Examen 1 - Objectifs (Questions En Fonction Des Objectifs Pour L’examen) Flashcards
décrire les niveaux d’organisation de l’organisme
Niveau chimique: Les atomes se combinent pour former des molécules
Niveau cellulaire: organisation des différents types de cellules rôles et fonctionnement des organites cellulaires
besoins métaboliques
Niveau tissulaire: tissu épithélial: couvre le corps et les organes (Figure 4.3) tissu musculaire: nécessaire au mouvement (Figure 4.11)
tissu conjonctif: soutient et protège les organes (Tableau 4.1, Figure 4.9) tissu nerveux: communication, régulation (Figure 4.10)
Niveau des organes: structure composée d’au moins deux types de tissu, structure fonctionnelle spécialisée qui joue un rôle unique et essentiel
Niveau des systèmes: regroupement d’organes travaillant de concert pour accomplir une même fonction
L’ensemble des systèmes constitue l’organisme
comprendre la relation entre les différents niveaux
Tous les niveaux d’organisation sont liés et permettent, ensemble, d’accomplir ses fonction cellulaire et systémique pour assurer la survie d’un organisme.
Qu’est ce que l’homéostasie?
état d’équilibre dynamique dans lequel les conditions internes varient, mais toujours à l’intérieur des limites où la vie cellulaire est possible
De quelle façon est géré l’homéostasie?
L’homéostasie est maintenue en régulant l’apport de nutriments, le rejet des déchets et le maintien du pH.
Quels sont les besoins vitaux?
• Apport de nutriments, O2, eau
• Rejet des déchets
• Maintien de la température corporelle et du pH
• Pression atmosphérique appropriée
Quelles sont les fonctions vitales?
CRDEEMMM
• Maintien des limites (système tégumentaire – peau)
• Mouvement (système musculaire)
• Excitabilité – réponse aux stimulus (système nerveux)
• Digestion (système digestif)
• Métabolisme
• Excrétion (systèmes digestif, rénal, respiratoire)
• Reproduction
• Croissance
définir la théorie cellulaire
• La cellule est l’unité fondamentale structurale et fonctionnelle des organismes vivants
• L’activité d’un organisme dépend de celles de ces cellules, à la fois à l’échelle individuelle et à l’échelle collective
• Conformément au principe de relation entre la structure et la fonction, les activités biochimiques des cellules sont déterminées pas les structures spécifiques qu’elles contiennent (organites)
• La continuité de la vie, d’une génération à l’autre, repose sur les cellules
expliquer l’importance de la théorie cellulaire pour l’étude de la
physiologie
L’homéostasie au niveau de la cellule est lié au maintien de fonctions cellulaires. Qui elles sont nécessaires au bon fonctionnement de tous les autres niveaux d’organisation.
Quelles sont les fonctions cellulaires?
• Croissance et division cellulaire
• Maintien et réparation des structures cellulaires
• Fonctions spécialisées: contraction musculaire, filtration glomérulaire, sécrétion
d’hormone, etc.
Quels sont les besoins cellulaires?
Glucose, lipides, acides aminés
• Production d’énergie (ATP)
• Croissance et maintien des structures cellulaires (protéines, membranes cellulaires,
acides nucléiques)
• Antioxydants (NADPH)
O2
• Respiration cellulaire
Ions (Na+, K+, Ca2+, Mg2+,Cl-, Fe2+)
• Diverses réactions biochimiques intracellulaires
• Équilibre hydrique et électrolytique
• Excitabilité des cellules musculaires et nerveuses • Activité sécrétoire
pH stable (7,4 pour le sang; 7,2 dans les cellules)
• Nécessaire pour le bon fonctionnement des réactions biochimiques
Quels sont les déchets cellulaires?
CO2
• Produit de la respiration cellulaire
Urée (NH3)
• Produit de la déamination de certains acides aminés
Lactate
• Produit de la glycolyse anaérobique
définir les rôles du sang
- Transport
• Oxygène
• Nutriments
• Déchets métaboliques • Hormones - Régulation
• Température corporelle
• pH
• Volume de liquide dans le système circulatoire - Protection
• Prévention de l’hémorragie
• Prévention de l’infection
définir la composition du sang
55% plasma
• Eau
• Protéines/peptides
• électrolytes
• Nutriments
• Hormones stéroïdes
45% cellules:
• <1% plaquettes (coagulation)
• <1% leucocytes (immunité)
• 45% érythrocytes (transport du CO2 et O2)
définir les cellules du sang
Érythrocytes: Transport de l’oxygène et du CO2
• Leucocytes (globules blancs):
• Granulocytes: système de défense non-spécifique (immunité innée) • Monocytes (macrophages): immunité innée
Fonction: phagocytose, inflammation (sécrétion de cytokines)
• Lymphocytes: système de défense spécifique (immunité adaptative) Lymphocytes B: production d’anticorps (immunité humorale) Lymphocytes T: élimination de cellules infectées (immunité cellulaire)
• Plaquettes: Coagulation
décrire l’organisation du système neveux et le rôle de chacune de ses divisions
et sous-divisions
Photo
expliquer l’organisation hiérarchique du système nerveux central
Photo
décrire les rôles du système endocrinien
• Croissance (hormone de croissance, hormones thyroïdiennes)
• Régulation du métabolisme (insuline, glucagon, cortisol, adrénaline)
• Régulation de l’appétit (leptine, ghréline)
• Régulation de la pression sanguine (rénine, ADH, FNA, aldostérone)
• Régulation des électrolytes (aldostérone, parathormone)
• Développement sexuel et reproduction (œstrogène, testostérone, prolactine,
ocytocine)
• Réponse de stress (cortisol, adrénaline)
décrire les composantes des systèmes de contrôle de l’homéostasie
Comprend un centre de régulation, des recepteurs et des effecteurs
expliquer les mécanismes de rétro-inhibition et de rétro-activation
• Mécanismes de rétro-inhibition
• Maintien de l’équilibre autour d’une valeur précise
• Correspond à la majorité des mécanismes de régulation
• Exemples: régulation du glucose sanguin (Insuline/Glucagon), température corporelle,
sécrétion gastrique
• Mécanismes de rétro-activation
• Déplacement de l’équilibre
• Processus qui s’auto-entretiennent
• Impliqué dans les cas où il y a un changement d’état sans retour en arrière
• Exemples: coagulation du sang, contractions de l’utérus lors de l’accouchement, division
cellulaire
connaître la structure (composantes) et la fonction de la membrane plasmique
Cellules délimitées par une membrane qui limite les échanges avec le milieu extracellulaire
Composée de:
Lipides: rôle structurel (imperméable, fluide) mais aussi fonctionnel
Protéines: permettent les différentes fonctions des membranes
A quoi sert l’ Imperméabilité des membranes biologiques
Permet d’isoler le milieu intracellulaire
• Rend nécessaire divers systèmes de transport actif (nécessitant de l’énergie – gradient ionique,
ATP)
• Rend nécessaires certaines adaptations pour la communication entre cellules (jonctions serrées
par exemple)
• Permet la création d’un gradient ionique
Pour quelle raison le gradient ionique est important?
• la signalisation cellulaire (Ca2+)
• La régulation des échanges avec le milieu extracellulaire
• L’activité des cellules excitables (cellules musculaires, neurones)
A la régulation de quoi le Na+ et le k+ sont importants?
Des échanges
k+ est intra et Na+ extra Cel.
A quel type de molécule la membrane est imperméable?
Ions charges et hydrates
Quels sont les rôles des protéines membranaires?
• Transport: canaux ioniques, transporteurs
• Récepteur pour la transduction de signal: activent un second messager à l’intérieur de la cellule
• Fixation au cytosquelette et à la matrice extracellulaire
• Activité enzymatique
• Formation de jonctions intercellulaires: jonctions serrées, desmosomes, jonctions ouvertes
• Reconnaissance entre cellules: rôle important dans le système immunitaire
Quels sont les rôles physiologiques de la perméabilité membranaire sélective pour le système digestif?
• Acidité de l’estomac
• Protection
• Absorption des nutriments
Quels sont les rôles physiologiques de la perméabilité membranaire sélective pour le système endocrinien?
• Régule les propriétés des hormones et de leur sécrétion
• Permet l’entrée sélective de nutriments dans les cellules
Quels sont les rôles physiologiques de la perméabilité membranaire sélective pour le système nerveux?
• Constitue la base fondamentale du fonctionnement des neurones
• Gradient ionique, polarisation, dépolarisation
Quel est le rôle du noyau cellulaire?
Le noyau
• Rôle: contient le matériel génétique nécessaire à la production des protéines et divers ARN
De quoi est constituée l’enveloppe nucléaire du noyau cel.?
Membrane double en continuité avec le RE
Qu’est ce que le lamina nucléaire?
Lamina nucléaire: réseau de protéines formant
la structure interne du noyau
(lamines – filaments intermédiaires)
Qu’est ce que les pores nucléaires?
Pores nucléaires: régulent les échanges
entre le noyau et le cytoplasme
(transport actif vs diffusion)
A quoi correspondent les nucléoles?
Nucléoles:
Région du noyau retenant bien le colorant
Hétérochromatine Nucléole
Site de formation des sous-unités des ribosomes Régions organisatrices du nucléole (ARNr)
généralement 1 ou 2 par cellule
Qu’est ce que la chromatine?
Structure compacte de l’ADN dans le noyau, composée d’ADN et de protéines associées
Qu’est ce qu’un nucleosome?
ADN associé aux histones
Comment est régulée la chromatine?
Méthylation des histones
Acétylation des histones Méthylation de l’ADN
Qu’est ce que l’euchromatine?
transcription active
Qu’est ce que l’heterochromatine?
segments d’ADN inactifs (méthylés)
Qu’est est le rôle de ARN messager
ARN contenant l’information pour la synthèse d’une protéine Exons (codant) et introns (non codant – épissage)
Coiffe à l’extrémité 5’ (stabilité, export, traduction)
Qu’est est le rôle de ARN ribosomal
S’associe avec des protéines pour former les ribosomes
Qu’est est le rôle de ARN de transfert
Associés à un acide aminé
Qu’est est le rôle de Microarn
Régulent la stabilité et l’expression des ARNm
A quel endroit sont édités et transférés les arn messagers?
Dans le cytoplasme
A quel endroit est traduit l’arn messager?
Dans les ribosomes
Quel est la différence entre les facteurs de transcription généraux et spécifiques?
Généraux: nécessaires pour recruter l’ARN polymérase
Spécifiques: régulent l’expression de gènes particuliers (séquence d’ADN spécifique) S’associent à des promoteurs
Séquences spécifiques d’ADN généralement situés en amont du gène à transcrire
Qu’est ce que les facteurs de transcription recrutent une fois associés à leur promoteur?
ARN polymérase
histone acétyltransférases
Autres facteurs nécessaires à la transcription
Qu’est ce que l’épigénétique et qu’elles sont les conséquences qui en sont liées?
Phénotype héritable qui ne résulte pas d’une altération de la séqu’encens d’ADN génomique
Conséquences:
Changements à long-terme de l’expression génique Développement
Cancer
Qu’est ce que le cytoplasme?
Ensemble des substances contenues entre la membrane plasmique et le noyau
Cytosol:
liquide contenant macromolécules et divers autres solutés
les autres éléments du cytoplasme s’y trouvent en suspension
Quelles sont les fonctions de la mirochondrie?
Production d’ATP (muscles, neurones)
Régulation du calcium (muscles, neurones) Excitotoxicité
Synthèse de précurseurs des hormones stéroïdiennes
Structure mitochomdrie
Membrane externe
Membrane interne repliée sous forme de crêtes
Extrêmement dynamique
ADN mitochondrial
Associé avec le réticulum endoplasmique
Maladies mitochondriales?
Atteintes nerveuses et musculaires
Mutations mitochondriales Mutations nucléaires
Mutations protéines de dynamique Altérations dans la fonction
Quelles sont les fonctions des peroxysomes?
Oxydation d’acide gras à longue chaines
Détoxification de substances nocives (alcool, formaldéhyde) Détoxification des radicaux libres
Que contiennent les peroxysomes et comment se multiplient elle?
• Contiennent diverses oxydases et catalases
• Se multiplient par division et par synthèse à partir du RE
Qu’est ce que le système endomembranaire?et que contient il?
Réseau continu de vésicules membranaires entre le réticulum endoplasmique et la membrane cellulaire
• Contient le RÉ, l’appareil de Golgi, Lysosome, endosome et vésicule de sécrétion
Décrire le RE rugueux
RE rugueux:
Associé à des ribosomes
Début de la voie sécrétoire
Synthèse, glycosylation et contrôle de la
qualité des protéines
Rôle majeur dans la régulation du Ca2+
Synthèse des composantes des membranes cellulaires (protéines membranaires, phospholipides, cholestérol)
Décrire le RE lisse
• RE lisse:
Métabolisme des lipides, synthèse de cholestérol et phospholipides Synthèse d’hormones stéroïdes
Absorption et transport des lipides (intestin)
Détoxification (foie et reins)
Dégradation du glycogène (surtout foie)
Rôle appareil de golgi
Face cis vs trans
modifications, emballage et tri des protéines et phospholipides produits dans le RE en vue de leur export
• Face cis: arrivée des vésicules en provenance du RE
• Face trans: départ des vésicules vers la membrane plasmique et les lysosomes
Rôle lysosomes
dégradation de diverses molécules biologiques
Particules ingérées par endocytose
Organites usés ou dysfonctionnels
Macromolécules intracellulaires
Autophagie
Libération de Ca2+ dans le sang (os)
Signalisation cellulaire/régulation métabolique
Que cause la rupture de la membrane des lysosomes?
Mort cellulaire
Quelles sont les fonctions du systeme endomembranaire?
Production, stockage et export de protéines/peptides Dégradation de diverses substances (nutriments, pathogènes) Régulation du Ca2+ (réticulum endoplasmique)
décrire les différents types de cytosquelette et leurs rôles
Microfilaments (actine): • Minces et flexibles
• Nécessaire aux mouvements
cellulaires et contractions musculaires
Filaments intermédiaires: • Flexibles et résistants
• Résistance mécanique
• Filaments intermédiaires variés • Stables
• Pas associés à un nucléotide
Microtubules: position et mouvement des organelles, division cellulaire, • Forment à partir du centrosome • Rigides et droits
• Déterminent la forme de la
cellule et l’emplacement des
organites
• Fuseau mitotique
connaître les types de moteurs moléculaires
Myosines (microfillaments) – muscle
Dynéines (microtubules, vers extrémité moins) Kinésines (microtubules, vers extrémité plus)
Utilisent l’hydrolyse de l’ATP pour déplacer un cargo le long du cytosquelette, Peuvent déplacer vésicules, organelles ou un microfilament par rapport à l’autre (muscle), Rôle des protéines motrices associées au microtubules particulièrement important dans les neurones
expliquer les rôles des mouvements cellulaires
Mouvements cellulaires:
Motilité cellulaire (ex. cellules immunitaires)
Division cellulaire
Mouvement des organelles et des vésicules (ex. transcytose dans le système digestif)
Contraction musculaire
Cils (ex. système respiratoire)
définir les trois types de jonctions cellulaires et leurs rôles
• Jonction serrée: Imperméables, empêchent les molécules de s’infiltrer entre les cellules
adjacentes. Exemple: intestin
• Desmosomes: Ancrage reliant entre elles les cellules adjacentes et constituant un réseau de fibres internes réduisant la tension. Exemple: coeur
• Jonctions ouvertes: Jonctions communicantes permettant le passage des ions et des petites molécules d’une cellule à l’autre ce qui assure
la communication. Exemple: coeur
quels sont les mécanismes de transport passif
Diffusion simple:
Diffusion facilitée:
quels sont les trois types de difusion facilitée?
Par transporteurs
Par canaux protéiques Osmose
Transport passif
diffusion (déplacement) d’une molécule SELON son gradient
Ne requière PAS d’énergie
diffusion simple
substances diffusant directement à travers la membrane
* Molécules hydrophobes, gaz respiratoires
Diffusion facilitée
substances ne pouvant passer directement à travers la membrane
Diffusion facilitée Par transporteurs transmembranaires
solutés non liposolubles → glucides, AA
Diffusion facilitée Par canaux protéiques
petits solutés liposolubles → ions
Diffusion facilitée, osmose
diffusion facilitée de l’eau selon son gradient (aquaporines)
qu’est que l’osmolarité?
concentration totale de toutes les particules dans une
solution (indépendamment de leur nature)
Solutions hypertoniques
concentration interne > externe
o Les cellules perdent de l’eau et rétrécissent (deviennent crénelées)
Transport actif
diffusion (déplacement) d’une molécule CONTRE son gradient
o Requière énergie
Solutions isotoniques
concentration interne = externe
o Taille et forme normale des cellules
Solutions hypotoniques
concentration interne < externe
o Les cellules absorbent de l’eau par osmose, enflent et risquent d’éclater (lyse
Transport actif primaire
nécessite l’hydrolyse d’ATP comme source d’énergie → Pompe K+/Na+
Transport actif secondaire
dépend d’un gradient ionique créé par transport actif primaire o Utilise un gradient créé par transport actif primaire pour transporter une
molécule contre son gradient
▪ Une molécule est transportée dans le sens de son gradient, l’autre
contre son gradient
symport vs antiport
o Symport : les deux molécules sont transportées dans la même direction
o Antiport : les molécules sont transportées dans des directions opposées
Expliquer le rôle de la Na+/K+ ATPase dans le maintien du potentiel membranaire et ses conséquences physiologiques
→ Pompe K+/Na+ : gradient maintenu grâce à l’hydrolyse de l’ATP
* K+ → élevée milieu extracellulaire (liquide interstitiel) → vers le milieu intracellulaire (cytosol) * Na+ → élevée milieu intracellulaire (cytosol) → vers milieu extracellulaire (liquide interstitiel)
pourquoi le gradient est necessaire?
o Excitation nerveuse et musculaire
o Transport de molécules
o Équilibre hydrique
Expliquer comment le potentiel de repos de la membrane est généré et maintenu
Distribution asymétrique des ions de part et d’autre de la membrane plasmique , Toutes les cellules sont polarisées (-50 à -100 mV), K+ peut sortir de la cellule par canaux passifs → rend l’intérieur de la membrane négatif , Le Na+ entre dans la cellule selon son gradient → diminue le potentiel de repos (-70 mV)
Potentiel maintenu par l’action de la pompe K+/Na+ → Pompe 3 Na+ pour 2 K+
,
quelles sont les molécules de signalisation?
ligand, récepteur et second messager
décrire ligand
ensemble des substances chimiques servant à la transmission de signaux et qui se lient spécifiquement à un récepteur membranaire
* Neurotransmetteurs
* Hormones
* Substances paracrines
décrire les récepteurs comme molécule de signalisation
protéines et glycoprotéines jouant le rôle de site de liaison pour les ligands a. Récepteurs nucléaires
b. Récepteurs couplés à des canaux ioniques
c. Récepteurs couplés aux protéines G
d. Récepteurs couplés à une enzyme
décrire le second messager comme molécule de signalisation
molécule qui permet de transmettre à l’intérieur de la cellule (ou à sa surface) un message provenant de l’extérieur
* AMP cyclique
* Calcium
quelles sont les caractéristiques générales des récepteurs?
Agoniste, antagoniste, affinité, spécificité, saturation et compétitiom
Décrire Agoniste
ligand qui déclenche une réponse cellulaire
Décrire antagoniste Caractéristiques générales des récepteurs
se lie au récepteur, mais ne déclenche pas de réponse cellulaire
Décrire affinité Caractéristiques générales des récepteurs
puissance avec laquelle le ligand se lie au récepteur
Décrire spécificité Caractéristiques générales des récepteurs
réagissent à une seule molécule ou à un nombre restreint de molécules structuralement reliées
Décrire saturation Caractéristiques générales des récepteurs
degré d’occupation du récepteur. La réponse cellulaire ne change plus au-delà d’une certaine quantité de ligand
Décrire compétition Caractéristiques générales des récepteurs
capacité de différentes molécules de structure similaire à se lier au même récepteur (ex. compétition entre agonistes et antagonistes)
quelles molécules peuvent servir de signalisation?
- Protéines (facteurs de croissance – FGF, EGF)
- Peptides (insuline)
- AA (glutamate)
Généralement hydrosolubles → activent un récepteur extracellulaire - Stéroïdes (aldostérone) : molécules hydrophobes → active un récepteur intracellulaire
- Rétinoïdes (rétinol) : molécules hydrosolubles actives → récepteur extracellulaire
- Gaz (NO)
quels sont les types de signaux
autocrine, paracrine, endocrine, synaptique et Dépendant du contact entre deux cellules
décrire le type de signal autocrine
même cellule
* Ex. facteurs de croissance dans des cellules cancéreuses
décrire le type de signal paracrine
cellules rapprochées
* Ex. signaux de croissance et différenciation cellulaire
décrire le type de signal endocrine
longues distances
* Régulation lente
* Sécrétion d’hormones par des cellules spécialisées
* Neuroendocrine : hormone sécrétée par un neurone
décrire le type de signal synaptique
très courtes distances (spécialisée)
* Régulation très rapide
* Distances parfois très grandes (dendrite vs synapse)
* Neurotransmetteur agit à très faible distance
* Forme spécialisée de signalisation
* Concentration du ligand (affinité + faible)
* Ligand retiré rapidement de la synapse (détruit ou pompé)
décrire le type de signal Dépendant du contact entre deux cellules
ligand transmembranaire
* Ex. TCR
Expliquer comment une variété d’effets biologiques peuvent être induits par un nombre restreint de molécules de signalisation
→ Les molécules de signalisation s’associent spécifiquement à des récepteurs (existe différents types) * Présence ou absence de ligand (absence de ligand = mort de la cellule)
* Variation dans le type de récepteur pour un même ligand (réponses cellulaires différentes) * Une même molécule de signalisation peut causer des effets différents dans une cellule, car le récepteur peut être différent.
* Les cellules cibles vont se différencier dépendamment de la concentration du ligand.
caractéristiques des deux types de réponses activées par une voie de signalisation (2)
- Réponse rapide : modifications post-traductionnelles → altération de la fonction de protéines * Ex. contraction musculaire découlant de la signalisation synaptique
- Réponse lente : modification lors de la transcription → altération de la synthèse de protéines * Ex. effet de l’aldostérone sur le rein
→ Différents ligands ou une combinaison de ligand activent différentes réponses cellulaires → L’absence de signaux extracellulaires causent généralement la mort de la cellule → La réponse à un ligand dépend de la cellule cible puisqu’elle à des récepteurs différents
quels sont les 4 grands types de récepteurs?
nucléaires, couplés à des canaux ioniques, couplés au protéines G et couplés à une enzyme.
Décrire les récepteurs nucléaires
récepteurs intracellulaires
* Ligand hydrophobe → traverse la membrane plasmique
o Hormones stéroïdes
o Rétinoïdes
o Vitamine D
o Hormones thyroïdiennes
* Récepteurs orphelins : ligand connu pour certains seulement
* Activation de la transcription de gènes cible
• Activation de la transcription de gènes cible
• Récepteur cytosolique:
• Liaison au ligand cause un changement de conformation • Transport dans le noyau
• Liaison à l’ADN et recrutement de coactivateurs
• Récepteurs dans le noyau:
• Liés à des répresseurs de la transcription • Liaison au ligand dissocie ces complexes • Recrutement de coactivateurs
Quels sont les deux types de récepteurs nucléiques et leurs caractéristiques
o Récepteur cytosolique : liaison à l’ADN
▪ La liaison au ligand cause un changement de conformation
▪ Transport dans le noyau
▪ Recrutement de coactivateurs
o Récepteurs dans le noyau : liaison au ligand dissociant ces complexes
▪ Liés à des répresseurs de la transcription (active et désactive)
▪ Recrutement de coactivateurs
Décrire les Récepteurs couplés à des canaux ioniques
récepteurs membranaires
* Sélectifs pour un ion ou un nombre restreint d’ions → selon gradient
* Ouverture des canaux ioniques :
o Changement de potentiel membranaire
o Entrée de calcium dans le cytosol
par quoi sont activés les Récepteurs couplés à des canaux ioniques
o Voltage (dépolarisation)
o Ligand extracellulaire (neurotransmetteur)
o Ligand intracellulaire (nucléotides cycliques)
o Mécaniquement (certains canaux CaV des muscles squelettiques)
Décrire les récepteurs couplés aux protéines G
récepteurs présents à la surface de la cellule * Récepteurs pour la vue, l’odorat, le goût
* Reconnaissent une grande variété de molécules (incluant hormones et neurotransmetteurs) * Plusieurs récepteurs différents peuvent reconnaître la même molécule (ex. acétylcholine) * Structure à sept domaines transmembranaires conservée
* Régulent l’activité de :
o Canaux ioniques
o Adénylate cyclase : AMP cyclique o Phospholipase C-ß: DAG et IP3
Seconds messagers
quelles sont les étapes d’activation des Récepteurs couplés aux protéines G
1) Un ligand (premier messager) se lie à un récepteur
→ Activation récepteur → changement de forme
2) Récepteur → Liaison protéine G → activation protéine G
3) Protéine G → activation effecteur (ex. enzyme)
→ Changement de forme effecteur
4) Effecteurs → production des seconds messagers [intracellulaire]
→ AMP cyclique ou Ca2+
5) Seconds messagers → activation autres enzymes ou canaux ioniques
→ AMP cyclique → active protéines-kinases
6) Protéines-kinase → transfert groupement P de l’ATP à des protéines spécifiques → Activation série d’autres enzymes
→ Déclenchement diverse réponses cellulaires
décrire les récepteurs couplés à une enzyme
récepteur associé à une protéine kinase
* Conséquences de l’activation du récepteur :
o Phosphorylation de protéines
o Permet l’association d’effecteurs avec le complexe de signalisation du récepteur
o Active l’effecteur (kinase, phosphatase, phospholipase)
* En aval :
o Activation de second messagers (Ca2+, IP3)
o Régulation d’enzymes (ex. glycolyse)
o Régulation de la transcription (MAPK)
o Régulation de la traduction (mTOR)
* Exemples :
o Insuline (glycémie)
o Facteurs de croissance (développement)
o Cytokines (immunité)
rôle des seconds messagers dans les voies de signalisation: premier messager
ligand extracellulaire
rôle des seconds messagers dans les voies de signalisation: récepteur
membranaire si le ligand ne peut traverser la membrane plasmique
rôle des seconds messagers dans les voies de signalisation: cascade de signalisation intracellulaire
- Permet d’amplifier le signal extracellulaire
- Modifications post-traductionnelles
▪ Phosphorylation : ajouter un phosphate sur une protéine → activation protéine
rôle des seconds messagers dans les voies de signalisation: effecteur
seconds messagers générés par l’activité du récepteur
rôle des seconds messagers dans les voies de signalisation: second messager + exemples
déclencher une série de réactions chimiques en cascade
* Générés par l’activité du récepteur
* Types de seconds messagers :
o AMP (Adénylate cyclase)
o GMPc (Guanylate cyclase)
o DAG + IP3 (phospholipase c)
o Ca2+
définir anabolisme
réaction de synthèse
* Synthèse de protéines, lipogénèse, néoglucogénèse, glycogénèse
définir catabolisme
réactions de dégradation
* Certaines mènent à la synthèse d’ATP
* Glycolyse, glycogénolyse, lipolyse,
Métabolisme du glucose: glycolyse
dégradation du glucose en 2 molécules pyruvate (anaérobie donne lactate/aérobie donne acetylCoA et entre cycle krebs)
Métabolisme du glucose: glycogenese
Synthèse de glycogène à partir du glucose
Métabolisme du glucose: glycogenolyse
dégradation glycogène pour en faire du glucose
Métabolisme du glucose:neoglucogenese
synthèse de glucose à partir de précurseurs non glucidiques
Métabolisme des lipides: lipolyse
dégradation des triglycérides en glycérol et acides gras
Métabolisme des lipides: beta-oxydation
dégradation des acides gras en acétyl-CoA
Métabolisme cellulaire: Phosphorylation au niveau du substrat
transfert d’un phosphate riche en énergie d’un intermédiaire métabolique à l’ADP
Métabolisme cellulaire: Phosphorylation oxydative
production d’ATP à partir du gradient de proton de la membrane interne de la mitochondrie
Métabolisme de production d’ATP: cycle de krebs
dégradation de l’acétyl-CoA provenant de la glycolyse (O2) ou de la Bêta-oxydation des lipides en CO2
* Permet production de NADH+H+, FADH2 et ATP
Métabolisme de production d’ATP: oxydation
gain d’O2 ou perte d’un H (substance oxydée perd énergie)
Métabolisme de production d’ATP: oxydoréduction
Oxydation + ajout d’électron
quels sont les deux mécanismes menant à la production d’ATP
Phosphorylation au niveau du substrat et Phosphorylation oxydative
expliquer la Phosphorylation au niveau du substrat
ADP se phosphorylyse pour former ATP
* Transfert direct de groupements phosphate riches en énergie de substrat
phosphorylés à l’ADP
expliquer la Phosphorylation oxydative : → chaîne de transport d’électrons
- Production ATP à partir du gradient de protons de la membrane interne de la
mitochondrie - Les coenzymes doivent être réoxydées
- Transport d’électron vers le moins énergétique
- O2 : accepteur final de e-→ crée un gradient de H+ utilisé pour la synthèse d’ATP
- Chaîne de transport des électrons : se déroule dans mitochondries
o Assurée par protéines de transport d’électrons
▪ Jouent le rôle de pompe créant un gradient de protons.
o Besoins d’oxygène pour faire la phosphorylation
par quoi sont catalysés les réactions d’oxydations?
des enzymes (oxydases et déshydrogénases)
pourquoi les coenzymes sont nécessaires? quelles sont elles?
pour compléter la réaction d’oxydoréduction, l’enzyme ne pouvant accepter les atomes d’hydrogène
NAD+ et FAD
expliquer la phase 1 de la glycolyse
activation du glucose
* Le glucose est phosphorylé en G6P par l’hexokinase (plupart des tissus)
* Réaction irréversible dans la plupart des tissus (PAS de phosphatase)
o Les réactions subséquentes sont généralement réversibles
* Conséquences :
o Permet l’entrée de plus de glucose
o Empêche sa sortie des cellules
* Important pour la régulation du glucose par l’organisme
* Nécessite l’utilisation de 2 ATP (fructose-1,6-bisphosphate)
* 2ème réaction irréversible :
o Production du F-1,6-BP à partir du F6P
o Étape de régulation très importante
expliquer la phase 2 de la glycolyse
cission du glucide
* Le fructose- 1,6- diphosphate est scindé en 2 fragments de 3 atomes de carbone * Formation : Dihydroxyacétone phosphate et glycéraldéhyde 3-phosphate
expliquer la phase 3 de la glycolyse
oxydation du glucide et formation d’ATP
* Les fragments à 3 atomes de carbone sont oxydés (par retrait d’hydrogène)
* Formation :
o 4 molécules d’ATP
o 2 pyruvates
* Dépendant de la disponibilité de l’oxygène dans le corps, les pyruvates iront vers le cycle de Krebs (avec O2, voie aérobique), sinon ils seront transformés en lactate * Les NADH+ doivent constamment se faire enlever et remettre leur hydrogène afin de continuer la glycolyse
Décrire les substrats et produits du cycle de Krebs
→ Substrats : 2 pyruvates → 2 acétyl-CoA
→ Produits : pour 1 pyruvate
* 3 CO2
* 3 NADH + H+
* FADH2
* ATP
rôle de la chaîne de transport d’électrons
les électrons sont transférés d’un complexe à l’autre et une partie de leur énergie sert à pomper les protons (H+) dans l’espace intermembranaire
* Création d’un gradient de protons → création ATP et de molécules H2O
rôle de l’ATP synthase
protéine de la membrane mitochondriale
* ADP + Pi → ATP + H+
* Un gradient électrochimique se crée entre l’espace intermembranaire et la matrice. L’énergie mise en réserve par ce gradient est utilisée par l’ATP synthase pour former de l’ATP à partir de l’ADP
Expliquer les étapes de la lipolyse
dégradation des acides gras en glycérol et acides gras
* TG → glycérol → glycéraldéhyde phosphate → acide pyruvique (glycolyse) → acétyl-CoA * TG → acides gras → acétyl-CoA (bêta-oxydation)
Expliquer les étapes de la lipogenese
synthèse des triglycérides à partir du glycérol
