Cours 6 Flashcards
Quels sont les 3 types de transport passif?
1- Diffusion simple
2- Canal protéique
3- Protéine porteuse (dans le sens du gradient de concentration)
La diffusion le long d’un gradient de concentration (du + vers le - concentré) est spontanée. Pourquoi?
Car elle demande seulement l’agitation thermique des molécules
Le mouvement d’une mole de soluté à travers la membrane est associé à Delta G. De quoi dépend-il?
De la température et de la concentration à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule.
–> Quand on 2 compartiments séparés par une membrane imperméable, ça revient à emmagasiner de l’énergie associée à l’entropie. Si on laisse passer ces ions du côté le plus concentré au moins concentré, on va pouvoir récupérer cette énergie. Quelle énergie pourrait-on récupérer si on laissait passer les solutés? On peut calculer DG avec cette équation.
L’aquaporine, le canal qui laisse passer ___, peut être représenté comme un __. Elle agit comme un filtre de ___.
l’eau, sablier, taille (passage très serré, 0.30 nm)
Pourquoi les aquaporines ne laissent-elles pas passer les ions, alors qu’ils sont plus petits que leur trou de passage?
Elles ne les laissent pas passer sous leur forme hydratée, qui est trop grosse.
Le canal n’est pas complètement symétrique; un côté est tapissé de groupes hydrophobes et l’autre de groupes hydrophiles. La molécule avance en s’agrippant à ce dernier côté. Ça les force à entrer de façon ordonnée dans le canal. Si on met un ion en milieu aqueux, pour que l’ion puisse passer dans le canal, il faudrait que les molécules d’eau se détachent d’eux et ça ne serait pas favorable énergétiquement (liaisons côtéHydrophile+ion moins fortes que les liaisons eau et ions)
Les molécules d’eau sont alignées dans le canal. Comment empêcher les protons de se propager?
Dans le canal, deux groupes asparagines placés stratégiquement imposent que la chaine de molécules d’H2O change d’orientation à mi-chemin
–> Les H+ ne peuvent pas se propager le long de la chaine d’H2O dans le canal; protection du pH de la cellule
Qu’est-ce que l’osmose?
Osmose : diffusion des molécules d’eau à travers une membrane semi-perméable suite à un déséquilibre en concentration de soluté.
Vrai ou faux? Pression osmotique et pression hydrostatique s’équilibrent.
Vrai.
La pression osmotique entre le milieu intra et le milieu extracellulaire produit une ___.
Pression hydrostatique.
Décrivez milieux hypertonique, isotonique et hypotonique.
Milieu hypertonique : Plus de soluté à l’extérieur = on augmente l’osmolarité = on perd de l’eau par osmose et on va se retrouver avec des globules rouges complètement déformés
Milieu hypotonique : Plus de soluté à l’intérieur = eau entre dans le globule = ils vont éclater car la membrane de globule rouge est une membrane lipidique qui a une élasticité très limitée
Décrivez les canaux de fuites K+.
Sous-ensemble important de canaux K+, qui s’ouvrent même dans une cellule non stimulée ou «au repos».
Ces canaux diffèrent selon le type de cellule mais servent tous à rendre la membrane plasmique beaucoup plus perméable au K+ qu’aux autres ions (rôle crucial dans le maintien du potentiel de membrane).
Comment fonctionnent les canaux de fuites K+?
1- Le canal à K+ est entouré par des charges négatives qui éloignent les ions chargés négativement (on veut sélectionner uniquement les ions positifs)
2- Un filtre de sélection étroit ne laisse passer que les ions positifs déshydratés. Il est tapissé avec des carbonyles pour distinguer les K+ des Na+
–> Les carbonyles lient les K+ parfaitement, mais ne lient les ions Na+ que partiellement
–> Les ions déshydratés passent en file unique dans le filtre de sélection du canal, ce qui limite leur vitesse de passage (puis se réhydratent)
Quand la concentration en ions augmente, le flux de l’ion à travers le canal augmente proportionnellement, puis se __ à une vitesse maximale.
Sature; pour éviter un surplus d’ions (on veut calmer l’entrée pour favoriser la sortie)
Décrivez les canaux ioniques.
- Sélectifs: permettent à certains ions inorganiques de passer mais pas à d’autres.
- Saturent à haute concentration d’ions (vitesse maximale de passage)
- Deux états possibles: ouvert ou fermé (contrairement aux aquaporines qui sont toujours ouvertes)
Quels sont les 4 mécanismes d’ouverture des canaux ioniques?
1- Potentiel électrique
2- Ligand extracellulaire
3- Ligand intracellulaire
4- Stimulation mécanique
Décrivez les protéines porteuses.
Une protéine porteuse facilite la diffusion des molécules dans le sens du gradient de concentration.
- Elles n’ont pas besoin d’énergie pour fonctionner. Elles vont avoir des sites à conformation spécifique pour certaines molécules.
Quand ces dernières vont se relier à ces sites, ça va augmenter la probabilité du changement de conformation de la molécule et ça va permettre à ces solutés de passer de l’autre côté de la membrane
Quel est le principal type de transport actif?
Protéine porteuse (contre le gradient de concentration).
Quelles sont les 3 sources possibles d’énergie pour le transport actif?
1- ATP
2- Lumière
3- Gradient de concentration
Quelles sont les 3 grandes familles de pompes qui utilisent l’ATP?
Trois grandes familles de pompes utilisent de l’ATP:
• Type P: hydrolyse l’ATP pour transporter des ions à travers la membrane plasmique et les organelles (ex: pompe Na+/K+). Phosphorylée au moment de l’activation.
• Type F, A et V: les dynamos.
• F: synthétase d’ATP . Se trouvent dans chloroplastes (photosynthèse) et mitochondries. Peuvent aussi transporter H+ en hydrolysant l’ATP .
• Type A: même fonction, chez les archées.
• Type V: hydrolyse l’ATP pour transporter des ions et molécules, mais à travers les endomembranes (vacuole, Golgi, lysosome etc).
• Les transporteurs ABC (ATP binding cassette): transport de petites (acides aminés, sucres) et grosses molécules (lipides, oligonucléotides).
Quelle est la différence entre “symport” et “antiport”?
On parle de «symport» ou d’«antiport», qui diffèrent selon la direction du transport de l’ion co-transporté (du même côté ou de côtés opposés)
L’ATPase de type P Antiport conduit dans des directions ___ deux espèces ioniques.
Opposées;
Ex: La pompe sodium-potassium utilise 1 ATP pour importer 2 K+ et exporter 3 Na+.
Comment fonctionnent les pompes ATPases de type V et F?
Pompes rotatives: conversion d’énergie ATP <=> gradient chimique
1) Laisser diffuser le gradient –> Synthèse (stockage) d’ATP
Le fait de les laisser les ions diffuser librement permet de fabriquer de l’énergie (ATP) pour faire tourner la pompe dans l’autre sens éventuellement
- Pompes F-ATPase
2) Dépenser (hydrolyser) l’ATP –> Générer un gradient
- Pompes F-ATPase
- Pompes V-ATPase
Les transporteurs ABC ne se phosphorylent pas. Expliquez.
Quand la protéine est liée avec l’ATP, ça change sa structure.
La dissociation des 2 nécessite l’hydrolyse de l’ATP (pour que l’ATP puisse se détacher de cette molécule et qu’elle puisse trouver sa conformation initiale, il va falloir que l’ATP se dissocie (soit hydrolysé en ADP + phosphate inorganique))
Décrivez le transport trans-membranaire du glucose.
La concentration interne en Na+ est maintenue faible grâce aux pompes Na+-K+ dans le domaine basal et latéral. Cela entretient le gradient de Na+ entre la lumière intestinale et la cellule épithéliale, qui entraîne le symport du glucose.
Comment fonctionne la sécrétion de fluides?
Un feuillet de cellules épithéliales tapisse les canaux des glandes exocrines.
- Les pompes et canaux ioniques des membranes plasmiques des cellules exportent des ions Na + et Cl – dans la lumière du canal –> créé un gradient osmotique
- L’eau suit le gradient osmotique à travers les aquaporines –> pression hydrolique dans le canal.
Pression osmotique (donc hydrostatique) \_\_ chez les cellules animales, \_\_ chez plantes et champignons. Pression
faible, élevée
Presque toutes les membranes plasmiques ont un potentiel électrique (un voltage). La face interne de la membrane est d’habitude chargée ___.
négativement.
Un gradient ___ créé la différence de potentiel à travers la membrane.
électrochimique
Quand est-ce que la diffusion passive s’arrête en ce qui concerne le gradient électrochimique?
La diffusion passive s’arrête quand le gradient électrochimique est nul: il y a équilibre entre le flux d’ions dû au gradient de concentration et le flux d’ions dû à l’attraction entre charges + et -
Quels sont les 3 ingrédients essentiels pour créer un potentiel de repos?
1- Charges négatives « emprisonnées » dans la cellule (groupements négatifs dans protéines, acides aminés, phospholipides à tête négative…)
2- Transport actif du K+ vers l’intérieur: Pompe sodium-potassium (utilise 1 ATP pour importer 2 K+ et exporter 3 Na+)
3- Transport passif du K+ vers l’extérieur : canaux de fuite K+
Le potentiel de repos d’une cellule animale varie entre __ mV et __ mV, en fonction de l’organisme et du type de cellule. Le gradient __ a toujours une influence majeure sur ce potentiel. Cependant les gradients d’autres ions (et les effets de déséquilibrage des pompes à ions) ont également un effet important.
-20, -120, K+
Plus la membrane est ___ pour un ion donné, plus le potentiel membranaire reflète la valeur d’équilibre pour cet ion
perméable
Changer la perméabilité d’une membrane aux ions –> modifier le potentiel de la membrane
Les canaux voltage-dépendants ne peuvent être inactivés que s’ils sont ___.
Ouverts.
Le canal Na+ voltage-dépendant s’ouvre quand le potentiel membranaire devient ___. Il reste ouvert pour une durée aléatoire, est inactivé, puis se referme spontanément.
Positif
–> Par défaut, le potentiel est négatif. Donc quand le signe s’inverse, le canal s’ouvre et les concentrations changent
Sert à accentuer le gradient pour prolonger la période de dépolarisation et ainsi propager l’impulsion nerveuse.
Le potentiel de __ est proche du potentiel de repos, celui de __ du potentiel d’action. Les valeurs ne sont pas exactes car la membrane n’est pas perméable seulement à K+ ou à Na+.
K+, Na+
Dans quel ordre doit-on installer les divers canaux?
1) Antiport Na+ K+
2) Canaux de fuite K+
3) Canaux voltage-dépendants Na+
3) Canaux voltage-dépendants K+
