Échange Transmanbranaire

Question 1

Quel est l’importance les caractéristiques des transports membranaires?

Answer 1

Absorption de molécules (glucides, acides aminés, H2O, ions, etc.) à partir de la lumière intestinale et du tubule rénal
Échanges entre la cellule et le milieu extracellulaire
Échanges entre différents compartiments cellulaires
Processus physiologiques
• sécrétion
• transmission influx nerveux
• contraction musculaire

Dynamique et hautement régulé
• abondance et activité des transporteurs
• régulation hormonale (ex. insuline)
Certaines protéines sont altérées
dans des maladies
• troubles de l’absorption
• fibrose kystique (ci‐contre)
• épilepsie
• troubles psychiatriques
• maladies métaboliques
• troubles du rythme cardiaque …
Certaines protéines sont des
des cibles thérapeutiques

Question 2

Quel est la structure de base de la membrane plasmique?

Answer 2

Assemblage de phospholipides en un double feuillet séparant la cellule de son environnement et délimitant le cytoplasme cellulaire ainsi que les organites à l’intérieur de celui‐ci.
‐ membrane plasmique
‐ membranes intracellulaires
Épaisseur: 7,5 nm

Question 3

Est-ce que le cholestérol est amphipatique?

Answer 3

Amphipathique = qui possède un groupe hydrophile (polaire) et un groupe hydrophobe (non polaire)

l’extrémité polaire des molécules de cholestérol forme des liaisons hydrogène avec les têtes des PL (diminue la fluidité)
le cholestérol augmente l’imperméabilité de la membrane aux molécules hydrophiles

Structure de base de la membrane plasmique
• bicouche de phospholipides (molécules amphipathiques)
• molécules de cholestérol intercalées (amphipathiques

Question 4

Quelles sont les molécules qui peuvent traverser une bicouche lipidique ?

Answer 4

Gaz
(O2, CO2)

Lipides estradiol

Petites molécules polaires non chargées
(H2O, urée)

Question 5

Pourquoi des molécules traversent‐elles la membrane plasmique?

Answer 5

Suivre le gradient de concentration
Constamment en mouvement
Éventuellement rentrer en collision
Avec la membrane pour la traverser

Question 6

Quelle est la différence entre le transport actif et le transport passif?

Answer 6

 Les molécules se déplacent en suivant leur gradient de concentration
 Aucune dépense d’énergie

 Les molécules se déplacent contre leur gradient de concentration
 Dépense d’énergie

Question 7

Qu’est que la diffusion simple?

Answer 7

Facteurs qui déterminent le taux de diffusion:
•pente du gradient de concentration (différence de conc)
•surface de diffusion
•distance à parcourir
•température
•masse de la molécule

Non régulé
Non saturable
Non spécifique

Non polaires / Liposolubles
oxygène (O2) dioxyde de carbone (CO2) azote (N2) acides gras stéroïdes alcools simples vitamines liposolubles (A,D,E,K)

Polaire
Eau
Urée

Question 8

Exemples de pathologies pulmonaires qui affectent la diffusion des gaz?

Answer 8

Pneumonie
• sécrétions
• ↑ distance et ↓ surface

Emphysème
• destruction des alvéoles
• ↓ surface

Question 9

Quelle sont les différentes formes de transports passifs?

Answer 9

Diffusion simple

Diffusion facilité par transporteurs

Diffusion facilité par canaux protéique

Osmose

Question 10

Qu’est-ce que la diffusion simple via un canal aqueux?

Answer 10

 canal aqueux entre le liquide extracellulaire et le cytoplasme
 pas de contact direct (liaison) entre la protéine et les molécules qui transitent par les canaux
 transport rapide (p.ex. 106 ions/seconde)
 sélectivité propre à chaque canal

Question 11

Qu’est-ce qui caractérise la structure d’un canal?

Answer 11

Le filtre de sélectivité détermine la spécificité du canal pour les molécules qui transitent par le canal (H2O, Na+, K+, Ca2+, Cl‐) selon:
•charge de la molécule
•diamètre de la molécule
•diamètre du pore
•acides aminés qui tapissent le canal
•interactions ioniques

Pas de contact direct (liaison) entre la molécule qui transite par le canal et le canal lui‐même

Question 12

Qu’est-ce que la diffusion facilité?

Answer 12

 Les molécules suivent leur gradient de concentration (ne nécessite pas d’énergie autre que l’énergie cinétique)
 Requiert des protéines (transporteurs)
 Les transporteurs possèdent un site de liaison spécifique
pour les molécules qu’ils transportent
 La liaison de la molécule au transporteur entraîne un changement de conformation du transporteur qui cause le largage de la molécule de l’autre côté de la membrane
 Mécanisme saturable

Question 13

Étapes et exemples de la diffusion facilité?

Answer 13

Molécule transportée
Site de liaison

La liaison de la molécule transportée entraîne un changement de conformation du transporteur

Libération de la molécule transportée

Exemples de diffusion facilitée:
• L’entrée du glucose dans
les cellules médiée par les
transporteurs GLUT
• Ce mécanisme n’est pas
employé par les ions

Question 14

Quelles sont les sources d’énergie qui alimentent le transport actif:
• primaire ?
• secondaire ?

Answer 14

Primaire : ATP

• synthétisé dans les mitochondries (respiration cellulaire)
• source d’énergie
• donneur de groupements phosphate

L’introduction d’un groupement phosphate chargé négativement altère la forme de la protéine

Secondaire : gradient de concentration

Question 15

Qu’est-ce que le transport actif primaire?

Answer 15

Transporteur = pompe
Utilisent l’énergie générée par l’hydrolyse de l’ATP pour transporter une molécule contre son gradient de concentration
L’hydrolyse de l’ATP entraîne un changement de conformation de la pompe qui lui permet de pomper une molécule
Transport saturable (transport maximal) Exemple: pompe à sodium‐potassium

Question 16

Qu’est-ce que la pompe à sodium‐potassium (Na+/K+‐ATPase)?

Answer 16

Maintient les gradients de Na+ et K+ (pompe le Na+ à l’extérieur de la cellule et fait entrer le K+)

Possède une activité ATPase

Consomme environ 25% de l’ATP cellulaire (70% dans les neurones)

Jens Skou Prix Nobel de chimie 1997

Doit fonctionner sans arrêt pourcompenser l’entrée de
Na+ et la sortie de K+ par d’autres voies * (neuro)

Joue un rôle important dans la production du potentiel de membrane et la conduction nerveuse

Joue un rôle important dans le maintien du volume normal de la cellule (empêche l’osmose qui pourrait être causée par des variations dans les concentrations de Na+
et K+)

Question 17

Quelles sont les étapes du mécanisme de pompe à Na+?

Answer 17

liaison de 3 Na+

changement de conformation et phosphorylation

sortie de 3 Na+

liaison de 2 K+ et déphos- phorylation

changement de conformation

entrée de2 K+

Question 18

Quelles sont les autres pompes importantes?

Answer 18

Pompe à Ca2+ (Ca2+ ATPase)
• réticulum endoplasmique
(sarcoplasmique)
• rôle important dans la signalisation
et la contraction musculaire
• = 80% des proteins
membranaires intégrales

Pompe à protons (H+/K+ ATPase)
• glandes gastriques
• ciblée par les IPPs

Question 19

Qu’est-ce que le transport actif secondaire?

Answer 19

Protéines = cotransporteurs

Utilisent l’énergie emmagasinée dans un gradient de concentration ionique (p. ex. Na+) pour transporter une molécule contre son gradient de concentration

Transport saturable (transport maximal)

Exemples: ions, acides aminés, monosaccharides

Question 20

Quelles sont les étapes du transport secondaire?

Answer 20

SGLT libre (faible affinité pour glucose)

liaison Na+ (haute affinité pour glucose)

liaison glucose

libération Na+, glucose ou glucose, Na+

SGTL libre

Question 21

Quels sont les échanges tissulaires?

Answer 21

• Le transport à travers un épithélium
• Les échanges capillaires
• La barrière hémato encéphalique

Question 22

Qu’est-ce que des Claudine?

Answer 22

famille de 24 gènes
4 domaines transmembranaires
largement distribuées (épithéliums)
expression tissu‐ et segment‐spécifique (voir exemple néphron ci‐dessous)

Question 23

Quelles sont les caractéristiques de la barrière hémato‐encéphalique?

Answer 23

• jonctions serrées serrées
• pas de fenestrations
• pas de pinocytose
• transport transcellulaire +++

Question 24

Qu’est-ce que la phagocytose et la pinocytose?

Answer 24

Phagocytose
‐ grec phagein = manger ‐ mécanisme employé par les macrophages
et les neutrophiles ‐ grosses particules (bactéries, débris cell)

Pinocytose
‐ du grec pinein = boire ‐ mécanisme employé par la plupart des cellules ‐ liquide extracellulaire, protéines ‐ non spécifique

Question 25

Qu’est-ce que l’endocytose par récepteurs interposes? Et l’exocytose?

Answer 25

‐ mécanisme sélectif
‐ ex. lipoprotéines

Endosome:
vésicule cytoplasmique dans
laquelle s’effectue le tri des
molécules internalisées par
endocytose

L’exocytose: processus constitutif ou régulé
Exocytose : rôle des protéines SNARE et du Ca2+

Question 26

Qu’est-ce que le transport de l’eau? Et les aquaporines?

Answer 26

Mécanisme: diffusion (le passage des molécules d’eau ne nécessite pas d’énergie autre que l’énergie cinétique)

Pas de contact direct (liaison) entre la protéine et les molécules d’eau qui transitent par les pores

Les pores ne subissent pas de changement de conformation Passage continuellement ouvert

Transport bidirectionnel

Haute capacité

Famille composée d’une dizaine de gènes (sélectivité, profil d’expression et régulation variable)

Diffusion simple de l’H2O
• à travers la bicouche lipidique
• via les aquaporines +++

Aquaporine
Protéine à 6 domaines transmembranaires qui forme un homotétramère. Chaque monomère contient un canal aqueux par lequel passent les molécules d’eau (sphères rouges)