Cours 3 - Les fonctions des membranes Flashcards
la membrane contrôle les entrées et sorties des matériaux. Ce qui permet le maintien du milieu intracell organisé
perméabilité sélective
condition pour que la perméabilité de la membrane soit sélective
si la fluidité de la membrane est bien équilibrée
la fluidité de la membrane dépend de quoi
température
insaturation/saturation des acides gras
quantité de cholestérol
rôle du cholestérol lorsqu’il fait froid
Le cholestérol agit comme un “fluidifiant” à des températures plus froides. Il s’intercale entre les acides gras des phospholipides, empêchant ainsi leur empaquetage étroit.
rôle du cholestérol lorsqu’il fait chaud
Le cholestérol agit comme un “stabilisateur” de la membrane en limitant l’excès de fluidité. Il empêche les acides gras des phospholipides de se déplacer trop librement, ce qui aiderait à maintenir une structure membranaire appropriée.
les protéines membranaires ________ dans la bicouche lipidique, leur mouvement dépend de plusieurs facteurs qui contraignent plus ou moins la vitesse du déplacement
diffusent
v ou f, les sous-unités d’un complexe peuvent bouger individuellement
faux, le complexe dans son ensemble peut diffuser
que permet l’association des lipides et du cholestérol
ancrage de certaines protéines membranaires (radeaux lipidiques)
qu’est-ce qui cause la formation de tâches chez l’archée, halobacterium
le regroupement du pigment (rétinal) attachée à une protéine membranaire (bactériorhodopsine) sur les radeaux lipidiques
les protéines membranaires qui forment les jonctions étanches (relient les cellules épithéliales entre elles) sont des domaines extracellulaires ….
auto-complémentaires (se lient fortement aux domaines extracellulaires des protéines de la cellule voisine)
fonction des jonctions adhérentes (cellules épithéliales)
prolifération contrôlée, maintien de la polarité, survie cellulaire
que se passe-t-il lorsqu’il y a perte des jonctions adhérentes
prolifération incontrôlée, migration cellulaie, perte de la polarité cellulaire, mort cellulaire
filaments protéiques spéciaux du cytosquelette du GR
spectrine - donnent la forme caractéristique aux globules rouges + interagissent avec certaines protéines membranaires et freinent leurs mouvements
pour traverser la membrane hydrophobe, les protéines transmembranaires doivent posséder de courtes régions polaires ou apolaires (2 exemples)
apolaires
helices alpha hydrophobes
feuillets bêta amphiphiles (tonneaux)
dans les feuillets bêta, les chaines latérales non polaires sont orientées vers l’extérieur ou l’intérieur
extérieur : contact avec la membrane
propriété essentielle de la vie - la membrane plasmique permet de maintenir des concentrations différentes de solutés entre le cytoplasme et le milieu extracell
perméabilité équilibrée
mouvement des molécules d’une région plus concentrée vers une région moins concentrée
diffusion
osmose?
diffusion du solvant de la solution hypotonique vers l’hypertonique - vers l’équilibre des concentrations (isotonie)
passage à travers la membrane plasmique : facile
Molécules hydrophobes (O2, CO2, N2, benzène)
passage à travers la membrane plasmique : passage possible, mais plutôt lent
petites molécules polaires non chargées (H2O, Urée, Glycérol)
passage à travers la membrane plasmique : passage peu fréquent - très lent
grosses molécules polaires non chargées (glucose, saccharose)
passage à travers la membrane plasmique : passage impossible
ions (H+, Na+, HCO3-, K+, Ca2+, Cl-, Mg2+)
rôle des transporteurs membranaires
faciliter la diffusion des molécules ayant de la difficulté à diffuser par la membrane plasmique
les transporteurs membranaires transportent les molécules dans le sens de la diffusion ou dans le sens contraire
sens contraire
la diffusion facilitée est un transport passif ou actif
passif
le transport avec l’ATP est un transport passif ou actif
actif
si j’utilise une porine ou une porteuse, c’est une transport membranaire passif ou actif
passif : diffusion facilitée
ils forment des pores qui transportent des molécules spécifiques, leurs interactions avec le soluté sont faibles et ils ne peuvent pas être saturés
canaux protéiques
fonctionnement des protéines porteuses
le substrat se lie à un site spécifique sur la protéine et cette dernière change de conformation
v ou f, les protéines porteuses sont saturables
vrai
v ou f, il y a liaison entre les molécules et les canaux protéiques
faux, raison pour laquelle ils ne peuvent pas être saturé
canaux spécifiques à l’eau
aquaporine
3 éléments qui rendent les aquaporines spécifiques à l’eau
- diamètre ajusté
- partie interne du canal est hydrophobe et ne laisse pas passer les ions
- 2 a.a polaires de l’aquaporine sont placés pour former des lines H avec l’eau et l’attirer à l’intérieur
les canaux ioniques sont des transporteurs actifs ou passifs
passifs
fonctionnement du canal à K+
entouré de charges négatives (repousse toute molécule voulant une molécule positive)
un filtre de sélection permet de distinguer les K+ des Na+
carbonyle (C=O lie parfaitement K+)
V ou f, il n’y a que les pompes ATP-dépendantes qui protègent la charge de l’ion
faux, les dex transporteurs d’ions : canaux ioniques et pompes ATP-dépendantes protègent la charge de l’ion
source d’énergie très importante pour la cellule
ATP
nomme deux autres types d’énergie utilisables par les cellules (pas l’ATP)
photons, gradient de concentration d’un autre ion (transport couplé)
coupler le tranport dans le sens du gradient de concentration libère ou nécessite de l’énergie
libère de l’énergie (symport)
couper le transport contre le gradient de concentration nécessite ou libère de l’énergie
nécessite (antiport)
elles permettent de maintenir le gradient des principaux ions cellulaires (pompes)
pompes ATP dépendantes
les pompes de type P ont besoin de quoi pour fonctionner
d’un cycle phosphorylation-déphosphorylation pour fonctionner
pour les pompes de type P, qu’est-ce qui donne l’énergie nécessaire au changement de conformation de la pompe
l’hydrolyse de l’ATP et l’ajout du P (phosphorylation) du transporteur
fonctionnement pompe Na+/K+
Liaison sodium - hydrolyse de l’ATP, ajout du phosphate - changement de conformation de la pompe - changement de conformation libère le sodium et attire le potassium
transporteurs utilisés pour transporter généralement de façon unidirectionnelle des ions inorganiques et des molécules
transporteurs de type ABC (ATP-Binding-Cassette)
fonctionnement des transporteurd ATP
liaison du substrat au transporteur = dimérisation
du côté cytoplasmique, ATP se lie au domaine ATPase du transporteur
hydrolyse de l’ATP
relâchement du substrat de l’autre côté de la membrane
transporteur de type ABC pour le Cl-
protéine CFTR (elle se retrouve dans la membrane plasmique des cellules épithéliales des voies respiratoires)
fonctionnement protéine CFTR
sortie du Cl- permet le mouvement de l’eau vers l’extérieur (osmose), hydrate le mucus
maladie génétique récessive due à une mutation du gène codant pour la protéine CFTR produisant un transporteur non fonctionnel
fibrose kystique (Cl- reste dans les cellules et le mucus n’est plus hydraté et devient épais, reste dans les voies respiratoires ce qui entraîne des blocages - microbes restent au lieu d’être évacués)
forment de gros complexes protéiques, qui, par le mouvement de certaines sous-unités, permettent le passage des ions H+
les ATP synthétases
Pompe ATP synthétase type V
retrouvé dans la membrane des vacuoles et lysosomes et permet de garder le pH acide
Pompe ATP synthétase type F
retrouvé dans la membrane interne des mitochondries, celles des thylakoides et la membrane plasmique des bactéries
pompe ATP synthétase qui utilise l’ATP
type V
pompe ATP synthétase qui fabrique de l’ATP
type F
fonctionnement pompe ATP synthétase
CTE accumule H+ espace intermembranaire
H+ veut retourner dans la matrice pour rétablir l’équilibre
pour retourner dans la matrice, il faut passer par la sous-unité Fo de l’ATP synthétase
passage H+ génère mvnt de la sous-unité Fo
changement de conformation de la partie fixe : F1
activation du site catalytique et ADP + Pi = liés pour former ATP
rotation de la Fo
H+ entrent c-ring (plusieurs compartiments, chacun possède a.a Asp ou Glu)
mvnt de H+ dans les compartiments entraîne rotation Fo
c ring est attaché à une sous-unité a (statique) qui possède un a.a Arg
lorsque H+ arrivent à la sous-unité a, ils sont propulsé vers la matrice
lorsque Fo tourne, quelle sous unité tourne aussi
sous unité gamma
la rotation de la sous unité gamma entraîne la rotation de ?
des trois sites catalytiques situés sur F1 (chaque site catalytique est formé d’une sous-unité alpha et une autre bêta) qui lient l’ADP et le Pi
quelles sont les 3 conformations du site catalytique de la F1
Ouverte : ADP et Pi entrent
Lousse : ADP et Pi sont bien placés
Tight : un resserrement forme l’ATP
v ou f, les sous unités alpha et bêta de F1 bougent
faux, ce sont les 3 sites catalytiques qui bougent
combien de fois faut-il que les sites catalytiques de F1 tourne pour obtenir 1 ATP
trois fois donc 3 H+ passent vers la matrice
qu’est-ce qui est nécessaire pour libérer l’ATP nouvellement formé par F1
un 4e H+
différence de charge électrique de part et d’autre de la membrane plasmique
potentiel membranaire
le potentiel membranaire est mesuré en
volts
il y a une charge positive ou négative dans le cytoplasme comparativement à la MEC
Négative
v ou f, seulement certaines cellules ont un potentiel membranaire
faux, toutes les cellules ont un potetiel membranaire.
le potentiel membranaire des cellules animales se forme grâce à quoi
mouvements des ions de part et d’autre de la membrane par les canaux et les pompes
le potentiel de membrane au repos dépend de l’activité de deux protéines, lesquelles
pompe Na+/K+ (ATP dépendante de type P)
canaux passifs à K+ (canaux de fuite)
rôle de la pompe Na+/K+
maintenir les concentrations de Na+ cytoplasmique très bas, fais entrer le K+ pour équilibrer
v ou f, la pompe Na+/K+ offre une distribution symétrique des ions
faux
rôle des canaux de fuite de K+
K+ quitte la cellule selon son gradient de concentration et entre dans la cellule selon son gradient électrique
l’équilibre électrochimique dépend de quoi
concentration de K+ et de la force d’entraînement électrique (+ et - s’attirent)
explique le fonctionnement du potentiel de membrane au repos
K+ diffuse vers l’extérieur de la cellule en suivant son gradient de concentration
les anions ne sortent pas, augmentation de la charge négative du côté de la membrane - fait revenir les K+ à l’intérieur
à -90mv/-60mv le gradient de concentration est égal au gradient électrique - l’entrée d’un K+ est compensée par le départ d’un autre
permet de calculer le potentiel de la membrane au repos en tenant compte des concentrations de l’ion principal perméable de chaque côté de la membrane
équation de Nerst
V/E = potentiel d’équilibre
R = constante des gaz
T = température absolue (K)
F = constante de Faraday
z = valence de l’ion
v ou f, le gradient de Na+ donne un potentiel membranaire au repos
faux, c’est le gradient de K+
le gradient de Na+ est utilisé pour quoi
mouvement des solutés, maintien de l’isotoni, transmission de signaux électriques
équation simplifiée de Nerst pour les membranes animales (ion principal = K+)
V = 58 log ([ext]/[int])
