La Membrane Plasmique UE2-1 Flashcards
Quelles est le rôle de la membrane plasmique?
Délimitation des compartiments
Contrôle strict des échanges:
–Les membranes ont une perméabilité sélective du fait de leur constitution
Quelles est la composition des membranes?
Variable en fonction du type cellulaire et du compartiment
Dépendante de la fonction
Constitué d’une bicouche qui s’organisent dans un milieu aqueux
Quelles sont les différentes constituant avec leur pourcentage de la membrane plasmique de l’hépatocyte?
Lipides : 50%
Protéines : 45%
Glucides : 5%
Quelles sont les différentes constituant avec leur pourcentage de la membrane plasmique des Erythrocyte?
Lipides : 50%
Protéines : 40%
Glucides : 10%
Glucides: déterminants antigénique
Quelles sont les différentes constituant avec leur pourcentage de la membrane plasmique des Oligodendrocyte?
Lipides : 80%
Protéines : 15%
Glucides : 5%
Lipides : Isolant électrique
Quelles sont les différentes constituant avec leur pourcentage de la membrane des mitochondries?
Lipides : 25%
Protéines : 75%
Glucides : 0%
Protéines
Chaîne respiratoire
Perméase
Quelles sont les deux type de lipides?
Glycérophospholipide
Sphingolipides
Quelles sont les 4 types de glycérophospholipide?
Phosphatidylcholine:
Neutre a pH : 7,4
Phosphatidyléthanolamine:
Neutre a pH : 7,4
Phosphatidylsérine:
Négative a pH : 7,4
Phosphatidylinositol:
Négative a pH : 7,4
Quelles sont les types de sphingolipides?
Sphingomyéline si la tête est constitué de phosphocholine (présente dans les gaines de myéline)
Glycosphingolipides si la tête est constitué de sucres (presente sur face externe : determinant des groupes sanguins)
Gangliosides si la tête est constitué de sucres complexes (présente sur face externe de la membrane plasmique)
Quelles est la structure du cholesterol?
Molécule amphiphile:
Groupement OH hydrophile
Groupement hydrophobe qui est polycyclique
Elle s’intercale entre deux phospholipides
Quelles est l’état favorable et l’état défavorable d’une membrane plasmique?
État énergétiquement défavorable : bicouche plane avec bord exposé a l’eau
État énergétiquement favorable : bicouche sphérique scellé
Quelles sont les trois types de protéine membranaires?
Protéine transmembranaire
Protéine associé aux lipides
Protéine périphérique
Quelles est la structure d’une protéine transmembraniaires?
Domaine transmembranaire hydrophobe généralement en hélice α
Sinon le domaines qui ne sont pas dans la membrane sont hydrophiles
Elle peut avoir un ou plusieurs domaines transmembranaires
Exemple d’une protéine à plusieurs domaines transmembranaire?
La Rhodopsine
7 domaines transmembranaire
Quelles sont les trois types de protéine associées aux lipides?
Protéine acylées:
– N-myristoylation : liaison d’un acide myristique (C14:0) sur une glycine en N-term (Gα)
– Palmitoylation : liaison d’un acide palmitique (C16:0) sur une cystéine en N-term (Cavéoline)
Protéine prénylées:
– Isoprénylation : liaison d’un farnésyl (15C) et d’un géranylgéranyl (20C) sur une Cystéine en C-term (Ras)
Protéine a ancre GPI (glycosyl phosphatidylinositol):
– Glypiation : liaison avec ancre GPI en C-term (NCAM et PrPc)
Ou ce trouve les différentes protéine associées aux lipides sur la membrane plasmique (externe/interne)?
Principalement sur face interne:
Protéine acylée et prénylée
Principalement sur face externe:
Proteine a ancre GPI
Ou ce trouve les protéine périphériques sur la membrane plasmique (externe/interne)?
Sur face externe et interne!!
Quelles sont les types de liaison entre les protéine périphérique et les protéine transmembranaire?
Ce sont des liaison faibles
Exemples de protéine périphérique?
Ankyrine
Spectrine
Quelles est la proportion des sucres des membranes liés à des protéine?
90% des sucres des membranes sont liés à des protéine
Quelles sont les trois types de glucides membranaires?
Glycoprotéine:
– lié à un ou plusieurs groupement oligosaccharides (Glycophorine)
Protéoglycane
– lié a une ou plusieurs chaînes glycosyl amino glycosane (GAG) (Syndecan)
Glycolipides
Ou ce trouve les chaines oligosaccharides sur la membrane plasmique (externe/interne)?
exclusivement sur la face externe de la membrane plasmique!!!!
Comment est ce qu’on appelle la couches de glucides sur la membrane plasmique des eukaryotes?
La glycocalix = manteau
Quelles est la fonctions des glucides membranaires?
Protection mécanique
Détermination des groupes sanguins (ABO)
Reconnaissance des cellules, toxines, virus
Quelles est la structure de la membrane plasmique des globules rouges?
Cellule biconcave
Pas d’organites intracellulaire (donc pas d’autre membrane que celle de la membrane plasmique)
Anucléee
Quelles est la fonction de la membrane plasmique des globules rouges?
Sa forme
Sa résistance
Sa plasticité
Ses propriétés dépendent des protéine membranaires et du squelette sous-jacent
Comment peuvent t-on isoler la membrane plasmique des globules rouges
Par lyse:
- Par vibration (ultrason)
- Par rupture mécanique (Potter)
- Par choc osmotique (on l’éclate avec de l’eau)
Par centrifugation (80 000 xg, 1h) -- On obtient dans le culot que la membrane plasmique des globules rouges
Par solubilisation des membranes
On ajoute des detergent (sous forme de monomère ou de micelles) ou des solvants organiques qui vont dissocie la membrane et vont solubilise les proteine
Comment est ce qu’on isolent les protéine périphérique?
Force ionique
pH extrême
chélateur
urée
Comment est ce qu’on isolent les protéine transmembranaires et associé par des lipides?
Détergent ou solvant organique : dissocient la membrane et solubilise les protéine
Comment est ce qu’on solubilise la membrane?
SDS = sodium dodecyl sulfate : charge protéine négativement
β-mercaptoéthanol : casse les ponts disulfure covalentes
Comment est ce qu’on sépare les proteine pour les analyser après avoir solubilise la membrane plasmique?
SDS-PAGE (SDS polyacrylamide Gel Electrophoresis)
Migration selon le poids moléculaire
Quelles est le type de coloration non spécifique au protéine?
Le bleu de Coomassie
Quelles sont les deux protéine transmembranaire dans les globules rouges?
La Glycophorine (1 domaine transmembranaire) : determinent les groupes sanguins
La Bande 3 (14 domaines transmembranaires) : transporteur d’anions et possède deux site de liaison a l’ankyrine du côté intracellulaire (cote N-terminal)
Que font les quatre protéine périphérique appartenant au cytosquelette du globule rouge?
Spectrine : 2 sous unité α et β
Ankyrine : fait le lien entre la bande 3 et la Spectrine
Actine : fait partie du complexe jonctionnel
Bande 4,1 : fait partie du complexe jonctionnel
Ou ce trouve le complexe jonctionnelle du globule rouge (face interne/externe)?
Face interne donc cytosolique de la membrane plasmique!!!
Quelles sont les anomalies (mutation des protéine) de la membrane plasmique du globule rouge?
Hémolyse-anémie:
- Elliptocytose:
- mutations sur l’α spectrine : 65% des cas
- mutations sur la β spectrine : 30% des cas
- Spherocytosis
- mutation de l ‘Ankyrine : 60% des cas
Rigidite membranaire:
- Ovalocytose:
- Mutations sur la bande 3 : 100% des cas
Il y a une asymétrie des différentes lipides dans la membrane plasmique.
Grosso modo ou ce trouve les différentes lipides?
Milieu extracellulaire:
- Sphingomyéline
- Phosphatidylcholine
Milieu intracellulaire:
- Phosphatidylsérine
- Phosphatidyléthanolamine
- Phosphatidylinositol
Equilibré:
– Cholestérol
Ou sont synthétiser les lipides?
Comment sont-il transporter?
Tous les phospholipides sont synthétisés sur la face cytosolique du réticulum
Ils sont transloqués vers la face luminale par des translocases (flippases)
Quelles sont les deux types de flippases?
Flippase ATP-indépendant (scramblase):
– permet la répartition des phospholipide entre les 2 feuillet
Flippase ATP-dépendant:
- spécifique de certains phospholipides
- induit à l’asymétrie des phosphatidylsérine et phosphatidyléthanolamine
Quelles est la fonctions de l’asymétrie de la membrane plasmique?
Si les phosphatidylsérine se retrouve sur le feuillet externe alors elle est reconnue par les macrophages donc induit à l’apoptose de la cellule
Si phosphatidylsérine exposée sur la membrane des plaquettes cela induira a la coagulation
L’asymétrie de la membrane plasmique facilite aussi la courbure des membrane
Ou est ce que sont synthétisés et maturé les chaînes glucidiques?
Elle sont synthétisés et maturé sur la face luminal du réticulum endoplasmique et de l’appareil du Golgi
Ou ce trouve les glycolipides sur la membrane plasmique (externe/interne)?
exclusivement sur la face extracellulaire de la membrane plasmique
Qui ont mis en évidence la diffusion latérale de protéine en faisant quoi comme expérience?
Frye et Edidin
cellule de souris + souris humaine = hétérocaryon + anticorps
Qu’est ce qui permet de renouveler la membrane plasmique?
Endocytose (perte de membrane) et Exocytose (gain de membrane)
Qui proposent le modèle de la mosaïque fluide?
Singer et Nicolson
Qu’est ce que permet la fluidité de la membrane?
la diffusion latérale des proteine
le regroupement en domaines spécialisés
La fluidité membranaire est déterminé par quoi?
La nature des lipides:
– longueur des chaînes hydrocarbonées (C12-C24) dans les cellules animales (plus c’est court plus la fluidité augmente)
- Le nombre de double liaison (plus insaturée plus la fluidité augmente)
- La présence de cholestérol : rigidifie la bicouche
- La température : bactérie et levure ajuste la composition lipidique de leur membrane pour garder une fluidité constante
Que permet les radeau lipidiques?
microdomaines enrichis en cholestérol et sphingolipides
– permet une résistance relative au détergents
Ce sont des plateformes flottantes qui concentrent certaines protéines et organisent la membrane en domaines fonctionnels par exemple les récepteur membranaires et protéines de signalisation
Que permet les cavéoles?
domaines spécialisés
participent à l’endocytose (invagination) grâce aux:
– Sphingomyélines sur la face externe
– Cholestérol
– Gangliosides sur la face externe
– Cavéolines enchâssée dans le feuillet interne de la membrane
Que permet les Entérocytes?
- domaines spécialisés
- cellules polarisé (pôle apical et basal ou baso-latéral)
Sur pôle apical:
– trouvent microvillosités au niveau de la lumière de l’intestin
Sur pôle basal:
– milieu plasmatique
Sur face laterales:
entérocytes sont reliés par des jonctions serrées qui assurent l’étanchéité de l’épithélium en utilisant des Occludine et Claudine
Ca depend de quoi la perméabilité des transports membranaires
dépend de leur nature physico-chimique de la molécule:
- Benzène, O2, CO2, NO… très perméable
- urée, éthanol, glycérol… perméable
- Glucose, saccharose… perméable faible
- Molécules polaires chargées (ATP, AA) + ions mineraux (H+, K+, Na+, Ca++, Cl-)… imperméable
Dépend du gradient de concentration:
- Si transport suit le gradients alors pas besoin d’énergie, diffusion facilitée jusqu’à équilibre
- Si transport contre gradients alors besoin d’énergie et c’est du transport actif
Quelles est sont les caractéristiques de la diffusion simple ou passive?
Dans le sens du gradient de concentration
sans consommation d’énergie
Mécanisme non saturable
Entre Glycérol, O2 et Glucose, l’aquelles va plus vite en terme de diffusion simple?
O2 > Glycérol > Glucose
dépend de leur concentration
plus leur concentration est forte plus la vitesse augmente
Quelles sont les facteurs régulant la diffusion simple?
La liposolubilité
Le poids moléculaire : imperméable si PM > 1000 Da
L’ionisation : imperméabilité de la bicouche aux ions
Quelles sont les caractéristiques de la diffusion facilitée?
Protéines de transport
Dans le sens du gradient de concentration
Pas besoin d’énergie
Quelles sont les deux types de diffusion facilitée?
Par canal = pore -- spécifique et rapide Par transporteur -- Site de liaison -- Changement de conformation -- Lent
Quelles sont les caractéristique des transports par canaux?
- Souvent multi protéique transmembranaire
- Créent des pores très sélectif permettant le passage de petites molécules lorsqu’ils sont ouvert
- Filtration selon leur taille et leur charge
- Plus souvent, ouverture déclenchée par un signal
- Quand canal est fermé alors la circulation s’arrête
Que permet les aquaporines?
- permettent passage d’eau
- imperméable aux ions
- 450 aquaporines ont été découverte
- Il existe 13 chez l’homme
- Elles sont présentes dans toutes les cellules
- AQP1 ubiquitaire!!!!!, membrane du globule rouge
- AQP2 que dans les reins
Qui a mise en evidence les aquaporines et comment?
Peter Agre (prix nobel de chimie)
Oeuf de Xénope avec et sans AQP
Celui avec a grossi tandis que l’autre est resté de la même taille
Quelles sont les types de signaux déclenchant pour les canaux avec exemples?
1- Dépolarisation de la membrane : canaux voltage dépendant
- Na+
- K+
- Ca++
2- Fixation d’un ligand extracellulaire :
- Acétylcholine
- Sérotonine
- GABA
- Glutamate
3- Fixation d’un ligand intracellulaire :
- Ca++
- AMPc
- GMPc
- ATP
4- Stimulus mécanique :
– des cellules ciliés de l’oreille interne activées par les vibrations sonores
C’est quoi un canal sodium voltage dépendant, caractéristique, fonctions, ou ça?
- Canal sélectif pour le sodium dont l’ouverture est déclenchée par la dépolarisation
- Permet un changement très rapide de la perméabilité membranaire aux ions (quelques millisecondes)
- Transport Passif selon le gradient de concentration et électrique
- Permet d’établir un potentiel d’action
- Présents en densité élevée sur la membrane des cellules excitables : cellules nerveuses, musculaires et cardiaques
Quelles sont les 3 différentes configuration des canaux voltage-dépendant?
Configuration fermé : plus stable et membrane et polarisé
Conformation ouvert : membrane dépolarisé : transitoire car instable – inactivée
Conformation inactivée : la plus stable et persiste tant que la membrane est dépolarisée
Quelles sont les caractéristique et les fonction des tranporteur?
- Diffusion facilitée
- Protéines transmembranaire
- Transport lent et passif
- Dans le sens du gradient
- reconnaissance spécifique d’une molecules via site de liaison
- Changement de conformation
- Sans consommation d’énergie
- Mécanisme saturable
Quelles sont les caractéristique de la famille des protéine Glut?
- Diffusion facilitée type transporteur
- 12 hélices α transmembranaires avec des boucles hydrophiles
- domaines extracellulaire glycosylé
- large domaine intracellulaire chargé
- Reconnaissance spécifique pour le glucose (site de liaison)
- Oscille entre deux conformations (intérieure et extérieure)
- Aide le glucose à entrer ou sortir de la cellule dépend seulement du sens du gradient de concentration
- transport lent
Ou est ce que ce trouve l’isoforme GLUT1?
Quelles est sont affinité pour le Glucose?
Transport-elles autre choses?
Globule rouge
Fort affinité (7mM)
Galactose
Ou est ce que ce trouve l’isoforme GLUT2?
Quelles est sont affinité pour le Glucose?
Transport-elles autre choses?
Rein, foie, intestin
Faible affinité (17mM)
Galactose et Fructose
Ou est ce que ce trouve l’isoforme GLUT3?
Quelles est sont affinité pour le Glucose?
Transport-elles autre choses?
Neurone
Fort affinité (2mM)
Galactose
Ou est ce que ce trouve l’isoforme GLUT4?
Quelles est sont affinité pour le Glucose?
Transport-elles autre choses?
Tissu adipeux, muscle
Fort affinité (5mM)
transporte rien d’autre
Ou est ce que ce trouve l’isoforme GLUT5?
Quelles est sont affinité pour le Glucose?
Transport-elles autre choses?
Intestin
nulle pour l’affinité de Glucose
Fructose
Quelles sont les caractéristique de la pompe Na+/K+?
- Tranport actif
- Transport Na+ et K+ en sens inverse de leur gradient électrochimique
- Nécessite de l’énergie
- Consomme 30% de l’ATP cellulaire
- Maintien des gradients de 10 à 30 pour les deux ions
Explique le fonctionnement de la pompe Na+/K+?
- 3 Na+ se lient aux sites exposés vers l’intérieur de la cellule
- La liaison Na+ stimule la phosphorylation de la pompe a partir de l’ATP
- Ceci provoque un changement de conformation de la pompe donc les 3 Na+ sort de la cellule
- Puis 2 K+ se lient avec un haute affinité sur les sites accessibles de l’extérieur
- La liaison K+ stimule un déphosphorylation de la pompe
- Cela fait en sorte que la pompe retourne a sa conformation originelle et permet la libération du K+ dans la cellule
Quelles est l’inhibiteur de la pompe Na+/K+?
Ouabaïne : se fixe sur les sites intracellulaires qui lient le K+
C’est quoi les transport secondairement actif?
- Une molécule dans le sens de son gradient électrochimique et d’une molécule contre son gradient électrochimique
- Consommation d’énergie indirecte pour rétablir le gradient électrochimique
C’est quoi les deux types de transport secondairement actif?
Symport : Cotransport de deux molécules dans un même sens
- SGLT1 : Sodium Glucose cotransporter (Na+/Glucose)
- Cotransport Na+/acides aminés
- Cotransport Na+/HCO3-
Antiport: Cotransport de deux molécules dans deux différentes sens
- Échangeur Na+/Ca++ (cellule cardiaque)
- Échangeur Na+/H+
Quelles sont les caractéristiques d’un cotransporteur Na+/Glucose : SGLT1?
Entrée du Na+ dans le sens de son gradient
Entrée du glucose contre son gradient
Consomme de l’énergie indirectement sous forme d’ATP pour maintenir la différence de gradient
Explique le fonctionnement de le cotransporteur Na+/Glucose?
- Liaison de 2 Na+
- Liaison de d’un glucose
- Changement de conformation permettant le cotransport du Na+ et du glucose vers l’intérieur de la cellule
- Retour à l’état initial
- Maintien du gradient de Na+ grâce à la pompe Na+/K+ ATPase
Explique comment fonctionnent l’entrée des oses alimentaires à travers la barrière intestinale : distribution asymétrique des transporteurs?
Transporters Passif:
- A la membrane apicale:
- exemple : GLUT5 (fructose)
- A la membrane basale:
- exemple : GLUT2 (glucose, fructose, galactose)
Transporteurs Actif:
- A la membrane basale:
- exemple : Pompe Na+/K+ ATPase
Transporteur secondairement actif:
- A la membrane apicale:
- exemple : SGLT1 = co-transporteur Na+/Glucose
Quelles sont les deux types de récepteurs?
- Les Récepteur à activité enzymatique
- Les Récepteur couplés a des protéines de transduction
Quand les récepteur sont activé, qu’est qu’il se passe?
Il y a une cascade de signalisation
Réponse cellulaire
- Modification métabolisme
- Modification expression gène
- Modification forme et mouvement de la cellule
Quelles sont les différentes récepteurs à activité enzymatique?
Il y a le récepteur EGF Insuline
– activité Tyrosine Kinase
Il y a le récepteur de TGFβ
– activité Sérine/Thréonine Kinase
Il y a le récepteur de l’ANP (se trouve dans cœur)
– activité cyclase (GTP ⟶ GMPc)
Comment fonctionne le récepteur a l’EGF?
- Il y a une liaison ligand
- Puis un dimérisation (Les deux récepteurs se rapproche de l’un vers l’autre)
- Enfin une activation tyrosine Kinase (permet une Autophosphorylation)
Cela va permettre:
- Une Phosphorylation de protéine cibles
- Un recrutement de protéines
C’est quoi la Kinase?
C’est une enzyme qui entraîne la phosphorylation
Donner des exemples de récepteurs couplés à des protéines de transduction!
- Récepteurs couplé à des enzymes
- Récepteurs couplé aux protéines G
Comment fonctionne le récepteur des cytokines?
- On a d’abord des tyrosine kinase inactive (Jak)
- Le cytokines (ligand) ce lie au récepteurs
- Puis il y a une oligomérisation des sous-unité du R
- Cela active la tyrosine kinase
- Cela induit une cascade de signalisation
Cela permet:
– Une phosphorylation de protéines cibles
Quelles sont les differentes Cytokines?
- Peut être des Interféron
- Des interleukines : IL2, IL6, …
Comment fonctionne les récepteurs couplés aux protéines G?
- Il y a un signaux externes / stimuli / stress
- Ce signal est transmis à l’intérieure de la cellule
- Ce qui va modifier et libérer le Gα
Cela va permetre:
– Une transduction du signal messagers secondaires
Comment fonctionne les canaux ioniques à la jonction neuromusculaire?
- L’influx nerveux dépolarise la membrane de la terminaison nerveuse et permet l’ouverture des canaux Ca++ voltage dépendants ce qui permet la libération d’acétylcholine
- L’acétylcholine se lie à son récepteur, ce qui provoque son ouverture et l’entrée de Na+ dans la cellule
- L’entrée de Na+ dépolarise la membrane et permet la propagation de la dépolarisation par l’ouverture d’autres canaux Na+ -voltage-dépendants
- La dépolarisation généralisée de la membrane plasmique provoque l’ouverture de canaux Ca++ du réticulum sarcoplasmique (situés à proximité de la membrane plasmique) provoquant un influx de Ca++ dans le cytosol qui va induire la contraction musculaire
