Cours 5 Flashcards
Une membrane a 3 tâches, lesquelles?
- Protection
- Rangement
- Communication
Que veut-on d’une membrane (8 choses)?
- Plane
- Fermée
- Imperméable
- Laisse passer certaines choses
- Flexible
- Autocicatrisante
- Face différente à l’intérieur et à l’extérieur
- Membranes bien séparées les unes des autres
Quelles sont les 3 classes de lipides amphiphiles?
1- Phospholipides (50%)
2- Stérols (un peu moins que 50%)
3- Glycolipides (2%)
La conformation des molécules détermine le nombre d’interactions non-covalentes entre elles; expliquez.
La forme permet aux macromolécules d’avoir une SPÉCIFICITÉ
La conformation leur permet de s’IMBRIQUER
La durée de l’interaction et la probabilité sont donc déterminées par ces facteurs.
De quoi dépend la conformation des molécules?
De l'équilibre entre les liaisons non-covalentes et l'agitation thermique… 1- Liaisons non-covalentes 2- Forces hydrophobes 3- pH 4- Température
De quoi est composée la tête hydrophile? Pourquoi ces têtes sont-elles hydrophiles?
1- Composées de glycérol, phosphate et choline
2- Ces groupes sont polaires ou chargés; hydrophiles (peuvent faire des liaisons H)
Comment les phospholipides interagissent-ils entre eux?
- Entre les molécules d’eau et la tête, on a des liaisons hydrogènes qui se forment
- Entre les chaînes carbonées, on a des liaisons de Van der Waals (leur nombre va beaucoup influencer la stabilité de la membrane)
Décrivez le combat entre liaisons et agitation thermique.
Les macromolécules bougent les unes par rapport aux autres; plus la température est grande, plus on a une grande agitation thermique, plus les liaisons vont être brisées et devoir se reformer en permanence
Pourquoi les phospholipides dans l’eau s’auto-organisent en double-membrane?
À cause de l’agitation thermique et de l’interaction entre l’eau et les queues hydrophobes; on veut MINIMISER l’énergie totale
Qu’est-ce qui fait qu’on aura une membrane ou une micelle?
La conformation de la queue hydrophobe.
- Queue très courbée = micelle (pour maximiser les liaisons Van der Waals, petit rayon de courbure)
- 2 Queues plates = membrane à 2 feuillets (car même distance entre les queues qu’entre les têtes)
=> Le rapport du volume occupé par les queues et les têtes qui va déterminer la courbure que peut prendre notre membrane
On ne peut pas mélanger les types de courbure dans 1 même structure
Pourquoi la couche de phospholipides est imperméable?
- Grâce aux longues queues hydrophobes (étanche avec liaisons de Van der Waals), la probabilité qu’une molécule d’eau traverse la membrane
- Mais à cause de l’agitation thermique qui brise ces liaisons, de temps en temps on a des molécules d’eau qui vont s’aventurer entre les queues hydrophobes; c’est normal
- De réguler la température (la diminuer) va permettre à la membrane d’être plus perméable
Quelle technique peut-on utiliser pour quantifier la fluidité de la membrane?
La technique FRAP (Fluorescence Recovery After Photobleaching) avec microscope confocal
À quoi est due la fluidité de la membrane?
Elle est due à la diffusion latérale des lipides, qui glissent les uns par rapport aux autres. Toutefois, elles ne changent quasi jamais de côté de la membrane (pas de flip flop).
Vrai ou faux? Les phospholipides peuvent glisser les uns par rapport aux autres.
Faux.
Distinguez les acides gras saturés, et insaturés en trans.
- Saturé : nous dit combien de liaisons on a entre C et H pour les molécules hydrophobes; chaque C est relié à 2 H
- Insaturé : certains C ont une double liaions entre eux, donc ils ne peuvent être liés qu’à un seul H, qui sont positionnés en TRANS. Prend le même espace que saturé.
Grâce aux liaisons Van der Waals entre les queues droites, ils sont stables.
ILS SONT SOLIDES! (Ex : beurre)
Distinguez les acides grad insaturés en trans et insaturés en cis.
Insaturé en cis : moins de possibilité de former des liaisons de Van der Waals entre les queues hydrophobes, donc LIQUIDE et moins stable.
De plus, courbure : comme ils sont en cis, les H vont se repousser et ça va créer une courbure.
En trans : droit et solide. Plus stable.
La fluidité __ avec la chaleur (agitation thermique).
Augmente.
Qu’est-ce qu’un stérol?
Petite molécule qui a une toute petite tête hydrophile et un gros corps hydrophobe; avec une conformation bien particulière, permettra de bouger les trous des chaînes insaturées en cis.
Comment peut-on utiliser les stérols pour régler la fluidité?
- La fluidité pourrait causer des trous
HAUTE TEMPÉRATURE : insérer des stérols pour former des liaisons Van der Waals entre eux et les queues insaturées; les mouvements thermiques des queues seront réduits
À BASSE TEMPÉRATURE : les phospholipides gèlent, donc de les avoir entre les phospholipides permettra de les empêcher de geler (comme du sel dans l’eau)
En bref, à haute température, les stérols __ la membrane.
À basse température, les stérols __ la membrane.
Stabilisent, fluidifient.
Comment faire en sorte que les membranes restent séparées entre elles?
Il y a toujours de l’eau (cytoplasme) autour des groupes polaires (têtes); empêche les membranes de se coller car ça demanderait beaucoup d’énergie de briser les liaisons hydrogènes entre l’eau et les têtes hydrophobes, pas favorable donc ça ne se produit pas.
Exceptions : exocytose, se fait de manière contrôlée grâce à des protéines spécialisées qui enlèvent la couche d’eau entre les 2 membranes
Quelles sont les 2 grandes classes de phospholipides?
1- Phosphoglycérides
- 3 grandes familles
- Certains sont neutres, d’autres négatifs
2- Sphingolipides
- La longueur de la chaine carbonée peut être variable et peut être très grande
Pourquoi est-ce un problème d’avoir deux faces bien distinctes?
Car comme les flip-flops sont rares, la synthèse peut être difficile car la membrane ne se fabrique que d’un côté et qu’il y a énormément de trous de l’autre côté (les quelques flip flops forment l’autre côté).
Le mécanisme d’égalisation des deux faces emploie une protéine de translocation à transport passif. Laquelle?
La scramblase; une protéine membranaire, déplace les phospholipides d’un feuillet à l’autre de la bicouche de la membrane.
- Non-spécifique (agit sur tous les types de phospholipides)
- Suit le gradient de concentration
- Capable de déplacer des 2 côtés
Mis à part la scramblase, quelles sont les 2 autres protéines de translocation.
Flippase : déplace à l’encontre du gradient de concentration, du côté externe vers interne
Floppase : déplace à l’encontre du gradient, du côté interne vers externe
De cette façon, on peut avoir des concentrations différentes sur les deux feuillets, comme pour le globule rouge
*Transport actif
Pourquoi est-ce pertinent d’avoir deux faces?
1- Communication entre cellules
> Flippase s’arrête car elle n’a plus d’ATP, Scramblase défait son travail, ceci est un message qu’on est morte
2- Recruter des protéines pour la signalisation interne
3- Faciliter la fusion ou séparation des vésicules (exocytose/endocytose)
Structure primaire : les chaînes __ d’acides aminés vont leur permettre d’interagir entre eux.
Structure secondaire : les parties des acides aminés vont pouvoir stabiliser la structure secondaire de la protéine en faisant des ___.
Latérales, liaisons H
Qu’est-ce qui fait que les 21 acides aminés sont hydrophobes ou hydrophiles?
Leur chaîne latérale.
De combien d’acides aminés a-t-on besoin pour traverser la membrane de 5 nm?
20-30.
Décrivez les hélices alpha.
- Les chaînes latérales non-polaires sont orientées vers l’EXTÉRIEUR.
- Hydrophobe
- Structure de l’hélice stabilisée par des liaisons hydrogènes entre acides aminés
Comment la cellule choisit-elle les protéines qui vont s’insérer dans la membrane?
Elle prend une fenêtre de 10 acides aminés sur la protéine et calcule son index d’hydropathie; elle déplace cette fenêtre le long de la protéine pour déterminer quels endroits pourraient être des hélices alpha hydrophobes.
Index d’hydropathie : dit si ce groupe est plus hydrophile ou hydrophobe
Décrivez le feuillet beta.
- Un brin beta est une chaîne formée de 3 à 10 acides aminés, qui forment un feuillet en accordéon
- Les chaînes latérales pointent dans la MÊME direction
- Chaque brin va se retrouver à être collée avec d’autre brin; la protéine va former un zig-zag
- Liaisons entre amino et carboxyles des acides aminés
- Les chaînes latérales peuvent être d’un côté ou de l’autre du feuillet
- Forment un tunnel avec extérieur hydrophobe et intérieur hydrophile (laisse passer l’eau)
Les protéines membranaires sont ___.
Amphiphiles : une partie hydrophobe et une partie hydrophile.
