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CH 1.2 > Échanges transmembranaires > Flashcards

Échanges transmembranaires Flashcards

1
Q

Que permettent les échanges transmembranaires? 4

A

Absorption de molécules (glucides, acides aminés, H2O, ions, etc.) dans lumière intestinale et tubule rénal

Échanges entre la cellule et le milieu extracellulaire

Échanges entre différents compartiments cellulaires

Processus physiologiques
• sécrétion
• transmission influx nerveux
• contraction musculaire

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2
Q

Dans quelles maladies certaines protéines sont-elles altérées?

A

Les troubles de l’absorption, la fibrose kystique, l’épilepsie, les troubles psychiatriques, les maladies métaboliques et les troubles du rythme cardiaque.

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3
Q

Quelles sont les caractéristiques du transport membranaire?

A

Il est dynamique et hautement régulé. En effet, l’abondance et l’activité des transporteurs sont régulés de façon hormonale.

Certaines protéines sont altérées dans des maladies.

Certaines protéines sont des cibles thérapeutique (peuvent être ciblées par med)

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4
Q

Qu’est-ce que le milieu intérieur?

A

Ce sont les liquides dans lesquels baignent tous les éléments anatomiques des tissus: sang, lymphe, liquide interstitiel (Claude Bernard)

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5
Q

Décrivez les différents compartiments hydriques du corps.

A

Le volume hydrique total correspond à environ 40L (60% de la masse corporelle).

Le liquide intracellulaire correspond à 25L (40% de la masse corporelle).

Le liquide extracellulaire correspond à 15L (20% de la masse corporelle). Dans celui-ci il y a le plasma (3L = 20% du liquide extracellulaire) et le liquide interstitiel (12L = 80% du liquide extracellulaire).

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6
Q

La majorité du liquide du corps humain se retrouve où?

A

Dans les cellules.

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7
Q

Quels sont les deux compartiments hydriques qui se ressemblent le plus par rapport aux concentrations de solutés qu’ils contiennent? Comment expliquer cela?

A

Les deux compartiments sont le plasma et le liquide interstitiel, car ce sont des bases communicantes. En effet, les concentrations de tous leurs solutés sauf les protéines sont presque pareilles.

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8
Q

Quels sont les deux compartiments hydriques séparés par la membrane plasmique?

A

Le liquide interstitiel et le liquide intracellulaire.

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9
Q

Quelles sont les différentes concentrations totales de chacun des compartiments hydriques?

A

Intracellulaire : 301,2 mmol/L

Interstitiel : 300,8 mmol/L

Plasma : 301,8 mmol/L

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10
Q

Comment décrire la structure de la membrane plasmique/intracellulaire?

A

C’est un 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. Cela forme une bicouche lipidique. De plus, il existe différents types de phospholipides. Son épaisseur est de 7,5 nm.

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11
Q

Comment décrire la composition d’un phospholipide?

A

C’est une molécule amphipatique. La tête est polaire et la queue est non polaire. La tête est contituée d’un groupement phosphate. Le corps est constitué d’un squelette de glycérol et finalement, la queue est constituée de 2 chaînes d’acides gras.

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12
Q

Quelles sont les caractéristiques du cholestérol?

A

C’est une molécule amphipatique à cause de son groupement OH. C’est un stéroïde et aussi un précurseur des sels biliaires, de la vitamine D et des hormones stéroïdiennes (testostérone, estradiol, etc…)

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13
Q

Quel est le rôle du cholestérol membranaire?

A

L’extrémité polaire des molécules de cholestérol forme des liaisons hydrogène avec les têtes des phospholipides (diminue la fluidité) et il augmente l’imperméabilité de la membrane aux molécules hydrophiles.

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14
Q

Que signifie que la membrane plasmique a une perméabilité sélective?

A

Qu’elle laisse passer certaines substances et en bloque d’autres.

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15
Q

Quelle est la structure de base de la membrane plasmique?

A

C’est une bicouche de phospholipides (molécules amphipathiques) qui contient des molécules de cholestérol intercalées (amphipathiques).

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16
Q

Quelles molécules peuvent traverser une bicouche lipidique?

A

Les liposolubles comme les gaz (O2, CO2) ainsi que les lipides. De plus, des petites molécules polaires non chargées (H2O et urée) peuvent faufiler entre le réseau dynamique de phospholipides.

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17
Q

Quelles sont les molécules qui ne peuvent pas traverser une bicouche lipidique?

A

Les grosses molécules polaires non chargées (glucose), les ions, les molécules polaires chargées (ATP, glucose-6-phosohate, les aa, les protéines) ainsi que des petites molécules polaires non chargées qui n’arrivent pas à se faufiler à travers la membrane.

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18
Q

Par quel moyen les molécules polaires et/ou chargées traversent-elles la membrane?

A

Par des canaux, des pompes ou des transporteurs.

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19
Q

Est-ce que les transporteurs membranaires peuvent prendre différentes formes?

A

Oui.

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20
Q

Pourquoi des molécules traversent-elles la membrane plasmique?

A

À cause du mouvement brownien : le mouvement aléatoire et constant des molécules résulte des collisions avec d’autres molécules. Elles vont donc passer d’un compartiment à l’autre.

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21
Q

À quelle vitesse se déplacent les molécules d’eau et de glucose?

A

Glucose : 850 km/h

Eau : 2500 km/h

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22
Q

Qu’est-ce qu’un gradient de concentration? Qu’est-ce qui en résulte?

A

C’est la différence de concentration entre deux compartiments. Cela fait en sorte qu’il y a plus de molécules d’un bord et donc la mise en place d’un flux net qui est causé par le fait que les molécules frappent la membrane plus souvent d’un bord que de l’autre et finissent par passer dans l’autre compartiment.

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23
Q

Qu’est-ce que le transport passif?

A

Les molécules se déplacent en suivant leur gradient de concentration. Il n’y a aucune dépense d’énergie sauf l’énergie cinétique des molécules.

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24
Q

Qu’est-ce que le transport actif?

A

C’est les molécules qui se déplacent contre leur gradient de concentration. Il y a donc une dépense d’énergie. Il existe deux types de transports actifs : primaire (utilise ATP comme énergie) et secondaire (utilise les gradients ioniques/concentration comme énergie).

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25
Q

Quels sont les facteurs qui déterminent le taux de diffusion?

A

La pente du gradient de concentration (différence de conc)

La surface de diffusion (plus la surface est grande, plus il y aura de diffusion)

La distance à parcourir (plus la distance est grande, moins il y aura de diffusion)

La température

La masse de la molécule

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26
Q

Quelles sont les caractéristiques des molécules qui peuvent traverser la membrane plasmique sans avoir besoin de transporteur? Donnez des exemples.

A

Elles doivent être non polaires ou liposolubles.

Exemples : O2, CO2, azote, acides gras, stéroïdes, alcools simples, vitamines liposolubles (A, D, E, K) AUSSI eau et urée même s’ils sont polaires.

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27
Q

Quelles sont les caractéristiques de la diffusion simple de molécules liposolubles?

A

C’est un mécanisme non régulé, non saturable et non spécifique.

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28
Q

Pourquoi le O2 entre dans les cellules tandis que le CO2 sort?

A

Car le flux net de l’O2 est établi vers l’intérieur de la cellules et c’est le contraire pour le CO2.

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29
Q

Quelles sont les différents types de pathologies pulmonaires qui affectent la diffusion des gaz dans les poumons?

A

La pneumonie : augmentation des sécrétions dans mes poumons ce qui diminue la surface de diffusion et qui augmente la distance à parcourir. Cela a pour effet de diminuer la diffusion.

Emphysème : destruction des alvéoles, ce qui diminue la surface de diffusion et donc diminue la diffusion.

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30
Q

Quelles sont les quatre différentes formes de transport passif?

A

La diffusion simple, la diffusion facilitée par des transporteurs, la diffusion par canaux protéiques et l’osmose.

31
Q

Qu’est-ce que la diffusion simple?

A

C’est la diffusion simple de molécules liposolubles directement à travers la bicouche de phospholipides.

32
Q

Qu’est-ce que la diffusion facilitée par transporteurs?

A

C’est une diffusion facilitée par transporteurs au moyen de transporteurs protéiques spécifiques à des substances chimiques : la liaison des substrats cause un changement de conformation (prend du temps) des transporteurs protéiques et permet au substrat de passer à travers la membrane. C’est un mécanisme saturable. Les molécules suivent leur gradient de concentration. Les transporteurs possèdent un site de liaison spécifique pour les molécules qu’ils transportent.

Ce mécanisme n’est pas employé par les ions.

33
Q

Qu’est-ce que la diffusion par canaux protéiques/aqueux?

A

C’est la diffusion par canaux protéiques pour le transport de certains ions choisis selon leur taille et leur charge électrique.

Il se situe entre le liquide extracellulaire et le cytoplasme. Il n’y a pas de contact direct (liaison) entre la protéine et les molécules qui traversent. C’est un transport rapide (106 ions/sec). La sélectivité est propre à chaque canal.

34
Q

Qu’est-ce que l’osmose?

A

C’est la diffusion d’un solvant (eau) à travers un canal protéique donné (aquaporine) ou à travers la bicouche lipidique.

35
Q

Quelle est la structure d’un canal aqueux?

A

Le filtre de sélectivité détermine la spécificité du canal pour les molécules qui transitent par le canal (H2O, Na+, K+, Ca2+, Cl-) selon : la charge de la molécule, le diamètre de la molécule, le diamètre du pore, les aa qui tapissent le cané, et les interactions ioniques.

36
Q

Qu’est-ce que les acides aminés qui tapissent le canal aqueux ont comme fonction?

A

Ce sont les propriétés de ces aa qui déterminent le type de molécule qui va traverser.

37
Q

Quels sont les deux types de canaux aqueux?

A

Les canaux ouverts en permanence et ceux à ouverture contrôlée.

38
Q

Quels sont les trois types de canaux aqueux à ouverture contrôlée?

A

Voltage-dépendants : ils s’ouvrent lorsqu’il y a des changements dans le potentiel de la membrane

Ligand-dépendants : leur ouverture est contrôlée par une molécule qui va venir se fixer au côtés externes (si la molécule provient du milieu extracellulaire) ou aux côtés internes (si le ligand est produit arrivent par la cellule) du canal.

Mécano-dépendants : ils s’ouvrent ou se ferment à la suite d’une déformation de la membrane plasmique.

39
Q

Quels sont deux exemples de changements conformation les entraînant un gain ou une perte de fonction?

A

Dans le muscle squelettique, le Ca2+ se fixe à la troponine, entraînant un changement de conformation qui permet à l’actine de se lier à la myosine.

Dans le mécanisme d’action des récepteurs de type GPCR, le Ca2+ se fixe à la calmoduline, entraînant un changement de conformation qui permet à celle-ci d’interagir avec d’autres protéines cellulaires.

40
Q

Quels sont les types de transports saturables et non saturables? Expliquez.

A

La diffusion simple ainsi que la diffusion à travers un canal aqueux sont non saturables.

La diffusion facilitée est saturable. Elle augmente rapidement en fonction de la concentration de la substance transportée, mais elle atteint un plateau (Vmax = vitesse de diffusion maximale). Le nombre de protéines de transport déterminent le Vmax. De plus, elle implique un changement de conformation, ce qui prend plus de temps.

41
Q

Quel est un exemple de diffusion facilitée?

A

L’entrée du glucose dans les cellules médiée par les transporteurs GLUT.

42
Q

Quelles sont les caractéristiques des familles de protéines GLUT?

A

Le glucose et les molécules apparentées sont transportées par une famille de transporteurs (GLUT) qui compte 14 membres (qui sont codés par les gènes de la famille SLC2A)

Chaque transporteur GLUT compte 12 hélices transmembranaires (en haut à droite)

Les séquences primaires des 12 protéines GLUT ne sont pas parfaitement identiques mais elles sont hautement conservées (en bas à droite)

43
Q

Quelles sont les propriétés qui distinguent les familles de protéines?

A

Leur affinité pour les molécules transportées (glucose, galactose, fructose), la vitesse (Km) à laquelle s’effectue le transport, les cellules dans lesquelles ils sont exprimés (expression tissu-spécifique).

GLUT 1: cerveau, globules rouges
GLUT 2: foie, pancréas
GLUT 4: muscle strié et tissu adipeux

• leur régulation (seule GLUT4 est régulée par l’insuline)

44
Q

Quelles sont les caractéristiques de l’ATP?

A

C’est de l’adénosine triphosphate, elle est synthétisée dans les mitochondries (respiration cellulaire), c’est une source importante d’énergie et c’est un donneur de groupements phosphate.

45
Q

Qu’est-ce que la phosphorylation?

A

C’est l’ajout d’un groupement phosphate sur un acide aminé qui possèdent un groupement OH (serine, thréonine et tyrosine). L’ajout d’un groupement phosphate sur un acide aminé introduit une charge négative ce qui entraîne un changement de conformation. L’ATP qui donne un groupement phosphate devient l’ADP (adénosine diphosphate).

46
Q

Quelles sont les caractéristiques du transport actif primaire? Donnez un exemple.

A

Il est effectué par des pompes. Il utilise 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

47
Q

Quel est le principe de la pompe à sodium-potassium?

A

Elle a comme rôle de maintenir les gradients de Na+ et K+ (pompe le Na+ à l’extérieur de la cellule et fait entrer le K+). Elle possède une activité ATPase (capable d’hydrolyser l’ATP elle-même). Elle consomme environ 25% de l’ATP cellulaire (70% dans les neurones). Doit fonctionner sans arrêt pour compenser 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+).

La pompe à Na+ expulse 3 ions Na+ en échange de deux ions K+

48
Q

Décrivez le mécanisme d’action de la pompe à Na+.

A

Il y a liaison de 3 Na+ provenant de l’intérieur de la cellule. Une fois que les ions sont liés, cela entraîne un changement de conformation ce qui entraîne phosphorylation (on hydrolyse une molécule d’ATP), un groupement phosphate vient se fixer sur la pompe. Cela entraîne le changement de conformation pour libérer le sodium à l’extérieur de la cellule. Une fois le Na+ libéré, les 2 sites de liaison pour le K+ vont être libérés et les K+ vont aller se fixer. Une fois fixés, cela entraîne un changement de conformation qui entraîne la déphosphorylation de la pompe. La pompe retourne donc à sa position initiale en libérant les 2 K+ à l’intérieur de la cellule.

49
Q

Quelles sont les caractéristiques de la pompe à Ca 2+?

A

Elle se retrouve dans le réticulum endoplasmique (sarcoplasmique). Elle joue un rôle important dans la signalisation et la contraction musculaire. Constitue 80% des protéines membranaires intégrales.

50
Q

Quelles sont les caractéristiques de la pompe à protons?

A

Elle se retrouve dans les glandes gastriques et elle est ciblée par les IPPs. Elle produit le HCl.

51
Q

Quelles sont les caractéristiques du transport actif secondaire? Donnez des exemples.

A

Les protéines qui font le transport secondaire sont des cotransporteurs. Elles transportent deux molécules en même temps. Elles utilisent l’énergie emmagasinée dans un gradient de concentration ionique (p. ex. Na+) pour transporter une molécule contre son gradient de concentration. C’est un transport saturable (transport maximal).

Exemples: ions, acides aminés, monosaccharides

52
Q

Quel est le mécanisme d’action d’un cotransporteur du glucose (SGLT)?

A

On transporte le glucose contre son gradient de concentration en transportant le Na+ vers son gradient de concentration.

La liaison du Na+ sur le SGLT libre qui a une faible affinité pour le glucose entraîne un changement de conformation qui va augmenter l’affinité de la protéine pour le glucose. Ainsi le glucose va se lier, ce qui entraîne un autre changement de conformation. Le glucose et le Na+ sont donc libérés dans la cellule et le SGLT reprend sa conformation initiale.

53
Q

Quelle est la différence entre un cotransporteur et un échangeur?

A

Un cotransporteur apporte les deux molécules dans la même direction tandis qu’un échangeur les apportent dans des sens opposés. Le Na+ suit toujours son gradient de concentration.

54
Q

Pourquoi la membrane plasmique apicale peut avoir différentes propriétés que la membrane plasmique latérale?

A

Car elles n’ont pas les mêmes protéines.

55
Q

Quelles sont les différents moyens de transport épithélial? Quelles molécules les utilisent?

A

Transport transcellulaire : passer à travers la cellule (H2O, ions, glucose, aa, solutés liposolubles)

Transport paracellulaire : passent entre les jonctions des cellules (H2O, ions, urée)

56
Q

Que sont les claudines?

A

C’est une famille de 24 gènes, elles possèdent 4 domaines transmembranaires, elles sont largement distribuées (épithéliums). La perméabilité peut varier d’un tissu à l’autre ou par rapport à un segment spécifique. Les claudines sont responsables de l’étanchéité des jonctions serrées.

57
Q

Dans les tubules rénaux, comment varient les claudines ?

A

La présence de claudines varie en fonction du segment du tubule rénal. La capacité d’absorption de chaque segment n’est pas pareille.

Tubule contourné proximal : 1,2,10,11,12,14

Anse : 3,4,7,8,10,14,16,19

Tube contourné distal : 3,7,8,10,11

Tubule collecteur : 3,4,7,8,10

58
Q

Où est située la pompe à Na+ dans une cellule?

A

La pompe à Na+ est localisée à la membrane baso-latérale des cellules épithéliales.

59
Q

Considérons les échanges entre le plasma et le liquide extracellulaire. Quelles voies empruntent différentes molécules?

A

H2O, ions, glucides et aa : fentes intercellulaires

O2, CO2 : diffusent

Protéines : vésicules de pinocytose

60
Q

Quelles sont les caractéristiques de la barrière hémato-encéphalique?

A

Elle possède des jonctions serrées serrées, pas de fenestrations, pas de pinocytose et beaucoup de transport transcellulaire +++. Elle protège le SNC et possède des péricytes et des astrocytes.

61
Q

Qu’est-ce qu’une vésicule? Quels sont les différents types de transports vésiculaires?

A

Une vésicule est un petit sac qui apparaît par bourgeonnement de la membrane plasmique (ou autre membrane).

Vésicule d’endocytose : elle provient de la membrane plasmique qui se referme sur elle-même.

Vésicule d’exocytose : elle provient de l’appareil de Golgi

Vésicule de transcytose : transport d’une molécule d’un côté à l’autre de la cellule.

62
Q

Le transport vésiculaire fait partie de quel type de transport?

A

C’est une forme de transport actif. Les vésicules se déplacent à l’intérieur des cellules à l’aide de l’ATP au long de microtubules.

63
Q

Expliquez les caractéristiques et le mécanisme de phagocytose.

A

Le nom provient du grec phagein = manger. C’est un mécanisme employé par les macrophages et les neutrophiles. Ce sont les grosses particules qui sont phagocytées (bactéries, débris cell).

64
Q

Expliquez les caractéristiques et le mécanisme de la pinocytose.

A

Le nom provient du grec pinein = boire. C’est un mécanisme employé par la plupart des cellules. On phagocyte liquide extracellulaire, protéines. C’est un mécanisme non spécifique.

65
Q

Expliquez le mécanisme d’endocytose par récepteurs interposés.

A

C’est un mécanisme sélectif (ex : lipoprotéines). La membrane plasmique continent des récepteurs qui sont spécifiques à un type de molécule. Au fur et à mesure que les molécules se lient à leurs récepteurs spécifiques, cela forme une vésicule qui se détache de la membrane plasmique pour aller vers l’intérieur de la cellule.

66
Q

Qu’est-ce que la clathrine? Quel est son rôle dans la formation de vésicule?

A

Lorsque les récepteurs sont fixés à la membrane plasmique, de l’autre côté (vers l’intérieur de la cellule), se trouvent des protéines de clathrine pour chacun des récepteurs. Elles ont la propriété de former des structures tridimensionnelles qui ressemblent à des ballons de soccer. C’est elle qui va permettre de former la vésicule. Une fois la vésicule internalisée, la vésicule va perdre sa couche de clathrine. Ces protéines vont retourner à la membrane plasmique (position de départ). Les vésicules vont maintenant pouvoir se fusionner avec un endosome.

67
Q

Qu’est-ce qu’un endosome?

A

C’est une vésicule cytoplasmique dans laquelle s’effectue le tri des molécules internalisées par endocytose.

68
Q

Quels sont deux exemples d’endocytose par récepteurs interposés?

A

Le fer et les lipoprotéines.

69
Q

Quelle serait une cause d’hypercholestérolémie familiale?

A

Des mutations du récepteur LDLs ce qui entraîne une concentration élevée de cholestérol dans le sang.

70
Q

Quels sont les deux types d’exocytose? Quelles sont leurs caractéristiques?

A

Exocytose constitutive : elle n’est pas régulée, elle a comme rôle de renouveler les membranes et les protéines membranaires.

Exocytose régulée : la vésicule sécrétée par l’appareil de Golgi reste dans le cytoplasme de la cellule. Ce sera sous un stimulus extracellulaire particulier (hormone ou neurotransmetteur) qu’elle se fusionnera à la membrane plasmique pour y libérer son contenu. Par exemple, l’insuline.

71
Q

En quoi le calcium joue un rôle important dans l’exocytose?

A

Le neurotransmetteur ou le signal hormonal vas entraîner une libération de Ca2+ dans la cellule. Il va provoquer l’exocytose des vésicules stockées.

72
Q

Nommez trois exemples de l’exocytose dans le corps.

A

Hypophyse : effet de la GnRH sur la sécrétion de LH

Pancréas : Effet de la CCK sur la sécrétion d’enzymes digestives (trypsinogène)

Neurone : Libération de neurotransmetteurs.

73
Q

Quel est le rôle des protéines SNARE dans l’exocytose? Quels sont les deux types?

A

Elles permettent aux vésicules de s’accôter à la membrane plasmique. Les t-SNARE et les v-SNARE vont s’enrouler l’une autour de l’autre pour permettre à la vésicule de fusionner avec la membrane plasmique. Cela va former le pore d’excrétion.

t-SNARE : on les retrouve dans la membrane plasmique

v-SNARE : on les retrouve dans la paroi des vésicules

74
Q

Quel est le rôle de la synaptotagmin dans l’exocytose?

A

Elle est située sur les vésicules. C’est cette protéine qui interagit avec le calcium. Le calcium va entraîner l’exocytose grâce à sa liaison avec la synaptotagmin. Lorsque le calcium se fixe sur celle-ci, il y s un changement de conformation de la synaptotagmin qui entraîne l’ouverture du pore la libération du contenu de la vésicule.

CH 1.2 (11 decks)

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