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BIO 1157 > Fonctions des membranes cellulaires > Flashcards

Fonctions des membranes cellulaires Flashcards

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1
Q

La membrane est quoi?

A

Elle est un fluide bidimensionnel et cette fluidité doit être bien contrôlée.

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Q

Qu’est-ce que la perméabilité sélective d’une membrane?

A

La membrane contrôle les entrées et les sorties des matériaux ce qui permet le maintien du milieu intracellulaire organisé.

La perméabilité est sélective si la fluidité de la membrane est bien équilibrée (juste assez fluide).

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3
Q

De quoi dépend la fluidité de la membrane (2)?

A

De la composition de la membrane et de la température de l’environnement

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4
Q

Quels sont les 3 facteurs qui influencent la fluidité des membranes?

A

1-Température
2-Insaturation/saturation des acides gras
3-Quantité de cholestérol

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Q

Quels sont les effets de la température sur les membranes et quelles sont les solutions pour les contrer?

A

Température chaude = plus fluide —> pour diminuer la fluidité, le cholestérol va boucher des trous et la disposition trans et les composés saturés vont être priorisés.

Température froide = moins fluide —> pour augmenter la fluidité, le cholestérol va faire des trous et la disposition cis et les composés insaturés vont être priorisés.

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6
Q

Comment les protéines membranaires s’intègrent dans la bicouche lipidique?

A

Ils diffusent. Leur mouvement dépend de plusieurs facteurs qui contraignent plus ou moins la vitesse du déplacement.

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7
Q

Que faut-il pour que le complexe protéique soit fonctionnel?

A

Il faut que chacune de ses sous-unités soient présentes au bon endroit.

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8
Q

Vrai ou faux : Le complexe peut diffuser dans son ensemble ainsi que ses sous-unités à l’état individuel.

A

Faux : Le complexe peut diffuser dans son ensemble, mais pas ses sous-unités à l’état individuel.

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9
Q

Que sont les radeaux lipidiques?

A

C’est l’assemblage de lipides qui possèdent de longues chaînes d’acides gras saturés et de cholestérol. En plus de s’associer ensemble, ils bougent ensemble et permettent l’ancrage de certaines protéines membranaires.

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10
Q

De quoi sont composés les radeaux lipidiques?

A

Les radeaux lipidiques sont des microdomaines membranaires plasmique hautement organisés et enrichis en phospholipides, glycosphingolipides et cholestérol.

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11
Q

Que permettent les radeaux lipidiques?

A

Ils servent de matrice aux récepteurs

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12
Q

Qu’est-ce qui cause des taches sur les radeaux lipidiques de l’Archée Halobacterium?

A

Il s’agit d’un pigment, le rétinal, qui est attaché à une protéine membranaire, la bactériorodopsine. Cette dernière se regroupe sur les radeaux lipidiques ce qui cause la formation des tâches.

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13
Q

Comment les cellules épithéliales sont-elles unies entre-elles?

A

Par des jonctions étanches formées de protéines membranaires.

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14
Q

Quelle est la particularité des protéines membranaires qui forment les jonctions étanches?

A

Ces protéines ont des domaines extracellulaires auto-complémentaires (se lient fortement aux domaines extracellulaires des protéines de la cellule voisine).

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15
Q

Quels sont les effets de la présence des jonctions adhérentes/étanches (3)?

A

-Prolifération contrôlée (multiplication d’organisme)
-Maintien de la polarité
-Survie cellulaire

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16
Q

Quels sont les effets de l’absence des jonctions adhérentes/étanches (4)?

A

-Prolifération incontrôlée (multiplication d’organisme)
-Migration cellulaire
-Perte de la polarité
-Mort cellulaire

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17
Q

Vrai ou faux : Les protéines transmembranaires peuvent interagir avec le cytosquelette.

A

Vrai

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18
Q

Comment se nomme les filaments protéiques spéciaux que possède le cytosquelette du globule rouge?

A

La spectrine

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19
Q

Qu’est-ce qui donne la forme caractéristique aux globules rouges?

A

Les filaments de spectrine s’assemblent en réseau juste sous la membrane plasmique pour donner la forme aux globules.

*De plus, ils interagisssent avec certaines protéines membranaires et ainsi freinent leurs mouvement.

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20
Q

Que doivent posséder les protéines transmembranaires pour traverser la membrane hydrophobe?

A

Elles doivent posséder de courtes régions non polaires

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21
Q

Comment sont organisés les hélices alpha hydrophobes pour traverser la membrane?

A

Il faut plusieurs acides aminés non polaires consécutifs pour garder le domaine membranaire dans la membrane.

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22
Q

Comment les feuillets bêta amphiphiles (tonneaux) sont organisés pour traverser la membrane?

A

Les chaînes latérales hydrophobes sont orientées vers l’extérieur et s’enroulent en cylindre. L’intérieur du cylindre peut être hydrophile et créer un passage à travers la membrane plasmique.

*Dans la structure primaire, il faut l’alternance de 1 a.a. hydrophobe - 1 hydrophile - …

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23
Q

Quelle est la propriété essentielle à la vie que possède la membrane plasmique?

A

Sa perméabilité équilibrée. La membrane plasmique permet de maintenir des concentrations différentes de solutés entre le cytoplasme et le milieu extracellulaire.

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24
Q

Définition de «diffusion»?

A

Mouvement des molécules d’une région plus concentrée vers une région moins concentrée

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25
Q

Le taux de diffusion est proportionnel à quoi?

A

Le taux de diffusion est proportionnel au gradient de concentration de part et d’autre de la membrane plasmique (plus la différence entre les concentrations est grande, plus vite se fait la diffusion).

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26
Q

Définition «osmose»

A

Diffusion du solvant de la solution hypotonique (concentration inférieure à celle du plasma) vers l’hypertonique, tendant vers l’équilibre des concentrations (isotonie)

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27
Q

Classement des différentes molécules selon leur facilité de passage au travers de la membrane

A

Passage facile : Molécule hydrophobe (O2, CO2, N2, Benzène)

Passage possible, mais plutôt lent : Petites molécules polaires non chargées (H2O, Urée, Glycérol)

Passage peu fréquent (très lent) : Grosses molécules polaires non chargées (Glucose, Saccharose)

Passage impossible : Ions (H+, Na+, HCO3-, K+, Ca2+, Cl-, Mg2+)

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28
Q

Quels sont les rôles des transporteurs membranaires?

A

-Faciliter la diffusion des molécules ayant de la difficulté à diffuser par la membrane plasmique

-Transporter des molécules dans le sens contraire de la diffusion

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29
Q

Types de transport membranaire (2)

A

Transport passif : pas de dépense d’énergie (ATP)

Transport actif : besoin d’énergie (ATP)

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30
Q

Que sont les canaux protéiques?

A

Ils forment des pores qui transportent des molécules spécifiques. Leurs interactions avec le solutés sont faibles et ils ne peuvent pas être saturés.

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31
Q

Que sont les protéines porteuse?

A

Le substrat se lie à un site spécifique sur la protéine et cette dernière change de conformation (changement réversible) pour permettre le passage à travers la membrane. Les protéines porteuses sont saturables.

32
Q

Qu’est-ce qui facilite l’osmose dans la membrane? Comment?

A

Les canaux d’eau : L’eau diffuse +/- difficilement (plutôt lentement) à travers la membrane hydrophobe.

33
Q

Quels sont les canaux spécifiques à l’eau? Pourquoi?

A

Les aquaporines :
-La taille = le diamètre est ajusté aux molécules d’eau et exclue les molécules plus grosses

-Rejette ions = une partie interne du canal est hydrophobe et ne laisse pas passer les ions

-Attire l’eau avec des a.a. = 2 a.a. polaires de l’aquaporine sont placés pour former des liens H avec l’eau et ainsi l’attirer à l’intérieur. De plus, ces liens H excluent le passage des protons

34
Q

Quels sont les types de transporteurs d’ions (2)?

A

-Les canaux ioniques (transport actif) et les pompes ATP-dépendantes (transport actif). Les deux types protègent la charge de l’ion.

35
Q

Caractéristiques du canal à K+ (2)

A

-Le canal est entouré de charges négatives, ce qui repousse les molécules chargées négativement qui voudraient s’enrichir de l’ion K+.

-Un filtre de sélection étroit fait de carbonyles distingue les K+ des Na+ : Les C=O lient parfaitement les K+, alors qu’ils ne lient les Na+ que partiellement (filtre de sélectivité). —> les Na+ étant trop petits pour avoir une liaison avec les O des C=O, c’est les K+ qui vont avoir une plus grande tendance à se lier.

36
Q

Qu’est-ce que l’ATP?

A

C’est une énergie chimique qui est une source d’énergie très importante pour la cellule.

37
Q

Il existe d’autres types d’énergie utilisables par les cellules, quels sont-ils (2)?

A

Les photons et un gradient de concentration d’un autre ion

38
Q

Comment se nomme le type de transport dans le sens du gradient de concentration?

A

Symport (transport dans la même direction = libère de l’énergie)

39
Q

Comment se nomme le type de transport contre le gradient de concentration?

A

Antiport (transport dans des directions opposées = nécessite de l’énergie)

40
Q

Que permettent les pompes ATP dépendantes de type P?

A

Elles permettent de maintenir le gradient des principaux ions cellulaires (Na+, K+, H+, et Ca2+)

41
Q

Quels sont les domaines de liaison des pompes ATP dépendantes de type P (3)?

A

-Domaine de liaison au nucléotide (N)
-Domaine de liaison du phosphate (P)
-Domaine de liaison transmembranaire (M)

42
Q

Les pompes de type P ont besoin d’un cycle pour fonctionner. Quel est-il?

A

Un cycle phosphorylation-déphosphorylation

43
Q

Comment le cycle phosphorylation-déphosphorylation fonctionne?

A

L’hydrolyse de L’ATP et l’ajout du P (phosphorylation) donnent l’énergie nécessaire au changement de conformation de la pompe

44
Q

Que signifie les transporteurs ABC?

A

ATP-Binding-Cassette

45
Q

Pour quoi sont utilisés les transporteurs de types ABC?

A

Pour transporter, généralement de façon unidirectionnelle, des ions inorganiques et des molécules (sucres, acides aminés, etc.)

46
Q

Comment fonctionne le passage d’un substrat avec les transporteur de type ABC?

A

La liaison du substrat au transporteur permet sa dimérisation. Du côté cytoplasmique, de l’ATP se lie au domaine ATPase du transporteur, puis il est hydrolysé. L’hydrolyse d’ATP en ADP permet le relâchement du substrat de l’autre côté de la membrane (n’implique pas de phosphorylation).

47
Q

La protéine CFTR est un transporteur de quel type? Pour qui? Où se retrouve-t-elle?

A

De type ABC pour le Cl- dans la membrane plasmique des cellules épithéliales des voies respiratoires

48
Q

Que permet la sortie du Cl-?

A

La sortie du Cl- permet le mouvement de l’eau vers l’extérieur (par osmose), ce qui hydrate le mucus.

49
Q

Qu’est-ce que la fibrose kystique (mucoviscidose)?

A

C’est une maladie génétique récessive due à une mutation du gène codant pour la protéine CFTR, produisant un transporteur non fonctionnel.

Le Cl- reste dans les cellules et le mucus n’est plus hydraté et devient épais. Il reste dans les voies respiratoires ce qui entraîne des blocages.

De plus, les microbes restent au lieu d’être évacués (poussées vers la gorge et avalés vers l’estomac).

50
Q

Que sont les ATP synthétases?

A

Des gros complexes protéiques.

51
Q

Que permettent les ATP synthétases? Comment?

A

Elles permettent le passage des ions H+ par le mouvement de certaines sous-unités.

52
Q

Quels sont les types (2) d’ATP synthétase?

A

Type V et type F

53
Q

Quelles sont les différences entre les ATP synthétases de type V et de type F?

A

Type V : retrouvés dans la membrane des vacuoles (plantes) et lysosomes et permet de garder le pH acide. Utilise l’ATP.

Type F : retrouvés dans la membrane interne des mitochondries, celle des thylakoïdes et la membrane plasmique des bactéries. Fabrique l’ATP.

54
Q

Description de la production d’ATP dans la mitochondrie (4 étapes)

A

1-La chaîne de transport d’électrons (CTE) accumule les H+ dans l’espace intermembranaire.

2-Les H+ cherchent à retourner dans la matrice pour rétablir l’équilibre —> La seule façon de revenir vers la matrice est de passer par la sous-unité F0 de l’ATP synthétase (un canal-carrousel).

3-Leur passage génère un mouvement de la sous-unité F0 (elle tourne dans la membrane) et cela change la conformation de la partie fixe, la sous-unité F1

4-L’ADP+Pi se lient à la F1 ce qui forme l’ATP qui est relâché.

55
Q

Description de la rotation de la F0 (sous-unité de l’ATP synthétase qui tourne) (4 étapes)

A

1-Les H+ entrent dans le c-ring qui est composé de plusieurs compartiments dont chacun possède un aa Asp ou Glu

2-Le mouvement des H+ d’un compartiment à l’autre (d’un Asp à l’autre) génère la rotation de la F0

3-Le c-ring est attaché à la sous-unité a (statique), cette dernière possède un aa Arg à la même hauteur que l’Asp (ou Glu) du c-ring

4-Lorsque les H+ arrivent à la sous-unité a, ils sont propulsés vers la matrice

56
Q

Le c-ring est attaché à quelles sous-unités (2)?

A

Les sous-unités a et y

57
Q

Comment fonctionnent les sites catalytiques de la F0 (4 étapes)?

A

1-La F0 est attachée à la sous-unité y au centre de la pompe

2-Lorsque F0 tourne, la y tourne elle-aussi

3-La y est également insérée au milieu de la sous-unité F1 et sa rotation modifie les trois sites catalytiques situés sur la F1

4-Chaque site catalytique est formé d’une sous-unité alpha et une autre bêta qui lient l’ADP et le Pi

58
Q

Quelles sont les 3 conformations du site catalytique?

A

-Ouverte (O) : ADP et Pi entrent
-Lousse (L) : ADP et Pi sont bien placés
-Tight (T) : un resserrement forme l’ATP

59
Q

Vrai ou faux : Les sites catalytiques 1 (O), 2 (L) et 3 (T) ainsi que les sous-unités alpha et bêta tournent.

A

Faux : Ce sont seulement les sites catalytiques qui tournent —> 1 (O), 2 (L) et 3 (T), les sous-unités alpha et bêta ne bougent pas.

60
Q

Expliquer comment les sites fonctionnent

A

L’ADP et le Pi qui entrent en alpha/bêta près du 1 (O) demeurent à cet endroit, c’est le 1 qui changera de place, et le site 2 (L) viendra remplacer le 1. Même chose pour les sites 2 et 3 (T).

61
Q

Combien de fois faut-il tourner le site catalytique y pour obtenir 1 ATP? Qu’est-ce que cela signifie?

A

Il faut tourner trois fois pour obtenir 1 ATP et donc il faut que trois H+ passent vers la matrice. Un 4e est nécessaire pour libérer l’ATP nouvellement formé.

62
Q

Qu’est-ce que le potentiel membranaire?

A

C’est la différence de charge électrique de part et d’autre de la membrane plasmique (concentrations d’ions). Les charges électriques veulent s’équilibrer. Par conséquent, les forces négatives tentent de rejoindre les forces positives.

63
Q

Qu’est-ce qui arrive lorsqu’un courant électrique est appliqué à la membrane?

A

La différence de charges donne une directions aux électrons qui peut être mesurée en Volts (V).

64
Q

Vrai ou faux : Toutes les cellules ont un potentiel membranaire.

A

Vrai

65
Q

Pourquoi et pour qui le potentiel est-il particulièrement important?

A

Le potentiel membranaire est particulièrement important pour les neurones et les myocardes car les cellules utilisent les changements de potentiel comme moyen de communication.

66
Q

Par convention, l’extérieur = ____. Le potentiel membranaire prend donc une valeur ____________, car il y a une charge électrique plus __________ dans le cytoplasme comparativement à la MEC.

A

-0
-négative (-mV)
-négative

67
Q

Comment le potentiel membranaire des cellules animales se forme?

A

Il se forme grâce aux mouvements des ions de part et d’autre de la membrane par les canaux et les pompes. Il peut fluctuer suivant la réponse à un stimulus.

68
Q

Le potentiel de membrane au repos dépend de l’activité de deux protéines. Quelles sont-elles?

A

-Pompe Na+/K+ (ATP-dépendante de type P)
-Les canaux passifs à K+ (canaux de fuite)

69
Q

Fonctions de la pompes Na+/K+ (3)

A

-Maintient les [Na+] cytoplasmiques très bas.
-Fait entrer le K+ pour équilibrer
-Elle échange l’énergie dans l’ATP pour une distribution asymétrique des ions

70
Q

Fonction des canaux de fuite de K+

A

-Le K+ quitte la cellule selon son gradient de concentration et entre dans la cellule selon son gradient électrique.

71
Q

De quoi dépend l’équilibre électrochimique?

A

Dépend de la concentration de K+ et de la force d’entraînement électrique (+ et - s’attirent).

72
Q

Comment se forme le potentiel de membrane au repos (3 étapes)?

A

1-Le K+ diffuse vers l’extérieur de la cellule en suivant son gradient de concentration (canaux, transport passif) alors que les anions protéiques restent emprisonnés —> cette perte de charge positive rend le côté cytoplasmique plus négatif.

2-Avec le départ d’un nombre important de K+, la charge négative de la face interne de la membrane devient assez grande pour faire revenir les K+ à l’intérieur.

3-À un certain potentiel négatif (-90 mV), le gradient de concentration est égal au gradient électrique (potentiel membranaire) et l’entrée d’un K+ est compensée par le départ d’un autre —> potentiel de repos.

73
Q

Voici l’équation de Nernst : V=[(RT)/(zF)]*ln(Cext/Cint). Qu’est-ce que cette équation permet?

A

Elle permet de calculer le potentiel de la membrane au repos en tenant compte des concentrations de l’ion principal («perméable») de chaque côté de la membrane.

74
Q

Pour une cellules du corps humain, quel est l’ion principal? Quel est le potentiel de repos de la membrane?

A

L’ion principal est le K+ et le potentiel au repos varie entre -60 mV et -90 mV.

75
Q

Comment les cellules animales emmagasinent-elles de l’énergie?

A

Elles emmagasinent de l’énergie sous forme d’un potentiel membranaire et d’une distribution asymétrique des ions d’un côté à l’autre de la membrane.

76
Q

Que permet le gradient de K+?

A

Donne un potentiel membranaire au repos

77
Q

Que permet le gradient de Na+ (3)?

A

Il est utilisé pour le mouvement des solutés, le maintient de l’isotonie et la transmission des signaux électriques.

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