Cours 3 Flashcards
Qu’est-ce que le phénomène de diffusion facilité?
(+ trois molécules transportés ainsi)
Transport de molécule via transporteur uniport qui se fait dans le sens du gradient de concentration (≠ transporteurs actifs)
Ex: glucose, urée, acides aminés…
Comment fonctionne un uniport?
Contact physique entre la molécule de soluté et le transporteur qui induit un chgt de confo du transporteur qui amène la molécule de soluté à travers la membrane (= passif, diffusion facilité, mais pas de porte)
→ dans le sens des forces électromotrice quand l’ion est chargé
≠ canal ionique
Que dire de la cinétique du transport facilité (uniport)?
- Cinétique de type Michaélis-Menten
- Cinétique sature (typiquement enzymatique)
- Dépend du grandient de concentration mais avec une concentration max
2 transporteurs de glucose (GLUT):
- Distribution membranaire
- Fonction de transport du glucose
GLUT-1:
- Ubiquitaire
- Transport constitutif
GLUT-4:
- Muscle, graisse, cœur (muscles et TA)
- Transport induit par l’insuline → uniport
Déroulement de l’insertion du transporteur uniport GLUT4 en réponse à l’insuline: (3)
- Vésicules de sécrétion munies de GLUT4
- Insuline = régulation hormonale de l’entrée de glucose (signal)
- Insertion du GLUT4 dans la membrane après exocytose (vésicule)
==> Glucose a besoin de ces transporteurs pour entrer dans la membrane
Quel mode de diffusion/transport ont une variation linéaire du flux en fonction de la concentration
Et une variation michaélienne?
Linéaire:
- DIffusion simple
Michaélienne:
- Diffusion facilité
- Transport actif
Pour quels modes de diffusion/transport, le gradient de concentration impose-t-il une limite au flux de molécules?
- Diffusion simples
- Diffusion facilité
= entrée peut avoir lieu jusqu’à ce que les concentrations internes et externes soient égales
Quel mode de diffusion/transport permet le passage contre la gradient?
Transport actif
= L’entrée peut avoir lieu même si la concentration interne > concentration externe
Diffusion simple (transport membranaire):
Relation entre concentration externe et flux
Plus la concentration externe est grande, plus le flux (J) est grand
3 caractéristiques de la diffusion facilitée (transport membranaire):
Relation entre concentration externe et flux
lus la concentration externe est grande, plus le flux (J) est grand MAIS le flux atteint une plateau
= Système saturable
transport actif (transport membranaire):
Relation entre concentration externe et flux
Plus la concentration externe est grande, plus le flux (J) est grand MAIS le flux atteint une plateau
= Système saturable
Qu’est-ce qu’une symport?
Protéine qui transporte simultanément 2 ou plus espèces chimiques dans le même sens
= Transporteur secondairement actif
Quel type de transporteur est le Na+-X
+ Fonctionnement et localisation
= Transport vectoriel symport
= permet le transport passif de Na+ (= vecteur) couplé à une molécule tirée contre son gradient
→ Na+ = vecteur qui traverse une double membrane (apicale/basolatérale)
→ épithélium absorptif (reins/tube digestif)
Combien de litres par jour d’urine primaire généré? Combien est éliminé?
Qu’est-ce qui permet cette élimination (prot transmembranaire)
180l/j d’urine dont 1l/j éliminé
==> implique des transporteurs symport Na+ -X
Quels transporteurs permettent l’(ré)absorption intestinale et rénale du glucose/galactose?
+ fonctionnement
Transporteurs secondairement actifs symports SGLT1 et 2
(cinétique similaire à uniport car stuctures similaires)
→ Na+ (=vecteur) couplé au glucose et pénètrent dans l’intestin grèle/rein via symport qui change de configuration
→ sortie du glucose par pompe ou autre uniport au niveau de la membrane basolatérale
- Quelles molécules le symport NKCC2 échange-t-il?
- Par quoi est-il inhibé?
- Dans quel organe le retrouve-t-on?
Na+, K+ et 2Cl- (ENTRENT)
→ Dans le rein
= Inhibé par le furosémide (diurétique)
V/F: Le symport NKCC2 est neutre
Vrai
→ Stœchiométrie et quantité des ions impliqués varient
→ Echangeur d’ions de charge équivalentes permet la neutralité (+, + et 2-)
- Quelles molécules le symport NCC échange-t-il?
- Par quoi est-il inhibé?
- Dans quel organe le retrouve-t-on?
Na+ et Cl-:
Na ENTRE et ressort par pompe et Cl ressort par canal grâce à la force électromotrice
→ Dans les rein
= Inhibé par la thiazide (diurétique)
Qu’est-ce qu’un antiport?
Protéine qui transporte successivement 2 ou plus espèces chimiques dans le deux sens opposés
= Transporteur secondairement actif
Quel type de transporteurs sont les échangeurs Na+/H+ (NHE) et CL-/HCO3- (AE-1)?
+ localisation et ce qu’ils permettent
= Antiports dans le tubule rénal
→ permettent la régulation des pH intraC (échange électro-neutre)
⚠︎ Pas de différence de voltage durant le transport
Qu’est-ce qu’un transport électrogénique?
+ de charge positives entrantes que sortantes
Rôle des échangeur NCX 3Na+/Ca(2+)
+ fonctionnement
- Échange de 3 sodium contre 1 ca(2+)
→ sortie du Ca
= Transport électrogénique: Pour faire sortir le Ca il faut faire entrer du Na+ qui sera ensuite sorti par une pompe (consommation d’ATP)
==> Différence (~10*5) de gradient important du Ca(2+) permet son entrée par canal ionique
La contraction cardiaque est dûe à quoi?
Donner les souces
Contraction cardiaque est contrôlée par des élévations de la concentration de calcium intraC
==> Génère un PA cardiaque qui induit la contraction cardiaque
Sources du Ca = RE + activation de cx calciques V-dep
Où agissent les échangeurs NCX?
Quel est son rôle?
= Dans les cardiomyocytes (cellule du muscle cardiaque)
Fait ressortir le Ca des cellules cardiaques
→ NCX qui les échange contre 3Na+
(nécessité d’un gradient sodique suffisant dans la cell, généré par une pompe Na+/K+ATPase)
De quelle famille font partie les uniports/symports/antiprots?
Solute carriers (SLC)
= grande famille de molécule qui comprennent 52 familles et plus de 350 protéines différentes
Qu’est-ce que l’osmose?
Ex d’une expérience?
Phénomène de diffusion de l’H2O à travers une membrane semi-perméable
(= laisse passer l’eau et rien d’autre, flux net d’eau d’un côté de l’autre).
→ Phénomène PASSIF qui suit le gradient de concentration de l’H2O de part et d’autre de la membrane
ex:
- GR suspendus dans une solution saline (140mmol/L NaCl dans le sang) = normaux
- GR suspendus dans de l’eau pure = explosent (volume↑) car pénétration de l’eau casse la membrane
V/F: 1L d’eau = 1kg - 55mol
Vrai
Qu’est-ce que l’osmolarité? (formule + ex)
Nombre d’osmoles par litre de solution [Osm/I]
☞ osmolalité: [Osm/Kg H20])
⚠︎ Ne dépend pas de la nature des molécules (taille, charge électrique…)
Qu’est-ce que la pression osmotique? (+formule)
Dépend de quoi (2)
Pression générée par la présence de soluté dans une solution [atm; mmHg] (noté π)
π = RT(nC)
→ dépend du nombre des molécules osmotiquement actives
→ dépend de la T° (forces de diffusion: eau diffuse)
⇢ Mesure la pression qu’il faut appliquer afin d’empêcher les passage de l’eau
Quelle est l’osmoralité d’une solution physiologique comme le plasma ?
Osmolarité comprise entre 280 et 300 mOsm/l
Quelles sont les 2 types d’osmoles?
Osmole effective (efficace):
Soluté osmotiquement actif = soluté qui ne traverse pas la membrane
→ fait bouger l’eau à travers la membrane
Osmole ineffective (inefficace):
Soluté osmotiquement inactif = soluté qui passe facilement la membrane
- Qu’est-ce que la tonicité?
- + Formule
= Effet de l’osmolarité (=nb d’osmoles par litre de solution) d’une solution sur le volume cellulaire
→ Se définit par rapport à 1 cellule (système biologique)
==> s’il s’agit d’une osmole effective ou pas
Le coefficient de reflexion varie suivant les propriétés de la membrane
Que se passe-t-il si on ajoute 10 mM de KCl (=osomle effective) dans une solution qui est à 300 mOsm (NaCl)?
n(NaCl) = 2 -> 2X10 = 20 mOsm
→ Ajout de KCL = osmolarité extracellulaire plus élevée: 320 mOsm
→ Osmoles effectives
→ Eau sort de la cellule
=> À l’équilibre: flux d’eau va augmenter la concentration d’osmolites dans la cellule et diminuer (diluer) la concentration d’osmolites extraC
= équilibre à 310 mOsm
==> Cellule perd du volume
L’urée est une osmole ineffective (pour les globules rouges), elle passe les membranes
Que se passe-t-il si on ajoute 20 mOsm d’urée dans une solution qui est à 300 mOsm (NaCI)?
300 mOsm dans la cellule et 320 mOsm dehors
→ Urée s’équilibre à travers la membrane de telle manière qu’on obtient 310 mOsm dedant et 310 mOsm dehors
= équilibre osmotique
==> PAS DE FLUX D’EAU
Il ne se passe rien en terme de mouvement d’eau (pas sortie de la cellule) urée est entré
Qu’est-ce qu’une solution isotonique?
Solution qui a la même osmolarité que le milieu physiologique (= isomotique)
Qu’est-ce qu’une solution hypertonique?
Solution avec + d’osmole que le milieu cellulaire physiologique
Qu’est-ce qu’une solution hypotonique?
Solution avec une osmolarité plus faible que le milieu physiologique
Différence de pouvoir osmotique de 3 solutions différentes, impact sur le volume des cellules:
Solution Hypertonique (400mOsm/l):
→ Cellules rétrécissent
Solution isotonique (300mOsm/l):
→ Volume cellulaire inchangé
Solution hypotonique (200mOsm/l):
→ Cellules gonflent et explosent (pas assez de sel dans la solution, manque d’osmole osmotiquement actives)
(+ d’eau dehors que dedans, eau rentrer dans les cellules)
Réponse cellulaire en fonction du changement brut de tonicité (et donc de volume):
Solution Hypotonique
Donner la rapidité de la réponse
Solution Hypotonique : Tonicité intraC > tonicité extraC
= H20 entre ⇢ Volume↑
Solution: cellule ouvre des canaux ioniques (potassiques et chlore) et enclenche des symports Cl/K qui font sortir les osmolites
→ Pertes d’ions
→ perte de tonicité cellulaire
→ perte de pouvoir osmotique
→ volume cellulaire revient à la normale en quelques secondes
= RÉPONSE RAPIDE
Réponse cellulaire en fonction du changement brut de tonicité (et donc de volume):
Solution Hypertonique
Donner la rapidité de la réponse
Solution Hypertonique : Tonicité intraC < tonicité extraC
= H20 sort ⇢ Volume↓
Solution: cellule fait rentrer des osmolites grâce à des canaux sodiques (Na), symports NKCC2
+ sur le plus long terme, fait entrer des osmolites organiques (glucose, a.a.)
→ ↑ d’ions
→ ↑ de la tonicité cellulaire
→ ↑ du pouvoir osmotique
= RÉPONSE RAPIDE: volume augmente
Expression (formule) du flux d’eau:
Le flux d’eau est mesurable et calculable et dépend de:
- La perméabilité à l’eau de la membrane cellulaire
- La différence de pression osmotique/tonicité entre l’intérieur et l’extérieur
→ dépend du coeff de réflexion des osmolites et de la différence d’osmolarité des solutions
RAPPEL: si le soluté n’entre pas dans la cellule, il a un pouvoir osmotique
À quoi sont dûs les changement de volume de la cellule?
À des flux d’eau (gradient osmotique)
Qu’est-ce que la pression oncotique? (colloïdo-osmotique)
“Partie” de la pression osmotique qui est due exclusievement aux protéines (qui exercent une pression osmotique à la place de l’eau)
Application de la pression oncotique dans les capillaires?
Forces de sterling induisent des flux (=pression physique)
Différence de concentration de prot (+ présentes dans le système vasculaire que dans l’interstice) génère une pression oncotique qui va ensuite attirer l’eau
De quoi la pression oncotique est-elle responsable?
Elle est responsable, avec la pression hydrostatique (Pression sanguine), du mouvement d’H2O à travers les capillaires sanguins
(permet de faire entrer de l’eau au niveau des veinules)
Formule de l’équation de starling (pression oncotique)
Equation de Starling détermine les flux d’eau à travers les capillaires
Expérience ayant mené à la découverte des aquaporines (en bref):
Injection d’un gène codant pour des aquaporines (= canal à eau) dans des oocytes (œufs) en milieu hypotonique
==> Oeufs explosent
Que sont les Aquaporines?
Protéine transmembranaire assemblé en tétramère pour former une canal à eau permettant la diffusion de H2O en file indienne (“single file”)
Donner 2 isoformes des aquaporines et leur caractéristique respectives majeure (en gros la localisation)
Aquaporine 1 = ubiquitaire
Aquaporine 2 = expression régulée par la vasopressine uniquement dans les reins
Qu’est-ce que la vasopressine
sécrétion + rôle
Hormone antidiurétique (ADH)
= produite dans l’hypohyse en réponse à des chgts d’osmolarité sanguine
(osmo-récepteurs du tronc cérébral induit la sécrétion d’ADH par des cellules de l(hypothalamus via l’hypophyse)
Rôle = réabsoption de l’eau par le rein lors d’une ↑ d’osmolarité sanguine
Comment la vasopressine permet-elle la récupération de l’eau par le rein?
En faisant insérer des AQP2 dans la membrane apicale via son récepteur de type V2
⇢ Cascade de signalisation ==> exocytose des AQP2 à la surface des cellules reinales
→ de plus en plus d’eau peut alors traverser la membrane
Est-ce que le KCl est une osmole effective? Ineffective?
Osmole effective (ne traverse pas le membrane)
→ solution de KCl a la même tonicité qu’une solution physiologique (isotonique)
≠ urée
Qu’est-ce que l’osmolalité?
Osmolarité exprimée en Osm/kg d’eau au lieu de Osm/l
Quelle est la différence majeur entre l’échangeur Na+/K+ et la Ca(2+) ATPase?
(différence de mode de transport)
Échangeur Na+/K+ = Transporteurs secondairement actif
Ca(2+) ATPase = Transporteur actif
À quoi participe l’échangeur Na+/H+ (NHE)?
À la régulation du volume de la cellule
(Augmentation du volume par entrée de Na+)
Complêter:
Définition du potentiel d’équilibre d’un ion
= Flux entrant et sortant de l’ion sont de même amplitude
Donner les 5 déterminants du potentiel d’équilibre d’un ion
- T°
- Concentration intraC de l’ion
- Concentration extraC de l’ion
- Valence de l’ion
- Perméabilité de la membrane pour l’ion (quand on parle d’un ion d’une membrane biologique)
Donner 2 osmoles ineffectives
- Urée
- Éthanol
