Exam 1 Flashcards
Avantages et inconvénients cellule:
-primaire
-immortalisée
-transformée
Primaire : prélevée directement du tissu 😊se rapproche des cellules à int. organisme ☹nb divisions cell. limitées, arrête de pousser après qql temps
Immortalisée : cycle cell. trafiqué pour se diviser indéfiniment 😊génération spontanée, ne forme pas de tumeur☹ propriétés varient entre c humaine/souris
Transformée : c cancéreuses (se reproduit indéfiniment)😊permet visualiser tumeurs (HeLa) ☹
Différencier microscope électronique à transmission/balayage
Transmission : cell fixées, échantillons très minces (permet aux électrons de passer à travers), détecteur d’électron à la fin est en dessous
Balayage : électrons rebondissent à la surface, permet regarder surface des cell, 3D, détecteur électrons à la fin est sur le côté
Expliquer méthodes permettant visualiser c par microsc. photonique (contraste de phase, colorants, fluorescence, immunofluorescence)
Contraste de phase : image où degré ombre/lumière dépend indice de réfraction du milieu
Colorants : subst. chimiques qui forment des liaisons croisées(pontages) avec prot./ac. nucléiques
Fluorescence : molécules absorbent(λ)/émettent(λ + grande) lumière (photons). Certaines molécules peuvent être utilisées en combinaison (pcq spectre abs/émis spécifique
Immunofluorescence : un anticorps spécifique se lie à une protéine cellulaire, un anticorps secondaire coupler à une molécule fluorescente va se lie à l’anticorps primaire
Expliquer utilité microscopie à déconvolution et confocale
Déconvolution : utilise techniques informatiques pour éliminer la fluorescence émise hors du plan focal
Confocale : utilise des méthodes optiques pour obtenir un plan focal spécifique et éliminer lumière des autres plans
Nommer différents organismes modèles utilisés en recherche
-Levure
-C. elegans
-Drosophile
-Arabidopsis
-Souris
Expliquer différence entre c procaryote/eucaryote
Procaryote : pas noyau, pas organites, unicellulaire, 1 compartiment intracellulaire, ADN sous forme chromatide, ribosomes division en cell fille
Eucaryotes : noyau défini, organites cytoplasmiques, uni/pluricellulaire, division par mitose ou méiose
Quel est l’organisarion générale d’une cell eucaryote
-membrane cellulaire :contrôle échange, barrière entre int/ext
-mitochondrie : produit ATP (É)
-noyau avec ADN : matériel génétique, régule transcription (synthèse ARN)
-lysosome : contient enzymes digestives (autophagie), dégrade déchets cell, sac membranaire
-ribosomes : reçoivent brin ARN messager et font la traduction(synthèse protéines)
-cytosquelette : maintien forme cell
-vacuole : pression osmotique, sac membranaire
-centrosomes : contient centrioles (impliqué ds division cell)
-RE rugueux : synthèse protéines attachés avec ribosomes
-RE lisse : synthèse lipides et détoxication
-Appareil de Golgi : « fateur » responsable du tri,modification,emballlage protéines et lipides produits ds RE, envoie à destination finale ds cell ou ext
-cytoplasme
Quelle est la composition et les rôles chimique de la cell?
Protéines : catalyse enzymatique, signalisation cell, fixation de la cell au tissu, consistuant majeur de la cell
-acides aminés : monomères des protéines
-lipides : forme la membrane plasmique, source d’énergie (ATP)
Expliquer les facteurs requis pour permettre à la cellule de conserver son organisation
pH (peut changer la structure et fct des protéines),
osmolarité,
nutriments,
température (dénaturation des protéines)
Quelles sont les sources d’énergie cellulaire?
ATP : glycolyse, phosphorylation oxydative, hydrolyse de l’ATP, GTP (pour certaines protéines)
Glycolyse, synthèse ATP, respiration cellulaire
Quels sont les différentes manières par lesquelles l’hydrolyse de l’ATP affecte les activités cellulaires?
L’hydrolyse de l’ATP libère de l’É (contenue ds la liaison)BUT/COMMENT/AVEC QUI
-permet changement conformation de la protéine
-permet la liaison ou détachement à une autre protéine
-peut modifier activité d’une protéine
Expliquer la phosphorylation et ses rôles
Modifie directement un acide aminé en ajoutant un groupement phosphatepermet de modifier les propriétés d’une protéine de façon provisoirebase essentielle de la signalisation cellulaire
-activation ou inhibition
-création d’un site de liaison pour d’autres protéines
Expliquer le fonctionnement des GTPases de signalisation
Le GTP est activé comme signalisation et par hydrolyse, il perd un phosphate et devient GDP désactivé. Lorsqu’un autre GTP arrive il réactive
Expliquer les différents niveaux d’organisation des protéines
Synthèse des protéines se fait : N-terminale vers C-terminale
Protéine structure primaire : dépend de sa séquence de son ARNm
Protéine structure secondaire : possède hélice alpha (chaine polypeptidique de forme hélicoïdale) + feuillet bêta (segment parallèle aux autres)
Protéine structure tertiaire : où la protéine est active, complexe protéique (structure quaternairetertiaire ensemble)
Quels sont les différents types de structure secondaires qui peuvent être adopté par un polypeptide?
Hélice alpa (liaison verticale)
Feuillet bêta (liaison horizontale)
Expliquer le rôle des chaperonnes dans le repliement des protéines
Les chaperonnes reconnaissent les protéines par leur surface hydrophobe et modifient leur structure en mettant les zones hydrophiles au contact de l’eau
(Aide dans le repliement des protéines)
Quels sont les différents types de liaisons covalentes et non-covalentes qui stabilisent la structure des protéines?
Liaison covalente : pont disulfure entre deux cystéines (acide aminé)
Liaison non-covalente : pont hydrogène, liaison électrostatique
Expliquer comment la nature des acides aminés présents à la surface d’une protéine régule la fonction de cette dernière
Les acides aminés à la surface des protéines régulent les liaisons au site actif et sert à l’assemblage en structures quaternaires, donc elles sont la base de la fonction des protéines (puisque décide comment se replie)
Qu’est-ce que la notion de domaine dans une protéine et expliquer son importance
Domaine protéique : partie d’une protéine capable d’adopter une structure autonome (ou partiellement) du reste de la molécule
Quels sont les différentes composantes des membranes biologiques et leurs rôles?
Composition des membranes : mosaïque de fluide (+/-50% chaque)
Lipides : rôle structurel (imperméable + fluide) et fonctionnel de la membrane
Protéines : permet différentes fonctions de la membrane
Quels sont les caractéristiques générales des lipides membranaires?
Bicouche lipidique : amphipatique (tête polaire et queue hydrophobe)
Définir les différents types de lipides membranaires (structure générale de chaque type de lipides)
Phospholipides : lipide le plus abondant, acides gras insaturés (liaison double)modifie fluidité membrane
-phosphoglycérolipides : glycérol + tête polaire lié à phosphate + 2 acides gras
-sphingolipides : acide gras attaché à la fct amine de la base
Glycolipides : basé sur sphingosine, pas de groupement phosphate, ganglioside est un type (glycosphingolipides) et contiennent acide sialique (groupes glucidique)
Cholestérol : partie polaire OH + carbone + hydrogène. Permet soutien structurel et régule fluidité
à haute concentrationdiminue fluidité
Décrire les mouvements des lipides et protéines dans la bicouche lipidique
Lipides :
-mobile dans la membrane (rotation sur eux-mêmes, flexion, peu de changement de position de haut en bas=flip-flop)
-diffusion latérale à l’intérieur d’un même feuillet
-translocation d’un feuillet à l’autre demande bcp d’énergie
Protéines :
-diffusent latéralement
-pas de changement de haut en bas (flip-flop)
-certains complexe protéique très peu mobiles ou restreint (ex : synapse)
Expliquer l’effet de la composition de la membrane sur sa fluidité et ses fonctions
Fluidité = régulée par la composition lipidique
-chaine lipidique longue ou courte (+fluide)
-gras saturé ou insaturé (+fluide)
-épaisseur
-concentration du cholestérol faible ou élevée (-fluide)
Définir les radeaux lipidiques
Microdomaine (zone distincte) riche en sphingolipides et cholestérol
-regroupe + organise protéines fonctionnant ensemble
-permet accommoder de longs domaines transmembranaires
Expliquer les rôles de signalisation des lipides membranaires
Lipides membranaires forment des radeaux lipidiques ce qui permet la signalisationpermet le recrutement et l’activation de molécules de signalisation
Décrire les différents types d’association entre les protéines membranaire et la membrane
Protéines intégrales :
Protéines à ancrage lipidique :
Protéines à périphérique :
Quels sont les rôles du RE?
-Synthèse, glycosylation et contrôle qualité des protéines
-régulation du Ca2+
-synthèse des lipides cellulaires
RE rugueux :
-Ribosomes
-début voie sécrétoire
- Synthèse, glycosylation et contrôle qualité des protéines
ribosomes collés fabriquent; toutes protéines cell
-« usine à membrane »; fabriquent prot intégales, phospholipides, cholestérol
RE lisse :
-métabolisent lipides, synthèse cholestérol/phospholipides/hormones stéroïdes
-détoxication med/drogues
-absorption et transport des lipides
-dégradation glycogène en réserve
-stockage ions calcium
Décrire les deux types de transport utilisés dans la voie sécrétoire
Adressage de protéines basé sur séquence signal : entrée des protéines du cytosol vers la voie endomembranaire
Transport vésiculaire :
-transport protéines entre organites
-transport lipides entre organites
Expliquer la nature générale (pas la séquence) et le rôle des séquences d’adressage
Signal d’adressage = courte séquence d’acides aminés non polaires, à l’extrémité N-terminale
Rôles : désigner les protéines devant être adressées et indiquer leur destination
Expliquer les différents types de glycosylation et leurs rôles
Lié à oxygène : sur OH de sérine et thréonine
-rare
- déroule dans Golgi
-1-4 résidus
Lié à azote : sur NH3 d’asparagine
-fréquent
-synthèse de l’oligosaccharide (=plusieurs monosaccharides semblables) (sur lipide à longue chaine, en partie du côté cytosolique et de la lumière du RE)
-oligosaccharide transféré à une Asn (asparagine=
- 2 glucoses enlevés signal de transfert
Expliquer le rôle du RE dans la synthèse de lipides (acides gras, phospholipides, cholestérol)
RE fait la synthèse des lipides cellulaires
Acides gras : source= triglycérides importés
synthétisé à partir de l’acétyl-CoA
acétyl-CoA + oxaloacétate = sort mitochondrie
ATP citrate lyase = acétyl-CoA
2 acétyl-CoA + 1 carbone = malonyl CoA (3C) étape limitante (réguler contrôler)
départ synthèse acide gras allonger chaine acide gras carbone 2 par 2
pyruvate perd 1C=acétyl-CoAbêta oxydation=acide gras)
acides gras qui ne peuvent pas être synthétisés à partir aétyl-CoA :
-possède carbones insaturés près extrémité opposée au COOH
-oméga-3, oméga-6
acides gras déjà existant
transport à travers cytosol avec protéine de liaison et être conjugué à CoA
Phospholipides : début synthèse dans RE, fin dans Golgi
même principe qu’acide gras
Cholestérol :
??
Expliquer le rôle des mitochondries dans la synthèse des lipides
Mitochondrie fait sortir acétyl-CoA avec oxaloacétate
Acétyl-CoA est la base de la synthèse des lipides
Nommer les différentes sources de carbone utilisées pour la synthèse de phospholipides par le RE
Le pyruvate perd 1C pour devenir acétyl-CoAréutiliser lorsque 2 acétyl-CoA dans cytosol malonyl CoA avec 3C
Expliquer le rôle des flippases et scramblases dans la synthèse des lipides
Flippase (permet amener __? Du feuillet cytosolique vers feuillet luminal) et scramblase = régulé enzymatiquement
-signalisation
-membrane fluide
-asymétrie des feuillets lipidiques
Expliquer les rôles du calcium dans le RE
Protéine (calréticuline, calnexine) lié au calcium pour;
-activité de chaperonne
Décrire les mécanismes de régulation du calcium cytosolique
Régulation entrée calcium dans cytosol
-Signaux chimiques : IP3
Récepteurs de l’IP3
-Signaux électriques : dépolarisation (muscle, neurone)
Récepteurs de la Ryanodine (tissus excitable)
-Pompe SERCA ; retourne dans RE (grâce à ATP)
-envoyé aux mitochondries
-pompé hors de la cellule
Expliquer les rôles du calcium dans le cytosol
Concentration Ca dans cytosol très faible
-active enzymes cytosoliques
-stimule production ATP
Décrire le mécanisme général d’import des protéines dans le RE (incluant le rôle de la séquence signal, de la SRP et du translocon)
Protéine cytosolique= pas de signal
Protéine qui veut sortir du cytosol= séquence spéciale avec signal
Sur la face cytosolique du RE: associé à des ribosomes (synthèse protéine)
séquence signal hydrophobe = insertion cotraductionnelle de protéines dans membrane RE et arrêt synthèse protéine
SRP : se fixe sur la séquence peptidique signal bloque la traduction sur le ribosome
1- signal peptidique sur protéine du ribosome
2- SRP se lie à cette séquence sur la protéine (transduction continue sur ribosome)
3- SRP se lie à récepteur SRP du RE
4- récepteur ribosome bloque celui-ci
5- protéine translocon de la membrane du RE reconnait le SRP
6- fait enter la protéine dans le RE
7- signal peptidase coupe le SRP (qui reste dans la protéine membranaire) et la protéine est libre dans le RE
Décrire le processus d’import des différents types de protéines membranaires
Translocation de protéines à un domaine transmembranaire
Type 1 : séquence signal au N-terminale (N-terminal entre 1er)
-séquence d’arrêt de transfert
-relâchée dans membrane sous forme d’hélice alpha
Type 2 : séquence signal interne (C-terminal entre 1er)
-séquence (hélice alpha) pas clivée mais reste dans la membrane
- + cytosol, - lumière RE
- dans membrane sous forme d’hélice alpha
Type 3 : séquence signal interne (N-terminal entre 1er)
- + ??
- dans membrane sous forme d’hélice alpha
Expliquer le rôle des chaperonnes du RE
Chaperonnes = Calnexine et Calréticuline
-Reconnaissent oligosaccharide avec un seul glucosemarque les protéines mal repliées
-Aident au repliement des protéines
Décrire le mécanisme de glycosylation dans le RE et son rôle dans le repliement des protéines
*Présence des trois glucoses qui servent de signal
Lié à O (sur OH de sérine et thréonine)
-se produit dans Golgi
-1 à 4 résidus
-plus rare
Lié à N (sur NH3 de asparagine)
-débute à partir d’un oligosaccharide préformé
-structure complexe, sur séquence Asn-X-Ser
-plus fréquent
Mécanisme : synthèse de l’oligosaccharide
-sur un lipide à longue chaine
-se produit un partie du côté cytosolique et une partie du côté de la lumière du RE
oligosaccharide transféré à Asncatalysée par oligosaccharyl transférase (marque les protéines pour le repliage)2 glucoses enlevés
Décrire le mécanisme de ERAD (ER-Associated Degradation)
Protéines qui ne peuvent pas être repliées correctement = réexportées dans cytoplasme = dégradées (ERAD)
-protéines déglycosylées dans cytosol (glycosidase enlève les glucoses)
-protéines ubiquitinées et dégradés par protéasome
Décrire le mécanisme général de réponse aux protéines non repliées du RE
Protéine mal repliée
-reconnue par lectine
-traverse membrane RE
-retourne dans le cytoplasme
-dégradé par protéasome
S’activent lorsque protéines mal repliées
Définir la nature de l’ubiquitine et ses rôles
Ubiquitine = petite protéine
-mono-ubiquitination (une ubiquitine)
-multi-ubiquitination (plusieurs ubiquitine collées)
-poly-ubiquitination (chaine d’ubiquitine)
Rôle :
marquer d’autres protéines en vue de leur protéolyse (segmentation des protéines)
ubiquitination (ne mène pas tjrs à la dégradation)
Décrire le processus d’ubiquitination
Ubiquitination=modification post-traductionnelle des protéines
Processus : attacher de manière covalente le groupement ubiquitine sur un résidu lysine de la protéine cible
1- activation ubiquitine (E1) (grâce à ATP)
2- conjugaison ubiquitine (E2)
3- liaison ubiquitine (E3)
Expliquer la fonction protéasome
Gros complexe protéique cylindrique servant à la dégradation des protéines
Substrats sont marqués par ubiquitination et sont dégradés dans cylindre
Décrire le rôle du transport vésiculaire
-Transport des protéines dans des vésicules (face cytosolique vers lumière RE)
Identifier les différentes composantes requises pour la formation d’une vésicule de transport et sa fusion avec sa membrane cible et expliquer leurs rôles
1- Association du cargo : protéine adaptatrices reconnaissent cargo
-basé sur séquence adressage et récepteurs
a) dans la portion cytosolique de la protéine cargo transmembranaire
b) récepteur membranaire cargo soluble
2- Assemblage du manteau et déformation de la membrane
GTPase recrute le manteau Sec23 stimule activité Sar1
GTP(assemblage manteau)GDP (désassemblage manteau)fusion avec membrane cible
3- Scission de la membrane
4- Fusion avec la membrane cible : nécessite
-présence de protéines Rab (régulent la spécificité du transport vésiculairedifférent sur chaque membrane et GTP active Rab)
-SNARES complémentaires dans les deux membranes (v-SNARES= vésicules, t-SNARES= target membrane) et forment complexe trans-SNARE (stimule fusion des 2 membranes)
5- Perte du manteau
Identifier le type de manteau associé à chaque type de vésicule de transport
Manteaux :
COPII : transport antérograde du RE au cis-Golgi ()
-cargo transmembranaire (portion cytosolique) + soluble (récepteur transmembranaire)
- une fois sortie du REperte de leur manteaudépl. le long microtubulesfusion vésicules avec cis-Golgi = formation réseau cis-Golgi
COPI : transport rétrograde du Golgi vers RE ()
-retourne vers RE grâce faisceau vésiculaire tubulaire et appareil de Golgi
- signal rétention dans RE
-protéines transmembranaire (KKXX) X=n’importe quel a.a se lie à COPI
Clathrine :
-transport antérograde du trans-Golgi vers les lysosomes
-transport membrane plasmique vers endosomes/lysosomes
Décrire les étapes de formation d’une vésicule de transport, incluant l’inclusion de cargo spécifique
1- Association du cargo : protéine adaptatrices reconnaissent cargo
-basé sur séquence adressage et récepteurs
a) dans la portion cytosolique de la protéine cargo transmembranaire (COPII, COPI)
b) récepteur membranaire cargo soluble (COPII)
*associé à manteau
Décrire les étapes menant à la fusion d’une vésicule de transport avec sa membrane cible
4- Fusion avec la membrane cible : nécessite
-présence de protéines Rab (régulent la spécificité du transport vésiculairedifférent sur chaque membrane et GTP active Rab)
-SNARES complémentaires dans les deux membranes (v-SNARES= vésicules, t-SNARES= target membrane) et forment complexe trans-SNARE (stimule fusion des 2 membranes)
Expliquer les différences fonctionnelles entre les GTPases de type Arf/Sar1 et les protéines Rab
GTPase Sec23 stimule activité Sar1
GTP(assemblage manteau)GDP (désassemblage manteau)fusion avec membrane cible
inactif GDP + ds cytosol
actif GTP + associé à la membrane/ effecteurs de Rab (moteurs, molécules d’adhésion)
1-Sélection du cargo + Formation vésicule
2-Transport
3- Association vésicule à membrane cible
4-Fusion
Expliquer les rôles du transport rétrograde et du transport antérograde
Transport rétrograde : retour dans RE par vésicule COPI grâce à faisceau tubulaire et appareil de Golgi
-nécessité de recycler les membranes, récepteurs et v-SNARES
-protéine KKXX se lie au manteau COPI
Transport antérograde : vers lysosomes/endosomes, membrane plasmique constitutif, membrane plasmique régulé
Nommer les rôles de l’appareil de Golgi
-Transport (maturation) des citernes passant du cis-Golgi au trans-Golgi
-Site de glycosylation (étapes de glycosylation sont compartimentées) (rôles=repliement des protéinesRE et tri des protéines)
-Tri des protéines de la voie sécrétoire
Décrire la structure de l’appareil de Golgi
Empilement de vésicules aplaties maintenues par les microtubules
Réseau de canalicules :
-Face cis = arrivée des vésicules
-Face trans = départ des vésicules
Expliquer le processus de maturation des citernes
Passe du cis-Golgi au trans-Golgi
Différentes étapes de glycosylation sont compartimentées
Décrire la maturation de protéines dans le Golgi
La série de protéines avancent alors que les enzymes résidentes (la nature de chaque citerne) sont maintenue par transport rétrograde (vésicule COP1)
Nommer les différents types d’exocytose et leurs rôles
Constitutive : protéine transportée à la membrane par défaut
Contrôlée : protéine présente dans les cellules spécialisées de signal de tri
Décrire la régulation de la voie sécrétion régulée
Le cargo doit être concentré dans les vésicules
1- Agrégation des protéines (face trans)
2- Retrait d’une partie de la membrane des vésicules (manteau de clathrine)
3- Maturation (clivage protéolytique) (perte du manteau)
Signal extracellulaire nécessaire pour fusion avec la membrane plasmique et sécrétion
