3- Transport membranaire de petites molécules et propriétés électriques des membranes-2, et Compartiments intracellulaires et tri des protéines-1 Flashcards
Vrai ou Faux. Les bicouches lipidiques dépourvues de protéines sont très imperméables aux ions.
Vrai
Ordre décroissant de vitesse de diffusion des molécules/ions dans la membrane.
Petites Molécules non polaires hydrophobes :
- O2
- CO2
- N2
- Hormones stéroïdiennes
Petites molécules polaires non chargées:
- H2O
- Urée
- Glycérol
- NH3
Grandes molécules polaires chargées:
- Glucose
- Sucrose
Ions:
- H+
- Na+
- HCO3-
- K+
- Ca2+
- Cl-
- Mg2+
Quels ions sont plus concentrés à l’intérieur de la cellule et à l’extérieur?
Intérieur
K+
Extérieur
Na+
Ca2+
Cl-
Nommez les deux classes principales de protéines de transport membranaire.
- Transporteurs
- Canaux
Nommez 5 caractéristiques des transporteurs (type de transport, lient quoi, phénomène, responsables de, …)
- Peuvent faire du transport actif ou passif
- Lient le soluté, changent de conformation (transconformation), puis transfèrent le soluté à travers la membrane.
- Phénomène stochastique : Transition aléatoire entre les 3 conformation du transporteur.
- Responsables des différences de concentration ionique entre le cytosol et la matrice extracellulaire.
- Transport passif avec les transporteurs peut atteindre une Vmax lorsqu’il est saturé.
Nommez 7 caractéristiques des canaux (permettent quoi, type de diffusion, conformation, spécificité, rapidité, régulation)
- Pores hydrophiles qui permettent le déplacement passif des petits ions.
- Permettent de changer la perméabilité membranaire de la membrane aux ions.
- Diffusion passive, donc la vitesse de diffusion est proportionnelle à la concentration en soluté.
- Il n’y a pas de changement de conformation
- Très spécifiques
- Extrêmement rapides
- Régulées, elles peuvent se fermer.
Si la concentration en soluté est ____ ____ à l’extérieur, plus de soluté liera le site de liaison du transporteur en position “ouvert à l’extérieur”.
plus grande
Une molécule non chargée pourra diffuser dans la membrane selon son gradient de ____ et une molécule chargée selon son gradient ____, qui correspond à la différence de ____ ____ membranaire.
concentration
électrique
potentiel électrique
La combinaison du gradient de concentration et du gradient électrique forme le gradient ____.
électrochimique
Expliquez les transporteurs couplés (dépend de, type de transport, permet quoi, utilisation énergie libérée)
- Le transport actif d’un soluté dépend strictement du transport d’un 2e soluté
- Soit symport ou antiport.
- Permet d’exploiter l’énergie stockée dans le gradient électrochimique d’un ion pour transporter l’autre molécule.
- L’énergie libérée lors du transport d’un soluté selon son gradient est utilisée pour pomper l’autre.
Expliquez les pompes couplées à la lumière
Se retrouvent chez bactéries et archéobactéries et sont activées par la lumière
Nommez les 3 types de transport actif
- Les transporteurs couplés
- Pompes à ATP
- Pompes couplées à la lumière
Nommez les 3 types de pompes à ATP
- ATPase de type P
- Transporteurs ABC
- ATPase de type V ou F (ATP synthétase)
Vrai ou Faux. Les transporteurs passifs sont tous des uniports.
Vrai
Expliquez le fonctionnement des pompes à ATP
utilisent l’ATP pour transporter un soluté à l’encontre de son gradient chimique
Nommez deux exemples de transport couplé.
- Symport Na/Glucose
- Transport dans les cellules intestinales
Expliquez le transport couplé symport Na/Glucose
- Actionné par le gradient de Na+
- Le Na+ a tendance à se déplacer selon son gradient et le sucre est tiré avec lui.
- La liaison du Na+ et du glucose est coopérative. Le passage à l’état de fermeture ne se produit que si les 2 solutés sont liés.
Dans le transport couplé symport Na/Glucose, où va se lier le glucose et pourquoi?
Comme la concentration de Na+ est élevée du côté extérieur, le glucose se liera de ce côté
Expliquez ce qu’il se passe à l’état ouvert-intérieur (D) du transport couplé symport Na/Glucose
le Na+ se dissocie rapidement dans l’environnement faible en NA+ du cytosol et le glucose aussi
Expliquez le transport dans les cellules intestinales
- Dans ces cellules, la distribution des transporteurs est non uniforme. Ceci est lié aux jonctions serrées qui séparent en domaine la cellule.
- Glucose entre par symport activé par le gradient électrochimique de Na+.
- Glucose sort par transporteur passif situé dans les domaines latéraux et basal.
- Le gradient de Na+ est maintenu par une pompe Na+/K+ situé dans les domaines latéraux et basal. Donc, faible concentration interne de Na+.
Que veut dire une liaison coopérative?
La liaison de l’un augmente l’affinité pour l’autre.
Décrivez les ATPases de type P
- S’auto-phosphorylent lors du pompage.
- Incluent les pompes ioniques (Na+, K+, H+ et Ca+)
- Protéines transmembranaires à multiples passages.
Expliquez la pompe à calcium ou Ca2+ ATPase
Elle maintient un fort gradient de Ca2+ à travers la membrane. Transportent activement le calcium à l’extérieur de la cellule.
Expliquez la pompeNa+/K+ de type P
Fait sortir 3 Na+ contre son gradient, en retour 2 K+ entrent contre son gradient. À un rôle crucial dans le contrôle du pH cytosolique. Pompe électrogène, car elle engendre un courant net à travers la membrane plasmique. Crée un potentiel électrique, intérieur négatif vs extérieur +. Comme pour la pompe à Ca, une aspartate est phosphorylée puis déphosphorylée durant le cycle.
Vrai ou Faux. Le seul transporteur qui permet de maintenir un fort gradient à travers la membrane plasmique est une ATPase de type P, la pompe à calcium (Ca2+ ATPase).
Faux. Il y a aussi un transporteur couplé antiport nommé l’échangeur Na+-Ca2+ qui utilise le gradient électrochimique du Na+ comme source d’énergie libre.
Combien de sous-unités ont les pompes de type P ?
1
Combien de sous-unités ont les transporteurs ABC ?
2 sous unités et chacune va aller hydrolyser l’ATP
Quels sont les 2 rôles du Ca2+ dans la cellule?
- Le flux de Ca2+ joue un rôle important dans la signalisation cellulaire et le processus de réparation de la membrane plasmique.
- Il est important dans la mise en place du potentiel d’action, Ca libéré dans le cytosol par des canaux de libération du Ca (contraction musculaire).
Vrai ou faux, les transporteurs ABC transportent des ions
Faux, transportent d’autres substrats
Pourquoi les transporteurs ABC sont-ils appelés comme cela?
Car ils contiennent 2 domaines ATPasiques (ATP Binding Cassettes)
Comment fonctionnent les transporteurs ABC?
- La liaison de l’ATP induit une dimérisation (permet ouverture des sites de liaison) des domaines de liaison à l’ATP
- Il y a hydrolyse de l’ATP ce qui cause leur dissociation
- Ces mouvements des domaines cytosoliques sont transmis aux segments transmembranaires
- Changement de conformation ce qui expose des sites de liaison du substrat d’un côté puis de l’autre de la membrane
Que vont utiliser les transporteurs ABC?
Utilisent l’ATP et son hydrolyse pour transporter le substrat à travers la bicouche
Quelle est la plus grande famille de protéines de transport membranaire?
Les transporteurs ABC
Où sont localisés les transporteurs ABC chez les bactéries?
Puisqu’elles possèdent une double membrane, ils sont localisés dans la membrane interne et servent à importer ou exporter de petites molécules
Chez les eucaryotes, la plupart des transporteurs ABC vont transporter des substrats de où à où ? (3)
- Du cytosol à la matrice extra-cellulaire (ECM)
- Du cytosol à des compartiments intra cellulaire (RE)
- De la mitochondrie au cytosol (exception)
Comment se passent le transport des solutés dans la double membrane des bactéries?
Les solutés diffusent à travers des canaux (porines), lient des protéines de transport dans l’espace périplasmique, qui les livrent au transporteur ABC
Vrai ou Faux. La pompe à Ca2+ correspond à 90% des protéines membranaires du réticulum sarcoplasmique.
Vrai. Pour faire retourner le Ca rapidement dans le RS après la contraction musculaire.
Quelle est la structure de la pompe à Ca?
Composé de 10 hélices alpha transmembranaires et 3 domaines globulaires cytosolique.
Quel est le fonctionnement de la pompe à Calcium? (5 étapes)
Étapes:
1. État non phosphorylé : cavité accessible du côté cytosolique, fixation de deux Ca.
2. Liaison de l’ATP (côté cytosolique) : Transfert du phosphate sur aspartate (phosphorylation).
3. L’ADP est remplacée par un ATP : Réarrangement des hélices transmembranaires qui libère les Ca dans RS.
4. Entrée de 2 H+ + H2O, ferme le passage vers RS.
5. Hydrolyse de l’aspartate-phosphate et retour dans conformation initiale.
Vrai ou Faux. L’ATPase Na/K contribue pour plus de 50% du potentiel de la membrane.
Faux. Seulement pour 10%. Elle permet d’amorcer le potentiel de membrane.
Vrai ou Faux. La pompe à Ca2+ et l’ATPase Na+/K+ contiennent une aspartate qui est phosphorylée puis déphosphorylée durant le cycle de pompage.
Vrai
Décrivez les transporteurs ABC et donnez des exemples.
- Structurellement sont différents des pompes de type P.
- Pompent de petites molécules à travers les membranes.
- Peuvent fonctionner dans les 2 directions selon les niveaux d’ATP (hydrolysent ATP en ADP ou synthétise ATP).
Exemples :
- MDR (protéine de résistance multiple aux médicaments) ou P-glycoprotéine : Élevée dans plusieurs types de cancer et rend les cellules résistantes à plusieurs médicaments toxiques anticancéreux. Pompent le médicament hors de la cellule.
- Transporteur ABC responsable du développement de la résistance à la chloroquine, le médicament anti-malaria.
Quelle est la différence entre les transporteurs ABC chez les bactéries et chez les eucaryotes?
Bactérie :
- Servent à importer ou exporter de petites molécules.
- Localisés dans la membrane interne. Les solutés diffusent à travers des porines, lient des protéines de transport dans l’espace périplasmique, qui les livrent aux transporteurs ABC.
Eucaryote :
- Exportent des substrats : du cytosol vers la MEC, du cytosol vers compartiments intracellulaire (comme le RE) ou de la mitochondrie au cytosol.