les mécanismes de transport et le sang Flashcards
la viabilité des cellules
dépend de la constance relative du milieu intérieur (milieu assez stable)
quelles sont les barrières limitant le mouvement de matières entre les compartiments
membrane plasmique (cellulaire) :
entre le liquide intracellulaire et extracellulaire
paroi capillaire :
- entre liquide extracellulaire et le plasma
- entre le plasma et l’environnement extérieur
fonction membrane plasmique
fonction :
- régulation du passage de substances dans et hors de la cellule
— maintien des compositions distinctes des liquides intracellulaires et interstitiels
— perméabilité sélective (des choses passe et d’autre non)
- détection de messages chimiques
- ancrage aux cellules adjacentes par jonctions membranaires
- ancrage des cellules à la matrice cellulaire
caractéristique de perméabilité de la membrane plasmique (grande, moins grande et imperméable)
grande perméabilité :
-eau
-substance liposolubles
-gaz dissous (O2, CO2)
-petites molécules non chargées
moins grande perméabilité :
- molécule de taille moyenne
- particules chargées
imperméable :
-grandes molécules
structure de la membrane plasmique
double couche de phospholipides
-principaux lipides membranaires
-molécules amphipathiques (une extrémité de la molécule est chargée et le reste est non polaire)
mobilité latérale - modèle de mosaïque fluide
les structures se déplace
contient des protéines et du cholestérol
- cholestérol : donne de la stabilité et de la rigidité
- protéines intégrale de membrane : couplées étroitement avec les phospholipides (souvent transmembranaires)
- protéine périphérique de membrane : localisée à la surface de la membrane, principalement du côté cytoplasmique, elles sont liées aux régions polaires des protéines membranaires intégrales
glycocalyx (enveloppe de la cellule
- constitué d’hydrates de carbone et de glycoprotéines sur la surface extracellulaire de la membrane
- protection à la face externe de la cellule
- très hydrophile
- jouent un rôle important dans l’identification et les interactions entre les cellules
les membranes ont la même structure générale (modèle de mosaïque fluide)
les membranes diffèrent par leur composition et distribution en protéines et cholestérol (il y en a des plus rigide et des moins rigide
fonction des protéines membranaires
transport de molécules spécifiques à travers la membrane
enzymes catalytiques pour réactions à la membrane
récepteur : réception et transduction de signaux chimiques provenant de l’environnement extérieur
reconnaissance cellulaire
adhérence intercellulaire
ancrage du cytosquelette
voie de transport à travers la membrane
transport passif
-diffusion : à travers la double couche phospholipidique
-diffusion facilité : par interaction avec un complexe protéique
transport actif : par interaction avec un complexe protéique
type de transport avec une protéine
Pour les ions :
- canal ionique
- canal ionique à ouverture
1 molécule :
- uniport
2 molécules :
- antiport
2 molécules du même sens :
- symport
transport actif médié par ATP
facteurs affectant le mouvement à travers la membrane
- solubilité lipidique
- taille de la particule (plus petite plus de facilité)
- charge électrique (bicouche porte une charge donc influence)
- disponibilité des transporteurs et des canaux
- nombre de transporteur et de canaux ( plus il y en a plus c’est facile)
type de transport passif
indépendant de l’énergie (ATP)
diffusion
diffusion facilité par un transporteur
osmose
type de transport actif
dépendant de l’énergie
transport actif médié par un transporteur
-primaire
-secondaire
pino-/phagocytose
diffusion
mouvement de particules dissoutes par agitation moléculaire thermique aléatoire jusqu’à dispersion totale et uniforme
flux net :
- toujours de la région à forte concentration vers la région à faible concentration
- sommation des 2 flux unidirectionnels
lorsqu’on est en condition d’équilibre, la diffusion est égale dans les deux sens (flux net = o)
mouvement sans barrière vs mouvement avec séparation physique (ex. membrane)
- la diffusion des particules est possible tant que la barrière est perméable pour ces particules
- dans les 2 cas il y a un équilibre (mouvement net = o)
- si la barrière est perméable dans un sens il va l’être aussi dans l’autre
la vitesse de diffusion peut être calculé par l’équation de diffusion de Fick
F=Kp * A * (C0-C1)
le temps de diffusion augmente avec le carré de la distance
la diffusion n’est effective que sur courte distance
les particules qui diffusent peuvent pénétrer la membrane
- par diffusion dans la phase lipidique
— molécules non-polaire
— exemple : O2, CO2, acide gras etc.
- par diffusion à travers les canaux
— ions
— molécules organiques
le mouvement de particules par diffusion dépend toujours de la présence d’un gradient de concentration
canaux ioniques constitués d’une ou plusieurs protéines
sélectivité des canaux est basé sur
- le diamètre des canaux
- la distribution des charges le long des canaux (ions plus spécifique)
le mouvement des ions est affecté par la présence d’un gradient électrique (potentiel membranaire qui représente la séparation électrique de part et d’autre des membranes plasmatiques)
gradient électrochimique : l’existence simultanée d’un gradient de concentration ET un gradient électrique pour un ion
les canaux ioniques ont une configuration ouverte ou fermée suite à un changement conformationnel
- ligand ou chimio-dépendant
- voltage dépendant (Na+, K+, Ca+)
- activé mécanique (contient une porte)
diffusion facilité par un transporteur (spécificité, saturation, compétition)
requiert un ‘‘transporteur’’
facilite la pénétration du soluté p/r à la diffusion simple
flux net en fonction du gradient de concentration
hormones peuvent réguler le nombre ainsi que l’affinité des transporteur
spécificité : habituellement 1 molécule particulière
saturation : vitesse de transport varie en fonction de :
- nbr de site de liaison par transporteur (nbr de place dispo)
- nbr de transporteur
- vitesse maximal limitée pour chaque substance
compétition : en présence de particules structurellement semblable
- phénomène de compétition pour le site de liaison sur un transporteur (peut nuire si on veut la diffusion d’une molécule particulière)
il y a un flux maximal (saturation)
osmose
diffusion de l’eau
l’Eau diffuse librement à travers la plupart des membranes cellulaires
le mouvement est facilité par des canaux perméable à l’eau : aquaporines
diffusion nette spontanée de l’eau à travers une membrane semi-perméable. Elle est perméable au solvant et non au soluté
l’eau se déplace pour tenter d’avoir la concentration la plus homogène possible
il y a aussi un mouvement de l’eau dû à la pression
pression osmotique
pression nécessaire pour empêcher la diffusion de l’eau à travers une membrane semi-perméable
est égale à la différence de pression hydrostatique entre les deux solutions
dans une solution idéale, la pression osmotique est en fonction de la température comme la pression d’un gaz P=nRT/V
la pression osmotique est proportionnelle au nbr de particules en solution/unité de volume et non en fonction de leurs tailles, configuration s et charges
osmolarité (Osm)
concentration totale de particules diffusibles
exprimée en nbr d’osmoles de soluté par litre de solution
1 osmole = 1 mole de particules de soluté
- 1 mole de glucose = 1 osmole de glucose
- 1 mole de NaCl = 1 mole de Na+ (+) 1 mole de Cl- = 2 osmoles de solutés
1 Osm = 1 osmole/L
- 1 mole de glucose/L = 1 osmole /L = 1 Osm
- 1 mole de NaCl/L = 2 osmoles/L = 2 Osm
pression osmotique est proportionnelle à l’osmolarité
osmolarité
iso-osmotique : 2 solutions avec le même nbr de particules osmotiquement actives
hypo-osmotique : solution avec moins de particules osmotiquement actives que l’autre
hyper-osmotique : solution avec plus de particules osmotiquement actives que l’autre
des particules peuvent excercer une pression osmotique réelle uniquement si elles ne pénétrent pas (non-pénétrantes) la barrière semi-perméable
- si elle traverse il n’y a pas d’impacte sur la pression
- le Na+ extracellulaire se comporte comme un soluté non-pénétrant puisque le Na+ qui entre est activement pompé en dehors de la cellule
isotonique : Désigne une solution qui ne modifie pas la
taille cellulaire. Des solutions isotoniques possèdent la même concentration de solutés non pénétrants.
Hypotonique : Désigne une solution dont la concentration de solutés non pénétrants est inférieure; déplacement de l’eau par osmose dans les cellules. (l’eau rentre)
Hypertonique : Désigne une solution dont la concentration de solutés non pénétrants est
supérieure; déplacement de l’eau par osmose hors cellules. (l’eau sort)
transport actif
est médié par des pompes
nécessite un apport d’énergie (indispensable)
-habituellement par l’hydrolyse enzymatique de l’ATP
est sensible aux inhibiteurs métaboliques
permet le transport d’un soluté à l’encontre du gradient de concentration
transport actif primaire
L’énergie chimique est directement transférée de l’ATP
au transporteur
L’état de la phosphorylation du transporteur change sa
conformation et, ainsi, l’affinité du site de liaison pour la molécule transportée.
Nécessite un métabolisme normal (pour la production
de l’ATP)
-Pompes d’ions existantes :
-Na+/K+ ATPase
-Ca2+ ATPase
-H+ ATPase
-H+/K+ ATPase
transport actif secondaire
Énergie provient du transport d’un soluté dans le sens de son gradient (de forte à faible concentration)
Cette énergie est transmise au transport actif simultané d’un autre soluté (en sens contraire de son gradient)
Exemples
-Transporteur Na+/glucose
-Transporteur Na+/H+
-Transporteur Na+/Ca2+
-Transporteur Cl-/HCO3-
endo et exocytose
Transport actif (énergie dépendant) impliquant la membrane
Endocytose : invaginations de la membrane et formations de vésicules intracellulaires
1. Pinocytose
2. Phagocytose
3. Endocytose médiée par récepteurs
Exocytose : vésicules intracellulaires qui fusionnent avec la membrane résultant en un relargage de leurs contenus dans le liquide extracellulaire
pinocytose
Pinocytose: Ingestion de solutés par endocytose et formation d’une pino-vésicule. Le liquide endocyté est lentement transféré au cytosol.
(ingestion de liquide)
phagocytose
Phagocytose: Ingestion de particules solides par endocytose et formation du phagosome. Le phagosome fusionne avec le lysosome et son
contenu est dégradé.
(ingestion de particule solide)
Endocytose médiée par récepteurs
Captation spécifique de ligands dans le liquide extracellulaire par des parties de la membranes plasmique qui s’invaginent et forment des vésicules intracellulaires
- Endocytose clathrine dépendante
- Formation de vésicules à « cade de clathrine »
- Fusion avec les endosomes et triage du contenu - Potocytose
- Type d’endocytose indépendante de la clathrine
- Formation de vésicules appelées « cavéoles »
- Le contenu atteint le cytoplasme par des canaux ou des transporteurs
principaux lieu d’échange
les capillaires
une seul couche de cellules endothéliales et une membrane basale (très mince)
transport à travers la barrière capillaire
Diffusion
- Le plus important moyen de transport pour les nutriments, O2, CO2 et produits métaboliques
- Sauf au niveau du cerveau (transport actif)
- Pas uniquement à travers la cellule, mais aussi à travers les espaces intercellulaires
Pinocytose
- Canaux de vésicules fusionnées
- Vésicules fusionnent en formant des canaux continus à travers la cellule
Transsudation
- Répartition du liquide extracellulaire
- Ultrafiltration
- La paroi capillaire sert de filtre poreux
- Permet le passage de liquide plasmatique dépourvu de protéines
-L’amplitude dépend :
- De la différence entre la pression du sang et de la pression hydrostatique du liquide interstitiel
- De la force osmotique
