Chapitre 3 : le transport membranaire Flashcards
Quelles molécules diffuse passivement à travers la bicouche
- les petites molécules hydrophobe
- les petite molécules non polaires (ex: O2 et CO2)
- les petites moléculaire polaires non chargées (ex: H2O et urée), mais diffuse plus difficilement
la bicouche lipidique est imperméables à quelles molécules ?
les grosse molécules et les molécules chargées (ions)
La concentration cytosolyque des solutés est…
différentes de celles de la matrice extracellulaires et des organites
D’ou vient la réserve d’énergie potentiel de la cellules
elle provient des différences de concentrations ioniques (gradient électrochimique)
Quelles sont les ions à haute concentration dans le cytosol?
le potassium (K+)
Quelles sont les ions à haute concentration dans le la matrice extracellulaire ?
le sodium (Na+), le calcium (Ca2+) et le Chlore (Cl-)
Principales classes de protéines de transport + caractéristiques (2)
1- Transporteurs : responsables en général des différence de concentration. Certains sont Couplés à une source d’énergie = transport actif. Ils possèdent un filtre sélectif d’ions.
2- Les Canaux : transport passif de grandes quantité de petits ions
Les transporteurs et les canaux sont des protéines transmembranaire qui permettent aux solutés hydrophile de traverser la membrane sans contact avec la bicouche lipidique
Qu’est ce qui influence la diffusion passive des solutés non chargés
le grandient de concentration uniquement
Qu’est ce qui influence la diffusion passive des solutés chargés
- Le gradient de concentration
- Le potentiel de membrane : Un ion positif à plus de faciliter à entrée à l’Intérieur de la cellules puique l’intérieur de la cellule est négatif (s’oppose aux ions négatif)
Lorsque le soluté est chargé, le gradient de concentration et le gradient électrique (potentiel de membrane) s’additionne et donner une force d’entrainement : le gradient électrochimique
En ce qui concerne les transporteurs passifs, si la concentration du soluté extérieur est plus grande que la concentration intérieur….
+ de soluté liera en position “ouvert extérieur” ——-> transport net selon gradient de concentration
Types de transport actif (3)
- Les transporteurs couplés (symport et antiport)
- Pompes à ATP
- Pompe couplés à la lumière (bactérie et archéobactérie
Les transporteurs couplés mode de fonctionnement
les transporteurs couplés peuvent être symport ou antiport. la molécule qui actionnent le transporteut suit gradient ou est contre gradient (transport passif ou actif) et la molécules qui suit va à l’inverse de son gradient !
Description Symport Na+/glucose
Na+ actionne transport. Il se déplace selon son gradient et le glucose est tiré avec lui.
La liaison du Na+ et du glucose est coopérative (la liaison augmente l’affinité pour l’autre)
Le glucose doit absolument se lié au Na+ pour que le transporteur se ferme (état de fermeture). La liaison se fait du côté extracellulaire puisque cenoncentration de Na+ très élévé et c’est lui qui actionne le transport.
À l’état ouvert-intérieur, le Na+ se dissocie du glucose dans le cytosol
Comment sont distribués les transporteurs du glucose dans la cellules intestinales ?
de manières non uniformes et spécifique. chaque zone de la cellules intestinale (coté lumen + coté extracellulaire) contient des transporteurs différent pour permettre au glucose d’être transporteur vers la circulation sanguine
transport du glucose dans les cellules intestinales
le glucose est très concentré à l’intérieur de la cellule et peu concentré au niveau du Lumen et ECM. donc pour transporter le glucose du lumen vers ECM en passant par la cellule, il faut commencer par un transport actif, ici symport Na+/glucose. Ensuite, pour passer de la cellule au ECM, il faut un transporteur passif. Le gradient de Na+ doit être maintenu (faible concentration interne de Na+) grâce à une pompe Na+/K+ qui fait sortir le Na+ vers ECM
Les 3 classes de transporteurs actif ATP-dépendant
-pompe de type P
-pompe de type V (ou F)
-les transporteur ABC
Différence entre pompe de type P, transporteur ABC et une pompe de type V (ou F)
POMPE DE TYPE P :
- elle s’autophosphoryle lors du pompage en
hydrolysant une molécule d’ATP
- pompe des ions
LES TRASNPORTEURS ABC :
- Structurellement différentes des pompe de type P
-pompe de petites molécules à travers la membrane
- peuvent fonctionner dans les deux directions (importer ou exporter des molécules) selon les niveaux d’ATP
import : hydrolyse d’ATP en ADP
export : synthèse d’ATP
POMPE DE TYPE V :
-Construites avec de multiples sous-unités différentes
- Pompes des ions H+ dans les organites en hydrolysant ATP.
- il existe des pompes apparenté au type V, ATPase de type F qui synthétise de l’ATP en utilisant le gradient de H+ généré au cours du transport des électons des phosphorylations oxydatives.
Fonctionnement et emplacement des pompes Na+/K+
Elle est présente dans la membrane plasmique de toutes les cellules animales. C’est un antiport ATPasique (pompe de type P). Elle fait sotir de la cellule 3X Na+ en retour de 2X K+ ——> cette différence (3vs2) engendre un potentil électrique ou l’intérieur de la cellule est négatif
Est ce que la pompe Na+/K+ est importante ?
Oui, la cellule consacre 30% d’énergie pour cette pompe et la pompe contribue à 10% du potentiel de membrane
OU se trouve les transporteur ABC chez les bactéries comment les solutés se rendent à ses transporteurs
dans la membrane interne de la bicouche lipidique, les solutés diffusent à travers des canaux (porines), lient des protéines de transport dans l’espace périplasmique pour ensuite se diriger vers les transporteurs ABC
Différence entre transporteurs et canaux protéiques
-les canaux protéiques forment des pores hydrophiles étroits hautement sélectifs
- ne sont pas couplés à une source d’énergie (transport passif)
- Ils sont impliqués dans le transport d’ion inorganiques (Na+, K+, Ca2+, etc…) d’ou la raison pour laquelle on les appelle aussi des canaux ioniques
Propriétés des canaux ioniques (2)
-Sélectivité ionique
-Forme une vanne
Expliquer la sélectivité ionique des canaux ioniques
permet le passage sélectif des ions selon leur grosseur lorsque le canal est en conformation ouverte (partie la plus étroite du canal = filtre de sélectivité)
Est ce que le canaux ionique peut atteindre la saturation ?
Oui, Saturation à Vmax lorsque la concentration d’ion (le flux) est trop grand
Expliquer la propriété vanne des canaux ioniques
le canal ionique n’est pas continuellement ouvert, il s’ouvre en réponse à des stimuli spécifique (3) :
1- Variation de voltage
2- Fixation d’un ligand
3- Stress mécanique
Si le canal est stimulé pendant trop longtemps, il risque de se casser (désensibilitation) il ne réagit plus au stimulis
À quoi servent les canaux de fuite du K+ ?
les canaux de fuite du K+ (sous-groupe des canaux ioniques donc passif) restent ouverts même au repos pour rendre la membrane + perméable au K+ et maintenir le potentiel de membrane sachant que pompe Na+/K+ pompe 3 vs 2
explication de la diapo 35 sur le potentiel de membrane
Si le potentiel de membrane est négatif = -20, la cellule va commencer à envoyer des K+ vers l’intérieur de la cellule jusqu’à ce que le potentiel de membrane soit égale au gradient de concentration du K+ (arrêt de la sortie du K+ par canaux de fuites) donc en résumé lorsque les canaux de fuites et le potentiel de membrane auront la même vitesse d’entrée et de sortie d’ion, on a atteint le potentiel de membrane au repos et STOP!
Principe fondamental qui relie l’excitabilité électrique des cellules à l’activité des canaux ioniques
le potentiel de membrane (deux états du potentiel de membrane : potentiel de repos et potentiel d’action)
C’est quoi le potentiel de membrane
Fine couche superficielle de contre-ions de chaque côté de la membrane.
Quel est la conséquence de l’arrêt de la pompe Na+/K+?
le potentiel de membrane au repos va diminuer de 10%, mais l’arrêt n’abolit pas la composante majeur du P de M soit le gradient de concentration K+ maintenu par canaux (transport passif), le Na+ et d’autres ions rentre aussi par les canaux contrôlée par voltage (transport passif) et le potentiel de membrane s’effondre, la cellule est certes au repos (concentration des ions à l’équilibre, mais le potentiel de membrane au repos est plus faible qu’avec une pompe Na/K (transport actif)
Qu’est ce que le changement de perméabilité de la membrane envers les ions entraine ?
entraine le changement du potentiel de membrane
Explication du canal K+ bactérien et du filtre de sélectivité
Haute sélectivité ionique grâce au filtre de sélectivité K+ > Na+, cette haute sélectivité ne peut s’expliquer par la taille, car Na+ est plus petit que K+
dans le filtre de sélectivité les ions sont dissocier des molécules d’eau (déshydratation = énergie) pour ensuite se lier au O des carbonyle du filtre. le Na+ ne peut passer le filtre, car il est incapable de faire le lien avec au O (trop petit)
Le potentiel d’action dépend des canaux cationiques à vanne contrôlée par le voltage entraine influx nerveux et excite cellule
Propagation d’un potentiel d’action, comment ça marche?
La dépolarisation par l’entrée de Na+ d’une zone qui s’auto-amplifie suffit à dépolariser les régions voisines et le PA se propage comme une vague. le potentiel d’action se propage dans un seul sens à cause de la période réfractaire (inactivation des canaux Na+)
D’ou vient les spasmes électriques permanents et comment l’éviter ?
Les spasmes surviendrait lorsque le potentiel électrochimique du Na+ = 0 (la quantité de Na+ des deux côtés de la membrane équivalent) on atteint un nouvel état de repos ou tous les canaux Na+ sont ouvert en permanence
Évité par 2 mécanismes : Inactivation des canaux Na+ et ouverture des canaux K+ ——> restauration du P de M
La myélinisation ………… la vitesse et efficacité de propagation du potentiel d’action
augmente
explication de la myélinisation
la myéline est formée par les cellules de schwann absente au niveau des noeud de Ranvier ou il y a les canaux à Na+ voltage. le potentiel d’action se propage en sautant d’un noeud à l’autre = conduction saltatoire.
Explication canaux ioniques contrôlés par un neurotransmetteur (appelés récepteur ionotropique) transforme signal chimique en signal électrique
transmission des signaux neuronaux de cellule à cellule via les synapse :
ouverture des canaux Ca+ libèrent les neurotransmetteurs dans la fente présynaptique. les neurotransmetteurs vont ensuite se fixer aux canaux ionique de la cellule postsynaptique - le canaux ionique s’ouvre et flux d’ion qui modifie le potentiel de membrane de la cible (cellule post synaptique)
N.B : le potentiel d’action ne sera déclenché que si le potentiel de membrane local augmente suffisamment pour ouvrir des canaux à cation à vannes contrôlé par le voltage (canaux de voltage s’ouvre uniquement lorsque potentiel d’action atteint)
Caractéristiques des canaux ioniques contrôlées par un neurotransmetteur (2)
1- spécifique pour le neurotransmetteur
2- sélectif sur les types d’ions qui passent
Types de neurotransmetteurs (2) et rôle
Neurotransmetteur excitateurs : ouvre canaux Na+
Neurotransmetteurs inhibiteurs : ouvrent canaux Cl- et K+ (supprime excitation en augmentant la difficulté de dépolarisation par les activateurs)
qu’est ce qui détermine si un neurotransmetteur est inhibiteur ou excitateur (3)
selon :
1- l’endroit de libération
2- du recepteur de liaison
3- conditions ioniques
Qu’arrive-t-il lorsque les canaux contrôlé par neurotransmetteur à K+ et Cl- sont ouvert ? pour tamponner le potentiel de membrane (on veut retrouver l’état de repos)
la concentration de K+ est plus élevé à l’intérieur de la cellule qu’à l’extérieur. L’ouverture des canaux K+ contrebalance l’effet des canaux Na+ et Ca+ en rétablissant les charges négatives à l’intérieur de la cellules (même débit peu importe l’ion pour les canaux) et favorise le retour du potentiel de repos à sa valeur de repos. Il en est de même pour les canaux Cl-
Comment s’appelle les canaux ionique contrôlé par neurotransmetteur ?
récepteur métabotropique : recepteur couplés au proteines G : action plus lente, mais temps d’action plus long.
C’est quoi une jonction neuromusculaire ?
Jonction (synapse = endroit de contact) entre un neurone moteur et une cellule musculaire. l’acétylcoline, neurotransmetteur excitateur est libéré à la jonction
Description du récepteur de l’acétylcholine
-Acide aminés négatif à l’encolure du pores = exclusion des anions
- passe seulement les petits cations (Na+, K+ et Ca2+)
- Au repos, le gradient électrique et chimique sont égale (pas de force d’entrainement
- Pour le Na+, les gradient électrique et chimique le tirent dans la cellule (transport passif) pareil pour le Ca2+ mais contribution + faible.
Entrée de Na+ —–> dépolarisation ——> contraction
à un moment donnée l’acétylcholine est hydrolyser pour arrêter le canal, si persistance trop longue —–> le canal s’inactive de toute façon.
séquence d’activation de 5 types de canaux ioniques sont nécessaires lors de la contraction d’une cellule musculaire en réponse à un influx nerveux. Énumérer les étapes et les canaux:
1- Influx nerveux dépolarise la membrane —–> ouvertures des CANAUX Ca2+ (1) ——> libération de l’acétylcholine et liaison du au récepteur et ouverture des CANAUX Na+ associés (2)
2- Dépolarisation locale puis ouverture des CANAUX Na+ VOISINS VOLTAGE DÉPENDANT (3) propagation de la dépolarisation
3- Ouverture des CANAUX À Ca2+ (4) aux tubules T puis ouverture des CANAUX Ca2+ au réticulum sarcoplasmique déversement de Ca2+ = contraction
est ce qu’on peut déclenché un potentiel d’action avec seulement 1 potentiel postsynaptique ?
NON
L’amplitudes des PPS combinés (excitateur et inhibiteurs) est reflété par la fréquence des potentiels d’action
Plus la stimulation des synapses est fortes, plus
la fréquence de PA est élevée
