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Biologie cellulaire > Chapitre 3 - Transport membranaire de petites molécules et propriétés électriques des membranes > Flashcards

Chapitre 3 - Transport membranaire de petites molécules et propriétés électriques des membranes Flashcards

1
Q

Quelles molécules diffusent rapidement à travers la bicouche sans l’aide de canaux ou transporteurs? Donnez un exemple.

A

Les petites molécules hydrophobes ou non polaires traversent rapidement la bicouche, comme le CO2 et le O2.

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2
Q

Comment les petites molécules polaires, non chargées (par exemple l’eau et l’urée) traversent-elles la membrane? aide de transporteurs?

A

Elles diffusent aussi sans l’aide de transporteur mais plus lentement que les petites molécules hydrophobes.

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3
Q

Vrai ou faux: la bicouche est perméable aux molécules chargées (ions)

A

Faux, la bicouche est imperméable aux molécules chargées - c’est ce qui permet le gradient de concentration de part et d’autre de la membrane.

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4
Q

Définissez ce qu’est le cœur hydrophobe.

A

C’est la barrière aux molécules polaires (dans la membrane).

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5
Q

Comment est refleté l’importance du transport membranaire par la protéines transmembranaires spécialisées?

A

Le nombre de gènes qui codent pour ces protéines. Constituent 15-30% de toutes les protéines membranaires.

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6
Q

Vrai ou faux: chaque protéines transporte une classe spécifique de molécules.

A

Vrai

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7
Q

Vrai ou faux: Les protéine transmembranaires sont toutes des protéines à passage unique à travers la membrane.

A

Faux - elles sont des protéines à passage multiples qui forment un passage protéique continu qui permet aux solutés hydrophiles de traverser la membrane sans contact avec la bicouche hydrophobe.

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8
Q

Comment fonctionnent les transporteurs? (étapes du passage d’un soluté dans la membrane)

A

Lient le soluté, transconformation, transfert du soluté à travers la membrane.

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9
Q

Comment fonctionnent les canaux?

A

Forment des pores aqueux qui traversent la bicouche et laissent passer des solutés spécifiques selon leur gradient de concentration (transport passif ou diffusion facilitée)

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10
Q

Vrai ou faux: Les transporteurs ont une capacité de transport plus élevée que les canaux.

A

Faux, ce sont les canaux qui on une capacité de transport plus élevée.

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11
Q

Si le soluté porte une charge, le transport ce fera en fonction de 2 facteurs, nomme les 2 facteurs.

A
  1. Gradient de concentration

2. Différence de potentiel électrique de part et d’autre de la membrane. (potentiel de membrane)

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12
Q

Qu’est-ce que le gradient électrochimique?

A

L’addition du gradient de concentration et du gradient électrique qui donne une force d’entraînement nette.

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13
Q

Vrai au faux: L’intérieur des membranes est généralement négatif et donc favorise l’entrée des ions positifs et s’oppose aux ions négatifs.

A

Vrai

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14
Q

Vrai ou faux: lors du transport passif, les transporteurs transitionnent de façon aléatoire entre les états ouvert extérieur, fermé et ouvert intérieur - transitions qui sont en effet réversibles.

A

Vrai

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15
Q

Quels sont les 3 types de transporteurs actifs?

A
  1. Transporteurs couplés, ou secondaire (symport ou antiports) - associent le transport d’un soluté contre le gradient avec le transport d’un autre soluté dans le sens inverse (sens du gradient).
  2. Pompes à ATP
  3. Pompes couplées à la lumière (apport d’énergie lumineuse ex. chez les bactéries et archéobactéries)
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16
Q

Qu’est ce que le transport uniport et es-ce un transport passif ou actif?

A

Le transport uniport est un type de transport passif qui fait traverser un type de molécule selon son gradient de concentration. (avec l’aide d’un transporteur)

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17
Q

Quelle est la différence entre le transport symport et le transport antiport?

A

Le transport symport = co-transporteur qui transporte 2 molécules dans la même direction (1 dans le sens de son gradient pour donner l’énergie à l’autre qui est transportée contre son gradient)
Le transport antiport = échangeur qui transporte 2 molécule dans 2 directions opposées.

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18
Q

Expliquez comment fonctionne le transport symport du glucose/Na+. Quel type de transport? concentration des molécules de part et d’autre de la membrane?
Quel genre de liaison forment le Na+ et le glucose?

A

Le symport du glucose/Na+ est actionné par le gradient de Na+ qui se déplace selon son gradient et tire le glucose avec lui.

  • La liaison du Na+ et du glucose est coopérative = liaison de l’un augmente l’affinité pour l’autre.
  • Le Na+ est concentré à l’extérieur donc les 2 molécules se lient du côté extérieur.
  • Le passage à l’état de fermeture ne se produit que si les 2 solutés sont liés.
  • À l’état ouvert-intérieur, le Na+ se dissocie rapidement selon son gradient de concentration et alors, le glucose aussi.
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19
Q

Quel type de transporteurs sont impliqués dans le transport du glucose dans les cellules intestinales et ou se situent-ils sur la cellule? (3 types de transporteurs)

A
  1. Le glucose est pompé à l’apex (lumière intestinale) par un transporteur symport, avec le Na+
  2. Le glucose traverse la membrane basale selon son gradient de concentration (moins concentré à l’extérieur de la cellule) grâce à un transporteur passif sur le domaine baso-latéral.
  3. Le gradient de Na+ est maintenu par une pompe à Na+/K+ dans le domaine baso-latéral. (fait entrer le potassium dans la cellule et sortir le Na+ - maintient d’une faible concentration de Na+ dans la cellule)
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20
Q

Quelles sont les 3 classes de pompes ATP-dépendantes?

A
  1. Pompes de type P
  2. Transporteurs ABC
  3. Pompes de type V (ou F)
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21
Q

Comment fonctionne la pompe ATP-dépendante de type P? Exemple de pompes P, molécules pompées? Quelle genre de protéines transmembranaire est-elle?

A

La pompe s’autophosphoryle lors du pompage ce qui lui donne l’énergie pour transporter molécules.

  • ex. pompes ioniques (Na+, K+, H+, Ca2+)
  • C’est une protéine transmembranaire à multiples passages.
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22
Q

Vrai ou faux: les pompes ABC- ATP-dépendantes sont structurellement identiques aux pompes de type P.

A

Faux

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23
Q

Comment fonctionnent les pompes ATP-dépendantes de type ABC? Quel genre de molécules pompent-elles?

A

Elles pompent de petite molécules à travers les membranes
- Peuvent fonctionner dans les 2 directions selon les niveaux d’ATP, donc soit elles hydrolysent l’ATP en ADP ou elles synthétisent l’ATP.

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24
Q

Comment fonctionnent les pompes ATP-dépendants de type V (ou F)?

A

-Elles pompent des ions H+ dans les organites grâce à l’hydrolyse de l’ATP.

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25
Q

Quel autre nom donnent-ont aux pompes de type F?

A

ATP synthétase

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26
Q

Comment fonctionnent les pompes de type F? et ou se situent-elles?

A
  • Elle utilisent un gradient de H+ pour synthétiser de l’ATP. (gradient H+ généré lors de transport d’électrons dans phosphorylation oxydative ou photosynthèse)
  • Elles se situent sur la MP des bactéries et la membrane interne des mitochondries (chez les eucaryotes)
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27
Q

Quel est le fonctionnement de la pompe Na+/K+?

A
  • Fait sortir 3 Na+ contre son gradient et entrer 2 K+ dans la cellule.
  • Engendre un courant net à travers la membrane donc est électrogène, crée un potentiel électrique. (intérieur négatif vs extérieur - contribue pour 10% du potentiel de la membrane)
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28
Q

Vrai ou faux: la cellule consacre 30% de son énergie pour la pome Na+/K+.

A

Vrai

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29
Q

Vrai ou faux: Un arg est phosphorylée puis déphosphorylée durant le cycle de la pompe de Na+/K+.

A

Faux, c’est un asp. pas un arg.

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30
Q

Comment les transporteurs ABC dimérisent et dissocient-ils leur domaines pour permettre le transport de leurs molécules dans la membrane ou vers l’extérieur?

A
  1. Liaison de l’ATP = dimérisation des domaines de liaison de l’ATP
  2. Hydrolyse de l’ATP = dissociation.
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31
Q

Vrai ou faux: les transporteurs ABC (ATP binding cassettes) sont ainsi appelés puisqu’ils contiennent 2 domaines ATPasiques.

A

Vrai

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32
Q

Quelle est la plus grande famille de protéines de transport membranaire?

A

Les transporteurs ABC.

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33
Q

Vrai ou faux: Chez les bactéries, les transporteurs ABC sont localisés dans la membrane interne et servent à importer ou exporter de petites molécules.

A

Vrai

34
Q

Chez les eucaryotes, dans quel sens la plupart de transporteurs ABC transportent leurs molécules? et vers quels organites? (3 types)

A

La plupart des ABC exportent des substrats.

  • du cytosol à la matrice extracellulaire
  • du cytosol à des compartiments intra cellulaires (RE)
  • De la mitochondrie au cytosol (exception)
35
Q

Comment est ce que le substrat se rend à la couche interne des parois des bactéries afin d’être transporté dans le cytoplasme par un transporteur ABC?

A

Les solutés diffusent à travers des canaux (porines), lient des protéines de transport dans l’espace périplasmique qui les livrent au transporteur ABC.

36
Q

Quel est le rôle des transporteurs ABC dans la résistance aux médicaments anticancéreux?

A
  • Les transporteurs ABC sont très présents dans plusieurs types de cancer = rend les cellules résistantes à plusieurs médicaments toxiques anticancéreux en pompant le médicament hors de la cellule.
  • Les transporteurs ABC sont donc des protéines de résistance multiple aux médicaments ou P-glycoprotéines
37
Q

Quel est le rôle des transporteurs ABC dans la résistance au médicament anti-malaria (chloroquine)?

A

Il est très présent chez Plasmodium falciparum (bactérie causant la malaria)
Il lui donne une résistance à la chloroquine en l’exportant constamment hors de la cellule.

38
Q

Vrai ou faux: 40% des cancers développent une résistance grâce aux transporteurs ABC?

A

Vrai

39
Q

Les canaux ioniques sont impliqués dans le transport de quel type de molécule?

A

Transport d’ions inorganiques - diffusion rapide d’ions inorganiques = Na+, K+, Ca2+, Cl-

40
Q

Quels genre de transporteurs forment des pores hydrophiles étroits hautement sélectifs?

A

Les canaux ioniques.

41
Q

Quelles sont les 2 propriétés distinguant les canaux ioniques des simples pores?

A
  1. Sélectivité ionique - permet le passage sélectif de certains ions, grâce aux pores étroits qui débarrassent les ions de l’eau, ions passent en file et qui contient un filtre de sélectivité.
  2. Forment une vanne - pas continuellement ouvert, s’ouvre brièvement et se referme, en réponse à des stimuli spécifiques.
42
Q

Vrai ou faux: Les canaux ioniques permettent un flux d’ions proportionnel à leur concentration mais s’arrêtent à saturation donc ont une vitesse maximale.

A

Vrai

43
Q

Vrai ou faux : le filtre de sélectivité des canaux ioniques déterminent leur spécificité.

A

Vrai

44
Q

Qu’arrive-t-il a la vanne d’un canaux ionique lors d’une stimulation prolongée?

A

Désensibilisation.

45
Q

Quels genres de stimuli peuvent provoquer l’ouverture de la vanne d’un canal ionique? (3)

A
  1. Variation du voltage
  2. Fixation d’un ligand (intracellulaire = ion, nucléotide ou extracellulaire = neurotransmetteur)
  3. Stress mécanique
46
Q

Vrai ou faux: la phosphorylation du canal ionique contrôle son activité?

A

Vrai

47
Q

Quel est le rôle des canaux de fuite de K+ et ou se retrouvent-ils?

A
  • Rendent la membrane plus perméable au K+ qu’aux autres ions et maintiennent le potentiel de membrane,
  • Ils sont retrouvés dans presque tous les types cellulaires et restent ouverts même au repos.
48
Q

Qu’est ce que le potentiel de membrane? et comment est-il créé?

A

Différences de charge électrique de part et d’autre de la membrane.
- Du à un excédent de cations vs anions (excédant peut résulter d’un pompage électrogène actif et d’une diffusion passive des ions - diffusion plus commune dans cellules animales)

49
Q

Quelle est la conséquence de l’arrêt de la pompe Na+/K+?

A
  • Perte de potentiel de membrane de 10%, mais n’abolit pas la composante majeur du P de M qui est le mécanisme d’équilibrage du K+ qui persiste aussi longtemps que la concentration de Na+ intra cellulaire est basse et que la concentration de K+ est élevée.
  • Mais après quelques temps, le Na+ va finir par rentrer dans la cellule selon son gradient et faire entrer l’eau (osmose) aussi qui va fair effondrer le potentiel.
50
Q

Les changements au potentiel de membrane est le principe fondamental qui relie l’excitabilité électrique à …?

A

l’Activité des canaux ioniques.

51
Q

Comment le canal K+ bactérien est-il si hautement sélectif?

A

Il comprend des boucles de sélectivité composés d’un pore court rigide et étroit tapissé par de l’O2 et des carbonyles.
- Le K+ perd les molécules d’eau pour entrer et interagit à la place avec les O des carbonyles du filtre.

52
Q

Pourquoi le Na+ ne peut-il pas passer dans le canal bactérien K+?

A

Puisqu’il est trop petit et ne peut pas interagir avec les carbonyles (O) du filtre donc ne peut pas passer.

53
Q

De quel type de canal dépendent les potentiels d’actions ou influx nerveux?

A

Ils dépendent des canaux cationiques à vanne contrôlés par le voltage.

54
Q

Quelles sont les étapes du déclenchement d’un PA?

A

Stimulus = 1er dépolarisation, ouverture des canaux à Na+, entrée Na+ dans sens de gradient, augmente dépolarisation, augmente entrée Na+, augmente dépolarisation.

55
Q

Comment est ce qu’un spasme électrique permanent (ou entrée permanente de Na+ dans la cellule) est évité? (2 mécanismes)

A
  1. Inactivation des canaux Na+
  2. Ouverture des canaux K+
    = restauration du P de M.
56
Q

De quoi sont formés les canaux cationiques à vanne contrôlés par le voltage?

A
  • D’un seul polypeptide avec 4 domaines:
    1. 2 hélices alpha entourant le pore central séparées l’une de l’autre par le filtre de sélectivité.
    2. 4 autres domaines formant le détecteur de voltage.
57
Q

Quel est le rôle de l’hélice S4 dans le canaux cationiques à canne contrôlés par le voltage?

A

L’hélice S4 est chargée + et subit un changement de conformation qui est impliqué dans l’ouverture du pore.

58
Q

Qu’est ce que la période réfractaire?

A

La période nécessaire pour que suffisamment de canaux de Na+ redeviennent fonctionnels. Elle se produit lors de l’inactivation des canaux Na+ grâce au mécanisme d’inactivation automatique - même si la membrane est encore dépolarisée.

59
Q

Quel est le rôle de la période réfractaire dans la propagation du potentiel d’action?

A

La période réfractaire ou l’inactivation des canaux Na+ empêche un retour du PA en arrière, donc elle permet la propagation du PA dans une seule direciton.

60
Q

Que lest le rôle de la myélinisation des axones?

A

La myélinisation augmente la vitesse et l’efficacité de propagation du PA.

61
Q

De quoi est formée la myéline?

A

Formée de cellules de Schwann (cellules gliales) qui enroulent des couches successives de leur membrane plasmique pour isoler la membrane de l’axone.

62
Q

Qu’est-ce que la conduction saltatoire? rôle?

A

La propagation du PA en sautant d’un nœud de Ranvier à l’autre. (Nœud de Ranvier = endroit ou il y a interruption de myéline)
- Permet la propagation plus rapide et économique énergétiquement du PA

63
Q

Comment les signaux chimiques (neurotransmetteurs) sont-ils transmit en signaux électriques?

A
  • Dans le neurone pré-synaptique, le potentiel électrique provoque l’ouverture des canaux Ca2+ et la libération de neurotransmetteurs dans la synapse par exocytose.
  • NT se fixent sur des canaux ioniques de la cellule postsynaptique et provoquent leur ouverture, flux ionique et modification du P de M.
  • *Les NT sont rapidement éliminés: détruits ou réabsorbés avant l’impulsion suivante**
64
Q

Quels canaux sont responsables de transformer des signaux chimiques extracellulaires en signaux électriques?

A

Les récepteurs ionotropiques, l’intensité de variation du P de M grâce à ses canaux est proportionnelle à la quantité de NT libérée.
Un PA ne sera déclenché que si le P de M local augmente suffisamment pour ouvrir des canaux à cations à vannes contrôlés par le voltage

65
Q

Vrai ou faux: Les canaux ioniques contrôlés par un NT sont spécifiques pour le NT?

A

Vrai

66
Q

Vrai ou faux: Les canaux ioniques contrôlés par un NT ne sont pas sélectifs sur les types d’ions qui passent.

A

Faux, ils sont spécifiques sur les types d’ions qui passent puisque ceux-ci déterminent la nature de la réponse postsynaptique.

67
Q

Quelle est l’action d’un NT excitateur? (3)

A

Ouvre canaux Na+, dépolarise membrane, déclenche PA

68
Q

Quelle est l’action d’un NT inhibiteur? (2)

A

Ouvre canaux Cl- et K+, supprime excitation en augmentant la difficulté de dépolarisation par les activateurs (diminue charge dans membrane du côté du cytoplasme)

69
Q

Certains NT peuvent être soit activateurs ou inhibiteurs selon 3 facteurs. Nomme les.

A
  1. Endroit de libération
  2. Récepteur de liaison
  3. Conditions ioniques
70
Q

Quels sont les NT excitateurs et quels sont les NT inhibiteurs? exception**?

A

excitateurs = AcH, glutamate, sérotonine
Inhibiteurs = Gaba et glycine
** AcH excite ou inhibe en fonction du type de récepteur lié : si c’est un récepteur à Na+ = excitateur, si c’est un récepteur à Cl- = inhibiteur.**

71
Q

Rôle des canaux de K+ et Cl- sur le P de M.?

A

Les 2 réussissent à tamponner le P de M.

  • Ouverture canaux K+ fait sortir K+ de la cellule donc contrebalance Na+ et Ca+ en rétablissant charges négatives à l’intérieur de la cellule, retour P de M à valeur de repos.
  • Même chose pour canaux Ca+.
72
Q

Quelle est la conformation du récepteur de l’acétylcholine dans la jonction neuromusculaire? qu’arrive-t-il lorsque l’acétylcholine s’y lie?

A
  • 5 polypeptides transmembranaires codés par 4 gènes.
  • 2 sites de liaison pour le ligand
  • Liaison de Ach = changement de conformation des hélices du pore au niveau d’un anneau AA hydrophobe = ouverture du pore.
  • Hydrolyse du ligand par acétylcholinestérase = arrêt
  • S’il y a persistance trop longue de l’ouverture, le canal s’inactive.
73
Q

Quel genre d’ions fait passer le récepteur de l’acétylcholine? as-t-il une grande sélectivité?

A

Il contient des acides aminés aux extrémités du pore qui excluent les anions donc ne passe que les cations.

  • Na+, K+ et un peu de Ca+ = sélectivité faible
  • Large entrée de Na+ et Ca+ entraîne dépolarisation et contraction.
74
Q

Quel est le rôle du curare sur les canaux ioniques acétylcholine dépendants?

A

Il bloque le récepteur de l’acétylcholine, empêche contraction musculaire (PA)

75
Q

Comment agissent les médicaments pour traiter l’insomnie, l’anxiété, la dépression et la schizophrénie?
Même fonctionnement que les tranquillisants ex: valium ou somnifères.

A

Ils inhibent le déclenchement d’un PA en utilisant le récepteur GABA, un inhibiteur qui fait ouvrir les canaux Cl-, Cl- entre dans cellule et rend le déclenchement d’un PA plus difficile.

76
Q

Comment agissent les antidépresseurs comme le prozac?

A

Ils inhibent la recapture de la sérotonine par des transporteurs donc l’action de la sérotonine est prolongée dans la synapse.

77
Q

Quelles sont les étapes dans la transmission neuromusculaire d’un PA pour engendrer une contraction musculaire (jonction neuromusculaire)?

A
  1. Influx nerveux dépolarise la MP et ouvre les canaux Ca+
  2. Provoque libération de l’acétylcholine dans la synapse.
  3. L’ACh se lie à son récepteur sur la cellule musculaire et permet l’ouverture des canaux Na+ ligand dépendants associés.
  4. Cela provoque un dépolarisation locale de la membrane.
  5. Ouverture des canaux Na+ voltage dépendants voisins = propagation de la dépolarisation à toute la MP.
  6. Cette dépolarisation provoque l’ouvertur des canaux à Ca2+ aux tubules T
  7. Qui à leur tour provoquent l’ouverture des canaux Ca2+ au réticulum sarcoplasmique
  8. Déversement de Ca2+ dans le cytoplasme et contraction musculaire.
78
Q

Qu’est ce qu’un PPS excitateur vs PPS inhibiteur?

A

PPS excitateur: survient lorsqu’une synapse excitatrice provoque une faible dépolarisation de la membrane.
PPS inhibiteur : survient lorsqu’il n’y a pas de faible dépolarisation de la membrane. Est une contribution négative au total des PPS.

79
Q

Vrai ou faux: 1 seul PPS est trop faible pour déclencher un PA?

A

Vrai

80
Q

Que se produit-il lorsque des signaux arrivent simultanément sur plusieurs synapses de la même région?

A

PPS total = somme des PPS individuels

81
Q

Vrai ou faux: Plus l’amplitude combinée des PPS est forte, plus le PA est de forte amplitude.

A

Faux, plus la stimulation est forte (somme des PPS), plus la fréquence des PA est élevée.
**C’est la fréquence et non l’amplitude qui est affectée)

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