Examen 1 - Biologie cellulaire Flashcards
Quelle est la fonction du système de membranes intercellulaires ?
Augmenter la surface membranaire qui accueille les réactions et créer des compartiments fermés séparés du cytosol en fournissant aux cellules des espaces spécialisés.
Chaque membrane d’organite possède un mécanisme :
1) d’importation des protéines spécifiques qui rendent cet organite unique et
2) d’incorporation de celles-ci dans l’organite
Pourquoi la membrane de chaque organite doit contenir des protéines de transport membranaire pour les échanges de métabolites spécifiques?
La bicouche lipidique des membranes des organites est imperméable à la plupart des molécules hydrophiles.
Quel est l’espace qu’occupe le cytosol?
Quelle en est la fonction?
Un peu plus de la moitié du volume total de la cellule.
Site de synthèse et dégradation des protéines et métabolisme intermédiaire (synthèse et dégradation petites molécules pour macromolécules)
Quel organite occupe 22% du volume cellulaire total?
Mitochondries
Qu’est-ce qui peut expliquer la compartimentation des organites chez les cellules eucaryotes par rapport aux bactéries ?
Les cellules eucaryotes sont beaucoup plus volumineuses que les bactéries.
La profusion de membranes internes est une adaptation à cette augmentation de taille :
- rapport surface volume plus faible et surface de la membrane plasmique trop petite pour maintenir les fonctions vitales effectuées par les membranes.
En quoi les mitochondries se différencient des autres organites entourés d’une membrane?
D’où proviennent ces organites?
Ils contiennent leur propre génome.
Ils ont évolué à partir de bactéries englouties par d’autres cellules.
Nommer les 3 formes majeures de transport membranaire dans le noyau cellulaire.
- Systèmes à vannes
- Transport transmembranaire
- Transport vésiculaire
Expliquer le transport membranaire du noyau cellulaire suivant :
- Systèmes à vannes
- Complexes de pores nucléaires
- Fonctionnent comme des vannes sélectives pour transport sélectif de macromolécules
- Diffusion libre molécules plus petites
Expliquer le transport membranaire du noyau cellulaire suivant :
TRANSPORT TRANSMEMBRANAIRE
- Translocateurs protéiques de protéines spécifiques
- Doivent se déplier pour se faufiler
Expliquer le transport membranaire du noyau cellulaire suivant :
TRANSPORT VÉSICULAIRE
- Petites vésicules de transport sphériques
- Transportent protéines d’un compartiment à l’autre
- Libèrent la cargaison en fusionnant avec membrane
Quel type de signaux de tri auront les molécules suivantes pour être acheminées au bon endroit?
- Protéines directement à travers la membrane
- Grosse protéine dans le noyau
- Protéine entre RE et appareil de Golgi
- Grosse protéine, dans le noyau : signal de tri, reconnu par récepteur protéique des PORES NUCLÉAIRES (1)
- Protéine, directement à travers membrane : signal de tri, reconnu par récepteur protéique des TRANSLOCATEURS PROTÉIQUES (2)
- Protéine, entre RE et appareil de Golgi : signal de tri, reconnu par récepteur protéique d’une membrane d’un VÉSICULE DE TRANSPORT PROTÉIQUE (3)
Comment sont dupliqués les organites et leurs membranes dans une cellule fille ?
Les cellules agrandissent les organites existants en y incorporant de nouvelles molécules.
Les organites agrandis se divisent et se répartissent entre les deux cellules filles.
Vrai ou faux?
Les informations nécessaires pour construire un organite résident uniquement dans l’ADN qui code les protéines de cet organite.
FAUX.
Il faut également une info supplémentaire sous forme d’au moins une protéine distincte qui préexiste dans la membrane de l’organite, et cette information est transmise de la cellule parentale à la descendance sous forme de l’organite lui-même.
Décrire le système membranaire de la mitochondrie.
• 2 membranes hautement spécialisées, formant 2 compartiments mitochondriaux spéciaux, la matrice interne et l’espace inter membranaire.
D’où proviennent les protéines qui composent les mitochondries?
La plupart des environ 1000 protéines mitochondriales sont codées dans le noyau, et importées du cytoplasme dans les mitochondries par des translocases spécialisées de la membrane mitochondriale externe ou interne.
Quel est le rôle de la porine?
Protéine de transport de la membrane externe permettant l’entrée de la plupart des ions et des petites molécules (< 5000 dalton).
Quelle est la provenance des ions H+ et de l’O2?
De la respiration cellulaire
Comment les ions H+ et l’O2 sont transportés dans la chaîne respiratoire?
Quel en est le lien avec les besoins en oxygène et l’effort physique?
- Processus commence lorsque H- arraché à NADH, pour former un proton et deux e-.
- Transmis au premier accepteur d’e-.
- Chaque complexe de la chaîne a une plus forte affinitié que prédecesseur et e- passent successivement d’un complexe à l’autre, jusqu’à l’accepteur final, l’O2.
- Protéines guident les e- le long de la chaîne respiratoire, transfert d’électrons couplé à l’absorption et à la libération orientée de H+.
Lors de l’effort physique, la mitochondrie doit produire plus d’ATP. La chaîne de transport des e- est donc davantage sollicitée.
Pour accélérer le rythme de l’ATP synthase, le gradient de protons doit être maintenu plus élevé.
Il est donc nécessaire que l’apport en oxygène soit plus important pour que plus de protons soient libérés par la chaîne de transport, par le passage des e- entre les complexes enzymatiques vers l’accepteur final, l’oxygène.
Comment l’ATP synthase est-elle activée ?
Lors de la phosphorylation oxydative, le passage des e- entre chaque complexe enzymatique de la chaîne de transport est couplé à l’absorption et à la libération de protons de la matrice vers l’espace inter cellulaire.
Il y a alors formation d’un gradient de protons et d’un potentiel de membrane. Les protons veulent donc retourner vers la matrice (gradient de pH + Potentiel de membrane), en passant par une enzyme, l’ATP synthase.
Tandis qu’ils se faufilent, ils sont utilisés pour actionner la réaction qui produit l’ATP à partir de l’ADP et du Pi.
Nom du processus : COUPLAGE CHIMIOSMOTIQUE.
Quel est l’avantage de la mitochondrie par rapport à la glycolyse anaérobie ?
Glucose converti en pyruvate par glycolyse = Très petite fraction d’énergie libre libérée du glucose
Mitochondries = Métabolisme des sucres complété, pyruvate importé dans les mitochondries et oxydé par O2 en CO2 et H2O. Permet de produire 15 fois plus d’ATP.
Pourquoi les mitochondries ont des génomes variés?
- Nombre et forme mitochondries peut varier selon conditions physiologiques.
- Mitochondrie se divisent souvent, fusionnent et changent de forme.
- Vitesses division et fusion régulées par GTPases dans la membrane.
- Nombreuses copies du génome mitochondrial dans espace entouré par membrane interne
Quelle est la différence entre l’ADN nucléaire et l’ADN mitochondrial au niveau de la variété du génome ?
- Vitesse de substitution des nucléotides pendant évolution 10 fois plus rapide dans génomes mitochondriaux que dans nucléaires.
- Probablement due à moins bonne fidélité dans réplication ADN mitochondrial.
De quel parent l’ADN mitochondrial provient-il principalement ? Pourquoi ?
De la mère.
- Animaux supérieurs : ovule apporte plus de cytoplasme au zygote que spermatozoïde.
- Implique hérédité mitochondriale monoparentale, maternelle.
- Mitochondries du spermatozoïde concentrés dans le flagelle.
- ADN mitochondrial de l’homme transmis par la mère.
- Ovule fécondé peuvent porter 2000 copies du génome, qui sont presque toutes issues de la mère.
- Un individu qui porte mutation délétère sur tous ces génomes ne survivra pas.
- Certaines mères portent génomes mitochondriaux normaux et mutants => Filles héritent mélange mitochondrial, en bonne santé, sauf si ségrégation mitotique confine 1 gène par mitose.
- Possible de reconnaître maladie héréditaire chez homme provoquée par mutation de l’ADN mitochondrial, par transmission de la mère atteinte à ses fils et filles.
Décrivez l’importation des lipides dans la mitochondrie.
- Mitochondries importent majorité de leurs lipides.
- Phospholipides synthétisés dans RE puis transférés dans membrane EXTERNE mitochondries.
- Réaction biosynthèse lipidique importante catalysée par mitochondries (conversion en cardiolipine).