Chapitre 2 - Les structures membranaires Flashcards
Les 3 types de membranes cellulaires
- Membrane plasmique
- Membranes internes
- Protéines membranaires
Caractéristique commune entre les membranes cellulaires
- Bicouche lipidique (acides gras) + protéines & maintenus par des liens non-covalents
3 principaux lipides retrouvés dans les membranes
- Phospholipides (phosphoglycérides et spingolipides)
- Cholestéol
- Glycolipides
Pourquoi les phospholipides forment spontanément des bicouches?
A. Les molécules hydrophiles se dissolvent dans l’eau en formant des liaisons H ou des interactions électrostatiques (acétone)
B. Les molécules hydrophobes sont insolubles dans l’eau: elles forcent l’eau à former des structures en forme de cage entourant les molécules hydrophobes
= les molécules lipidiques forment des agrégats spontanés pour enterrer les queues hydrophobes et exposer les portions hydrophiles à l’eau (formation de micelles ou de bicouches selon leur forme)
Caractéristique importante de la bicouche lipidique
- Sa fluidité
La fluidité est la conséquence du mouvement/déplacement des molécules lipidiques: Elles tournent très rapidement autour d’un grand axe et se déplace latéralement.
Pourquoi la bicouche lipidique est dite un fluide à deux dimensions?
- Les molécules des bicouches migrent rarement d’une couche (ou feuillet) à l’autre : Flip-Flop (elles sont confinées à une couche (sauf le cholestérol)
- Les lipides individuels sont capables de diffuser librement dans la bicouche (diffusion latérale rapide)
- Chaque molécule de lipide tourne très rapidement autour d’un grand axe
Les phases de la bicouche lipidique
À une température donnée, une bicouche lipidique peut exister en phase liquide ou solide. La phase solide est communément appelée phase «gel». Tous les lipides ont une température caractéristique à laquelle ils subissent une transition (faire fondre) du gel à la phase liquide. Dans les deux phases, les molécules lipidiques sont contraintes au plan bidimensionnel de la membrane, mais dans les bicouches en phase liquide, les molécules diffuser librement dans ce plan.
Les facteurs qui influencent les changements de phase
- La longueur de la chaîne de carbone et des doubles liaisons (les doubles liaisons rendent le tassement des chaînes plus difficile => plus difficile à congeler)
La T° de la phase de transition diminue avec des chaînes courtes et des doubles liaisons ==> reste fluide à T° plus basse
Le comportement de phase des bicouches lipidiques est largement déterminé par la force de l’attraction Van der Waals interactions entre les molécules lipidiques adjacentes.
À quoi correspond la phase de transition?
De liquide à gel (phase de congélation)
Comment le cholestérol modifie les propriétés de la bicouche lipidique?
Le cholestérol s’insère dans la bicouche avec son OH près des têtes polaires des phospholipides et :
- abaisse la mobilité des CH2 avoisinants
- renforce le resserrement des lipides
- rend la bicouche moins déformable
- diminue la perméabilité de la membrane aux molécules hydrosolubles
Mais garde sa fluidité**
Quel est le rôle de la flippase?
Flippase : créer une asymétrie (élimine spécifiquement les phospholipides avec des NH2 libres du feuillet extracellulaire et les transfert sur le feuillet cytosolique
–> La membrane plasmique a donc une composition en phospholipides activement maintenue par les flippases
Les bicouches lipidiques peuvent former des domaines de compositions différentes
Avec certaines combinaisons (phosphatidylcholine +
sphingomyéline + cholestérol) ==> formation de phases de domaines
Comprendre le modèle des radeaux lipidiques et les facteurs qui en influencent la formation
De faibles interactions protéine-protéine, protéine-lipide et lipide-lipide coopèrent ensembles et favorisent la formation de
domaines lipidiques –> transitoires et dynamiques
Les fonctions des radeaux lipidiques?
Concentre des protéines membranaires fonctionnant de concert pour transport ou communication extra-intra-cellulaire
En quoi consiste l’asymétrie de la bicouche lipidique?
La composition lipidique des 2 couches de plusieurs membranes est très différente (maintenue par les flippases)
Savoir que les protéines membranaires peuvent s’associer à la bicouche lipidique de différentes façons
- Sous forme d’une simple hélice a
- Sous forme de plusieurs hélice a
- Sous forme d’un feuillet b enroulé sur lui-même
- Certaines protéines membranaires sont exposés d’un seul côté en s’ancrant dans le feuillet cytosolique par une hélice a amphipathique
- En formant une liaison covalente avec une chaîne lipidique du feuillet cytosolique
- D’autres sont entièrement exposées à la surface externe de la membrane par une ancre GPI (glycosylphosphatidylinositol)
- De nombreuses protéines sont attachées à la membrane par les seules interactions non-covalentes avec des protéines de la membrane (des protéines membranaires périphériques)
Vrai ou faux. De nombreuses protéines membranaires sont glycosylées
Vrai
Qu’est-ce que la glycocalix?
Zone riche en hydrates de carbone à la surface cellulaire
Savoir que de nombreuses protéines diffusent dans le plan de la membrane
- Les protéines membranaires ne passent pas d’un côté à l’autre de la bicouche lipidique (flip-flop)
- Elles tournent autour d’un axe perpendiculaire au plan de la bicouche (diffusion rotatoire)
- Plusieurs sont capables de se déplacer latéralement (diffusion latérale)
Comprendre comment les cellules peuvent confiner les protéines et les lipides dans des domaines particuliers de la membrane
- La membrane n’est pas comme une mer de lipides dans laquelle les protéines flottent librement
- Plusieurs cellules confinent les protéines dans certaines régions de la bicouche
Comprendre comment le cytosquelette cortical confère aux membranes une résistance mécanique et restreint la diffusion des protéines membranaires
Le cytosquelette de spectrine est rivé à la membrane par des protéines membranaires
=> réseau en maillage flexible qui recouvre la totalité de la surface cellulaire + supporte les tensions subies dans les étroits capillaires
En quoi consiste le cortex de la cellule?
Un réseau de MF d’actine existe sous la membrane plasmique de la plupart des cellules et ceci se traduit par une restriction du mouvement des protéines membranaires
–> cortex du cytoplasme
Ce réseau forme une barrière qui restreint la libre diffusion des protéines membranaires
==> Les MF forment des barrières qui partitionnent la membrane en
petits domaines appelés corrals
En quoi consistent les corrals?
Les MF d’actine sous la membrane plasmique forment des barrières qui partitionnent la membrane en
petits domaines appelés corrals
De quoi dépend la fluidité de la bicouche lipidique?
- Sa composition (longueur des chaînes, forces de Van der Waals entre les lipides adjacents, doubles liaisons)
- Sa température (l’ajout d’une simple double liaison peut diminuer la température de transition de cinquante degrés ou plus)
Vrai ou faux. Plus les AG sont longs, plus y aura d’interactions alors moins la membrane sera fluide.
Vrai
Qu’est-ce qui synthétise presque tous les lipides requis pour les nouvelles membranes?
Le RE
La synthèse de phospholipides se fait seulement sur la face _______ de la bicouche.
cytosolique
Quel est le rôle de la scramblase?
Scramblase : translocateur de phospholipides qui permet de créer une symétrie en équilibrant les phospholipides de la bicouche
Qu’est-ce qui permet de distinguer les cellules engagées en apoptose?
L’asymétrie des bicouches.
- Cellule vivante: Phosphatidylsérines sur couche interne (cytosolique) de la membrane plasmique
- Cellule en apoptose: Phosphatidylsérines sur couche externe (extracellulaire)
Composition de la glycoalix
- Les hydrates de carbones recouvrent largement la surface cellulaire
- Les protéoglycanes : se retrouvent surtout à l’extérieur de la cellule et
composent
Fonctions de la glycoalix
- Protéger la cellule contre dommages
- Garder la distance entre les cellules pour éviter les interactions indésirables
Quatre façons de restreindre la mobilité?
- Les protéines peuvent s’auto-assembler en gros agrégats
- Elle peuvent être attachées par des
interactions avec des assemblages de
macromolécules à l’extérieur de la cellule - …. ou à l’intérieur de la cellules
- Elles peuvent interagir avec les protéines de surface d’une autre cellule
De quoi dépend le degré de confinement d’une protéine transmembranaire dans un corral?
1- De son association avec d’autres protéines (les récepteurs membranaires qui recrutent des protéines du cytosol au sein de complexes de signalisation se déplaceront plus difficilement)
2- De la taille de son domaine intracellulaire (les protéines avec un grand domaine cytoplasmique passent ces barrières beaucoup plus difficilement)
