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Biochimie II > Le transport membranaire > Flashcards

Le transport membranaire Flashcards

1
Q

Que permet le transport membranaire ?

A

Permet le passage d’une molécule (gaz, ion, déchet, nutriment, toxine) à travers une membrane.

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Q

En quoi consiste le transport membranaire ?

A

Implique un déplacement entre deux compartiments séparés par une membrane, dont les propriétés et la composition peuvent influencer le type de transport

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Q

Nommez les 3 types de transport membranaire.

A
  1. Passif
  2. Actif
  3. Fusion membranaire
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4
Q

En quoi consiste le transport passif ?

A
  • Sans énergie
  • Vers le gradient
    Ex: Osmose, dialyse, diffusion facilitée
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Q

En quoi consiste le transport actif ?

A
  • Besoin d’énergie

- Contre le gradient

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6
Q

En quoi consiste la fusion membranaire ?

A
  • Endocytose (Import)

- Exocytose (Export)

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7
Q

Nommez deux processus d’endocytose.

A

Phagocytose et Pinocytose

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8
Q

Quel est le degré de passage des molécules hydrophobes, des petites molécules polaires non chargées, des grandes molécules polaires non chargées et des ions dans la membrane lipidique?

A
  • Molécule hydrophobe : Passent
  • Petites molécules polaires non chargées : Passent peu
  • Grandes molécules polaires non chargées: Passent encore moins
  • Ions: Ne passent pas
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9
Q

À quoi servent les protéines membranaires (canaux à Na et K ) ?

A
  • Ne sont pas à l’équilibre
  • Établir et maintenir les gradients
  • Transporter les ions selon leur gradient décroissant de concentration
  • La membrane est imperméable aux ions (sinon les concentrations seraient à l’équilibre)
  • Un petit % des ions K+ s’échappent
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10
Q

Quelle est la conséquence du mouvement de K+ et autres choisir?

A
  • Fait en sorte qu’il y a un excès relatif de charges positives à l’extérieur et négatives à l’intérieur de la cellule
  • Ce déséquilibre de charge génère une différence de potentiel de membrane symbolisée par ∆𝞇
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11
Q

En quoi consiste ∆𝞇?

A
  • C’est une fonction des concentrations ioniques de part et d’autre de la membrane.
  • Équation sert à calculer le potentiel de membrane quand les concentrations ioniques sont connues
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12
Q

Quelle l’équation ∆𝞇 ?

A

∆𝞇 = RT/ZF (In[ion int.]/[ion ext.])

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13
Q

Quels sont les 2 effets du potentiel d’action ?

A
  1. Déclenche l’ouverture de canaux à K+ permettant leurs diffusions hors de la cellule restaurant le ∆𝞇 à -70mV
  2. Stimule l’ouverture de plus de canaux à Na+ plus loin le long de l’axone induisant un nouveau cycle, puis un autre encore, ainsi, le potentiel d’action se déplace le long de l’axone
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14
Q

Quel est l’impact de la propagation de l’influx nerveux ?

A

Mouvement des ions modifie le potentiel de membrane

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15
Q

Quelles sont les 4 étapes de la propagation de l’influx nerveux ?

A
  1. Le stimulus ouvre les canaux membranaires à Na+
  2. L’entrée de Na+ cause la dépolarisation déclenchant l’ouverture des canaux à K+. Les K+ sortants restaurent le potentiel
  3. La dépolarisation initiale déclenchent aussi l’ouverture d’autres canaux à Na+, puis le K+ le long de l’axone
  4. Le potentiel d’action se déplace comme une vague de dépolarisation et de repolarisation dans une direction. Le potentiel se déplace dans une direction car le canaux précédemment ouverts restent fermés.
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16
Q

Quelle est la particularité du potentiel d’action chez les mammifères ?

A

Les potentiels d’action se propagent très rapidement car les axones sont isolés dans ce qu’on appelle une gain de myéline.

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17
Q

Quelle est la composition de la gaine de myéline ?

A

Riche en sphingomyélines et contient peu de protéines (18% vs 75% autres membranes en général)

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18
Q

À quoi sert la gaine de myéline ?

A
  • Empêche le mouvement d’ions en dehors des points entre les segments myélinisés de l’axone
  • Le potentiel d’action a l’air de sauter de noeud en noeud et se propage environ 20X plus vite que ne le ferait l’axone sans la gaine de myéline
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19
Q

Quel est l’impact de la détérioration de la myéline dans des maladies ?

A

Entraîne la perte progressive de contrôle moteur

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20
Q

Qu’implique le déficit de l’enzyme paroxysmales de dégradation des acides gras ?

A

Entraîne une accumulation d’acides gras longue chaine dans le sang qui cause la démyélinisation (disparition ou la destruction) de la gaine de myéline qui entoure et protège les fibres nerveuses.

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21
Q

De quel facteur dépend le transport ?

A
  1. La variation d’énergie libre
  2. Potentiel de membrane
    VOIR DIAPO 16
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22
Q

Quels sont les 2 types de diffusion dans les transports passifs ? En quoi consiste les diffusions ?

A
  • Diffusion simple : Petites molécules (O2, CO2, aG, éthanol) peuvent traverser librement la membranes
  • Diffusion facilitée : Sans énergie via des protéines (canal ou pore)
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23
Q

En quoi consiste les transports actifs ?

A
  • Apport d’énergie et complexe macromoléculaire

- Implique le passage d’un ion ou d’une molécule à travers une membrane contre son gradient de concentration

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24
Q

En quoi consiste une diffusion ?

A
  • Le solvant et les solutés bougents
  • D’une concentration élevée vers une plus faible
  • Pas de membrane semi-perméable
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25
Q

En quoi consiste l’osmose ?

A
  • Seul le solvant bouge
  • Soluté ne bouge pas
  • D’une concentration faible vers une concentration élevée
  • Mouvement à travers une membrane semi-perméable.
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26
Q

À quoi sert l’osmose ?

A

Ce mouvement d’eau a lieu pour équilibrer les pressions osmotiques de part et d’autres de la membranes
VOIR DIAPO 20

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27
Q

Que signifie uniport ?

A

Déplace 1 substance

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28
Q

Que signifie symport ?

A

Transporte 2 substances différentes dans la même direction.

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29
Q

Que signifie antiport ?

A

Déplace 2 substances différentes dans des directions opposées

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30
Q

En quoi consiste les aquaporines ?

A
  • Facilitent le passages des molécules d’eau
  • Tétramères, chaque monomère constitue un canal sélectif pour les molécules d’eau
  • Monomère de 6 hélices transmembranaires et 5 boucles inter-hélices, important dans la sélectivité de l’eau
  • Forme de sablier où passe les molécules d’eau; le diamètre est 2,8 Å
  • Imperméables aux ions H+ et OH-
  • Uniporteur
  • Protéines membranaires qui forment des «pores» perméables aux molécules d’eau tout en empêchant les ions de pénétrer dans la cellule
31
Q

Quel est l’impact de la dipolarité de l’eau ?

A

Peut donc tourner sur-elle même pour traverser le sablier

32
Q

Nommez d’autres exemples de transport passif.

A

Protéines à tonneaux β

33
Q

En quoi consiste les protéines à tonneaux β ?

A
  • Protéines membranaires intrinsèques localisées dans les membranes externes, forment des trimères
  • Chaque sous-unités forme un tonneau β à 16-18 brins avec coeur plein d’eau formant une voie de passage pour les ions et molécules de moins de 1 kDa
34
Q

Quelle particularité possède certaines protéines à tonneaux β?

A
  • Certaines purines présentent un degré de sélectivité plus grand, en fonction de la géométrie de l’intérieur du tonneau et de la nature des chaîne latérales (boucles)
  • Taille du pore, diverses molécules
  • Une purine est considérée comme étant toujours ouverte et un soluté peut l’emprunter dans les deux directions
35
Q

Les canaux ioniques sont …

A

… hautement sélectifs

36
Q

En quoi consiste les canaux ioniques ?

A
  • Tétramères dont chaque sous-unités comprend 2 hélices alpha
  • Canal forme un filtre environ 10 000 X plus perméable à K+ qu’à Na+ même s’il est plus petit
  • Haute sélectivité pour K+ est due à la géométrie du filtre, un arrangement de groupements de la protéines qui définissent l’entrée extracellulaire du pore
  • Des tyroliens empêchent les ions Na+ de passer
37
Q

La canal à K+ voltage dépendant des __1__ est plus __2__ que le canal __3__, 4 sous unités de __4__ alpha et il s’associe avec d’autres protéines pour former un grand __5__.

A
  1. Neurones
  2. Grand
  3. Bactérien
  4. 6
  5. Complexe
38
Q

Expliquez le changement de conformation des canaux à ouverture.

A
  • Ouverture contrôlée
  • Réponds à un signal spécifique : Changement de pH, fixation d’un ligand spécifique, modification covalence, dépolarisation, etc.
39
Q

Quels sont les 4 étapes du fonctionnement du transporteur de glucose des hématies ?

A
  1. Le glucose (hexagone) se fixe à un site du transporteur orienté vers l’extérieur de la cellule
  2. La fixation du glucose déclenche un changement de conformation qui expose le site de fixation du glucose à l’intérieur de la cellule
  3. Le glucose se dissocie du transporteur
  4. Le transporteur retourne à sa conformation de départ
    * Uniporteur
    * Le transport peut se faire d’un côté ou de l’autre vers l’équilibre
40
Q

Quels sont les 2 types de transport actif ? En consiste ces types de transport ?

A
  1. Transport actif primaire : Utilise de l’énergie chimique par exemple l’hydrolyse de l’ATP
  2. Transport actif secondaire : Implique l’utilisation d’un gradient électrochimique, pas d’énergie
41
Q

Expliquez le transport du Na à l’aide de la K-ATPase.

A
  • Change de conformation lorsqu’elle pompe les ions à travers la membrane
  • Les différences de concentrations de Na+ et K+ entre l’intérieur et l’extérieur des cellules sont entretenus par protéine antiport la Na, K-ATPase
  • Ce transporteur actif pompe le Na+ vers l’extérieur et K+ vers l’intérieur de la cellule, contre leur gradient de concentration
  • C’est l’ATP qui sert de source d’énergie
  • 2 conformations qui exposent en alternance les sites de fixation de Na+ et K+
    VOIR DIAPO 39
42
Q

Quels sont les 7 étapes de la Na, K-ATPase ?

A
  1. Fixation de 3 Na+ intracellulaire
  2. Fixation de l’ATP
  3. Groupe phosphate transféré à une chaîne d’ASP de la pompe
  4. La protéine change de conformation, exposant les sites de fixation de Na+ à l’extérieur de la cellule. Les ions Na+ se dissocient
  5. Fixation de 2 ions K+ extracellulaires
  6. Le groupe aspartyl-phosphate est hydrolysé, Pi libéré de l’ATP
  7. La protéine change de conformation, exposant les sites de fixation de K+ à l’intérieur de la cellule. Les ions K+ se dissocient.
43
Q

À quoi servent les transporteurs ABC ?

A
  • Permettent la résistance aux médicaments

- Les cellules ont des mécanismes de protection contre les substances toxiques qui dépendent des transporteurs ABC

44
Q

Que signifie ABC ?

A

ATP Binding Cassette

45
Q

Qu’implique la surexpression de transporteurs ABC ?

A

La résistance :
1- Aux médicaments en chimiothérapie des cellules cancéreuses
2- Aux antibiotiques des bactéries
VOIR DIAPO 43

46
Q

Expliquez le principe du fonctionnement du transport actif secondaire.

A
  • Profite d’un gradient préétabli par une autre pompe (qui est souvent une ATPase)
  • Utilisation indirecte de l’énergie libre de l’ATP est appelée transport actif secondaire
  • Exploite les gradients constitués
47
Q

Expliquez le principe de fonctionnement de la perméase du lactose d’E. coli.

A
  • Alternent entre deux conformations
  • Transporte le lactose en même temps qu’un proton en se servant de l’énergie libre d’un gradient de protons
  • Symporteur
  • Utilise l’énergie du transport d’ H+ pour transporter le lactose
    Voir schéma diapo 46
48
Q

Quel est le principe de fonctionnement des transporteurs GLUT ?

A
  • Perméase du glucose GLUT
  • Les GLUT fonctionnent dans les 2 sens : Entrée et sortie en fonction du gradient de concentrations
  • Si le taux de glucose sanguin est élevé, les GLUT des cellules hépatiques le font entrer
  • Si le taux est bas, les cellules hépatiques convertissent leur stock de glycogène en glucose
    Voir schéma diapo 49
49
Q

Que signifie GLUT ?

A

GLUcose Transporter

50
Q

Quelle est la théorie fondamentale de la biologie moléculaire ?

A
  • ADN toute l’information génétique qui définit les fonctions biologiques d’un organisme
  • Transcrit en ARN avec une fonction structurale ou synthèse de protéines ARNm transport de l’info génétique
  • Traduis en protéine incluant les enzymes métaboliques, les transporteurs, les facteurs de transcription, etc
51
Q

En quoi consiste les porines VDAC dans le transport mitochondrial?

A
  • Protéines transmembranaires composées feuillets β qui forment des canaux à travers la membrane mitochondria le.
  • Laissent passer toutes les molécules hydrophiles d’une masse moléculaire inférieur à 10 kDa (anions, cations, acides gras, pyruvate, nucléotides)
52
Q

Le pyruvate est transporté dans la __1__ par le __2__. C’est le __3__ qui est la force motrice.

A
  1. Mitochondrie
  2. Symport [H+/pyruvate] translocate
  3. Potentiel de membrane (gradient de protons)
53
Q

En quoi consiste le transport d’acides gras par la carnitide/acyl-carnitine translocase?

A

Échange par le complexe [acide gras-carnitine] pour une carnitine libre issue de l’intérieur de la mitochondrie

54
Q

Quel est le principe du facteur de couplage ?

A

L’ATP synthase couple la phosphorylation de l’ADP en ATP à l’oxydation de substrats par la mitochondrie.

55
Q

Quels sont les processus cellulaires impliquant la fusion membranaire ?

A
  • Compartiments et transport/trafficking cellulaire
  • Importation de nutriments
  • Exportation déchets et toxines
  • Communication intracellulaire
  • Reproduction sexuée
  • Division cellulaire
  • Entrée de pathogènes
56
Q

En quoi consiste le processus de la fusion membranaire ?

A

C’est un processus par lequel deux bicouches lipidiques distinctes joignent les parties hydrophobiques de leurs feuillets résultants en une structure interconnectée.

57
Q

Quelles sont les 6 étapes de la fusion membranaire ?

A
  1. Contact
  2. Attachement
  3. Initiation à la fusion
  4. Hémifusion
  5. Ouverture du pore
  6. Effondrement complet, fusion totale.
58
Q

Quelle est la première étape qui se produit dans une synapse neuromusculaire ?

A

Lorsqu’un potentiel d’action arrive au bout de l’axone, il provoque l’ouverture des canaux à Ca2+ voltage dépendant

59
Q

Quelle est la deuxième étape qui se produit dans une synapse neuromusculaire

A

L’augmentation de la concentration du Ca2+ intérieur provoque la fusion de vésicules synaptiques avec la membrane qui libère l’acétylcholine (Ach) dans la fente synaptique

60
Q

Quelle est la troisième étape qui se produit dans une synapse neuromusculaire

A

La fixation de l’ACh à ses récepteurs à la surface de la cellule musculaire aboutit à la contraction musculaire. Le signal est de courte durée, car l’ACh est rapidement dégradée
Processus d’exocytose
(Très rapide, réponse au potentiel d’action)

61
Q

Quels sont les deux évènements qui se déroule rapidement dans la synapse nerf-muscle ?

A
  1. Les ions Ca2+ qui déclenchent la libération de l’ACh sont rapidement pompés hors de la cellule par une Ca2+-ATPases
  2. L’ACh présente dans la fente synaptique est dégradée par une acétylcholinestérase, ancrée à un lipide ou soluble
62
Q

Nommez des médicaments interférent avec la signalisation neuronale.

A
  1. Succinylcholine
  2. Lidocaïne
  3. Desfluane
63
Q

À quoi sert la succinylcholine ?

A

Lie les récepteurs d’ACh, elle n’est pas dégradée par l’AChestérase et permet la relaxation du muscle

64
Q

À quoi sert la lidocaïne et le desfluane ?

A

Interfèrent avec les canaux ioniques impliqués dans la production des potentiels (anesthésie, antidouleur)

65
Q

Qu’entraine l’intoxication par des anti-AChestérase ?

A
  • Troubles digestifs
  • Troubles neurologiques
  • Troubles psychiatriques
  • Troubles cardiaques
  • Troubles respiratoires
  • *Les symptômes dépendent de l’endroit de l’action des anti-AChestérases
66
Q

Qu’est-ce qu’on retrouve dans les anti-Achestérases ?

A
  • Pesticides
  • Gaz de combat
  • Psychotropes
  • Médicaments
67
Q

Quel est le principe des anti-AChestérase ?

A

Inhibent la dégradation de l’ACh et sont utilisées dans un but thérapeutiques

68
Q

Que signifie SNARE ?

A

Soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor Attachement protein REceptor

69
Q

Que sont les SNARE ?

A
  • Sont les protéines qui apparient physiquement les deux membranes et induisent leur fusion
  • Sont des protéines membranaires intrinsèques d’hélices alpha qui interagissent entre elles d’une membrane à l’autre
70
Q

En quoi consiste les SNARE?

A
  • Relient les vésicules et les membranes plasmiques
  • Les SNARE s’assemblent comme une fermeture éclair pour former le complexe de 4 hélices. Cette action rapproche étroitement les 2 membranes.
  • La formation du complexe de SNARE étant thermodynamiquement favorable, la fusion des membranes est également spontanée
71
Q

Quel est l’effet du botox sur les SNARE ?

A

La toxine botulique détruit les SNARE qui sont requises pour la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane plasmique neuronale. Ceci vient d’interrompe la communication des nerfs faciaux et des muscles résultant en une paralysie des muscles responsables de l’accentuation des rides lors de leur contraction.

72
Q

La fusion membranaire nécessite …

A

… des changements de courbure de la bicouche.

73
Q

En quoi consiste le changement de courbure de la bicouche ?

A
  • L’ablation d’un acide gras d’un phospholipide peut convertir un lipide cylindrique en un lipide conique.
  • Le regroupement de tels lipides va provoquer une courbure dans la bicouche vers l’extérieur. Inversement, l’ablation de grosse tête lipidique va provoquer une invagination de la bicouche

Biochimie II (4 decks)

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