Lipides et membranes Flashcards
1
Q
Que sont les lipides ?
A
4ème classe de biomolécules élémentaires après les sucres, les nucléotides et les a.a
2
Q
Est-ce que les lipides forment des polymères ?
A
Non, ne forme pas des polymères
3
Q
Quelle est la substance des lipides ?
A
Substances diverses : cires, huiles, graisses, stéroïdes, isoprénoïdes
4
Q
Les lipides sont-ils solubles dans l’eau ?
A
Peu solubles dans l’eau
5
Q
Les lipides sont-ils hydrophobes ou hydrophiles ?
A
Souvent amphipathiques (ayant un pôle hydrophile et un pôle hydrophobe)
6
Q
Qu’est-ce que permet le caractère amphipathique des lipides ?
A
Permet de se regrouper en milieu aqueux pour former membranes et micelles
7
Q
Quels sont les rôles des lipides ?
A
Protection, Structural, énergie (triacylglycérols) et dynamiques
8
Q
Quel rôle de protection ont les lipides ?
A
Protection physique des organes
9
Q
Quel rôle structural ont les lipides ?
A
Séparent cellule de l’environnement et assurent la compartimentation cellulaire
10
Q
Quel sont les différents rôles dynamiques des lipides ?
A
- Transport à travers les membranes
- Transport de l’influx nerveux
- Hormones : stéroïdes, prostaglandines, sources des vitamines A, D, E et K
11
Q
Que sont les acides gras ?
A
Des lipides membranaires et des lipides de stockage
12
Q
Les acides gras sont-ils hydrophobes ou hydrophiles ?
A
Ont un corps hydrophobe de type hydrocarbure et une tête formée d’un acide carboxylique hydrophile
13
Q
Les acides gras varient en quoi ?
A
Les acides gras varient en longueur et en degré d’insaturation
14
Q
Qu’est-ce qui varie entre ces deux acides gras ?
A
La longueur
15
Q
Qu’est-ce qui varie entre ces deux acides gras ?
A
(poly) insaturation (cis)
16
Q
Une insaturation dans la chaîne d’un acide gras est-elle cis ou trans ?
A
Peut être les deux
17
Q
Est-ce une insaturation trans ou cis ?
A
Trans
18
Q
Est-ce une insaturation trans ou cis ?
A
Cis
19
Q
Expliquer la nomenclature IUPAC
A
- Le carbone carboxyle porte le numéro 1
- ∆^n : position des doubles liaison => n indique le numéro du carbone de la double liaison le plus près de C1
1. Nom de l’hydrocarbure + oïque
2. - Double liaison : ajoute cé entre nom et oïque
- Deux doubles liaisons : ajoute dié entre nom et oïque
- Trois doubles liaison : ajoute trié entre nom et oïque
20
Q
Que signifie IUPAC ?
A
International Union of Pure and Applied Chemistry
21
Q
Expliquez la nomenclature simplifiée (commune)
A
Deux nombres séparés par deux points :
- 1er nombre indique le nombre de carbones
- 2e nombre indique le nombre de doubles liaisons
22
Q
Comment se nomme le carbone adjacent au carboxyle ?
A
α
23
Q
Comment se nomme le dernier carbone de la chaîne ?
A
ω
24
Q
Comment se nomme la première double liaison à partir du Cω qui est en position 3 ?
A
Oméga 3 (ω3)
25
Comment se nomme la 1ère double liaison à partir de Cω qui est en position 6 ?
Oméga 6 (ω6)
26
Nommer les carbones pointés
27
Que pouvons-nous dire sur les carbones des acides gras naturels ? Ceci est dû à quoi ?
Ils ont presque toujours un nombre pair de carbones à cause de leur mécanisme de synthèse par l'ajout de groupements acétyl
28
Que sont les Eicosanoïdes ?
Des dérivés des acides gras à 20 carbones : mammifères
29
Nommer deux types d'eicosanoïde
La prostaglandine E2 et la thromboxane A2
30
Quel est le rôle de la prostaglandine E2 ?
Régulation de la pression sanguine, mise en route du travail de l'accouchement, amorçage de la coagulation et de la réaction inflammatoire
31
Quel est le rôle de la thromboxane A2 ?
Rôle dans l'agrégation plaquettaire
32
Par quoi sont formés les prostaglandines et thromboxanes ?
Formés par oxydation et cyclisation de l'acide arachidonique (20:4)
33
Quel est le mécanisme d'action de l'aspirine ?
34
À quoi sert l'aspirine ?
Sert de précurseur pour la synthèse d'autres formes d'eicosanoïdes
35
Définir les triacylglycérols (triglycéride - graisse)
Glycérol auquel sont estérifiées trois molécules d'acides gras
36
Donner les deux autres noms des triacylglycérols
Triglycéride et graisse
37
Par quoi sont déterminées les propriétés des graisses ? Développer
Elles sont déterminées par la longueur de la chaîne et le degré d'insaturation : plus elles sont courtes et insaturés, et plus la graisse est liquide et volatile
38
Dans la nature les acides gras insaturés sont plus communs en cis ou en trans ?
Dans la nature, les acides gras insaturés cis sont plus communs que trans
39
En industrie, que produit le procédé d'hydrogénation partielle des acides gras cis polyinsaturés ? Donner un exemple
Produit aussi des acides gras trans (ex: vieille façon de faire de la margarine)
40
Quel est la structure du gras trans ?
Structure plus compacte, donc moins fluide, que le gras cis (huile)
41
Quelle est l'origine de plusieurs aliments contributeurs en acides gras trans ? Donner deux exemples
Sont d'origine animale (produits laitiers et viande de ruminants)
42
Les triacylglycérols sont-ils hydrophobes ou hydrophiles ?
Hydrophobes
43
Dans quoi s'assemblent les triacylglycérols ? Pour former quoi ?
S'assemblent dans les adipocytes pour former des gouttelettes
44
À quoi servent les triacylglycérols ?
Réserves d'énergie
45
Que comportent les membranes biologiques ?
Trois grandes catégories de lipides
46
Quelles sont les trois grandes catégorie de lipides des membranes biologiques ?
Phospholipides, glycolipides et cholestérol
47
Quels sont les deux sous-groupes dans lesquels se divisent les phospholipides ?
Glycérophospholipides et sphingophospholipides
48
De quoi sont composés les glycérophospholipides (phosphoglycérides) ?
Deux acides carboxyliques (14 à 24 carbones) estérifiés au glycérol
49
Décrire la structure des glycérophospholipides (phosphoglycérides)
50
Quels sont les phosphoglycérides les plus communs ?
Les Lécithines (nombreuses espèces)
51
Quel est le rôle des lécithines en alimentation ?
Émulsifiant; permet le mélange de 2 liquides non miscibles (jaune d'oeuf)
52
Comment sont chargés les amino-alcool sur les lécithines ?
Chargé positivement : zwitterions
53
Quelle est la charge nette des lécithines ?
Charge nette négative
54
Par quoi est faite la signalisation des phosphoglycérides ?
Ancrage de protéines à la membrane (GPI)
55
Quel est l'autre nom des sphingophospholipides ?
Sphingomyélines
56
Quelle est la deuxième grande classe de phospholipides ?
Sphingophospholipides
57
Qu'est-ce qui est remplacé par quoi dans les sphingophospholipides ?
Résidu glycérol remplacé par molécule de sphingosine-C18
58
À quoi ressemble la Sphingosine ?
Ressemble à un monoacylglycérol avec un résidu acyle insaturé dans la configuration trans + un groupement amine en position 2
59
Quel est cette structure ?
Sphingosine
60
Par quoi est produite la sphingomyéline ?
Produite en deux étapes à partir de la sphingosine
61
Quelles sont les deux étapes faites à partir de la sphingosine pour produire de la sphingomyéline ?
1. Acylation de l'amine
2. Estérification du OH terminal avec phosphocholine
62
Quelle est cette structure ?
Sphingomyéline
63
Quelle est la troisième grande catégorie de lipides des membranes biologiques ?
Sphingoglycolipides (glycolipides)
64
De quoi sont composés les sphingoglycolipides ?
Une céramide conjuguée à un sucre par lien β-glycosidique sur OH terminal
65
Quelle est cette structure ?
Un sphingoglycolipide de la membrane du système nerveux => cérébroside
66
Si le sucre du sphingoglycolipide est un galactose ou un glucose, comment se nomme ce dernier ? Cela concerne quelle membrane biologique ?
Cérébroside => membrane du système nerveux
67
Si le sucre du sphingoglycolipide est d'autres sucres que Glucose/Galactose tels (GalNac) et acide sialique, comment se nomme les sphingoglycolipides ?
Gangliosides
68
Où se situent les sucres et comment agissent-ils chez les gangliosides ?
Les sucres sont extracellulaires : agissent comme récepteurs (ex : d'hormones, anticorps) et dans interactions cellule-cellule
69
Où sont fréquents les gangliosides ?
Ils sont fréquents dans les membranes des cellules nerveuses
70
Expliquer l'exemple du choléra
La toxine du choléra utilise un ganglioside (GM1) comme récepteur pour adhérer à la cellule. Elle est ensuite phagocytée et induit la déshydratation
71
Qu'est-ce qu'un isoprène ?
Précurseur d'une grande variété de lipides
72
Un isoprène est précurseur de quels lipides ?
Terpènes, cholestérol, vtamines liposolubles (ex: vitamine D) et stéroïdes
73
Quelle est cette structure ?
Un isoprène
74
De quoi proviennent les terpènes ?
Proviennent de la polymérisation (généralement "tête-à-queue") des isoprènes
75
Comment se nomment les terpenes composés de 2 isoprènes ? Quelle est son odeur ?
Monoterpenes; citron
76
Comment se nomment les terpenes composés de 3 isoprènes ? Quelle est son odeur ?
Sesquiterpenes; orégan
77
Comment se nomment les terpenes composés de 4 isoprènes ? Quelle est son odeur ?
Diterpenes; précurseur chlorophyle
78
Comment se nomment les terpenes composés de 6 isoprènes ?
Triterpenes
79
Comment se nomment les terpenes composés de 8 isoprènes ?
Tetraterpenes
80
Les triterpenes donne quoi ? Qui influe sur quoi ?
Lanosterol => cholestérol et stéroïdes
81
À quoi sert le cholestérol ?
Régule la fluidité et la plasticité des membranes des mammifères
82
Sous quelle(s) forme(s) est le cholestérol ?
Sous forme libre et sous forme d'esters
83
Où sont aussi présents les esters de cholestérol ?
Dans les lipoprotéines
84
Comment varie le pourcentage de cholestérol avec la densité en lipoprotéine ?
- Pourcentage augmente = LDL (Low Density Lipoproteins) => mauvais cholestérol
- Pourcentage diminue = HDL (High Density Lipoproteins) => bon cholestérol
85
Les hormones sexuelles stéroïdiennes sont synthétisées à partir de quoi ?
À partir du Cholestérol
86
Nommer les hormones sexuelles stéroïdiennes
Oestrogène, progestérone et testostérone
87
Quelle est cette hormone sexuelle tyroïdienne ?
Oestrogène
88
Quelle est cette hormone sexuelle stéroïdienne ?
Progestérone
89
Quelle est cette hormone sexuelle stéroïdienne ?
Testostérone
90
Quelle est cette structure ?
Cholésterol
91
Que sont les archaea ?
Des procaryotes qui vivent dans des conditions extrêmes (ex : pH=0, T>100ºC, augmentation salinité)
92
Le métabolisme et les constituants cellulaires des Archaea ne sont pas adaptés. Vrai ou Faux ?
Faux, métabolisme et constituants cellulaires adaptés
93
Que peut-on dire sur les membranes des Archaea ?
Membranes cellulaires différentes de celles que l'on retrouve dans les autres domaines de la vie
94
Comment sont les lipides des Archaea ? Donner un exemple
Lipides dérivés des isoprènes, ex : caldarchaeol
95
Donner la structure des membranes des Archaea
96
Compléter les trous
97
Les membranes sont essentielles à quoi ?
Essentielles à la vie
98
Qu'est-ce que les membranes déterminent ?
Déterminent la taille, la forme et l'individualité d'une cellule
99
Qu'est-ce que les membranes délimitent ?
Délimitent les compartiments tel que le noyau, la mitochondrie, le chloroplaste, l'appareil de golgi, etc...
100
Chez les mammifères, quels sont les principaux éléments des membranes ?
Glycérophospholipides, sphingophospholipides, cholestérol, glucides et protéines (40% de lipides et 60% de protéines)
101
Par quoi est caractérisée la composition des lipides ?
Caractéristique de chaque tissu et compartiment cellulaire
102
Compléter les trous
103
Comment sont composés les phospholipides (hydrophobie/hydrophilie) ?
Têtes polaires : forment des ponts hydrogènes avec l'eau
Queues hydrophobes : s'agrègent entre elles pour exclure l'eau
104
Comment réagissent les phospholipides dans un environnement aqueux ?
Forment des bicouches => deux feuillets de 6 à 10 nm d'épaisseur
105
Quelle est la structure du liposome ?
Structure bicouche sphérique adoptée par les phospholipides dans l'eau
106
Qu'est-ce que le liposome empêche ?
Empêche que les chaines alkylées entrent en contact avec l'eau
107
Qu'est-ce qui se trouve qu centre du liposome ?
Lumen d'eau au centre
108
À quoi correspond cette structure ? Compléter les trous
À la structure d'un liposome
109
Décrire la structure de la micelle
Structure sphérique adoptée par des acides gras dans l'eau. Pas d'eau au centre de la micelle
110
À quoi correspond cette structure ?
À celle de la micelle
111
Qu'est-ce qui est semblable à un fluide ?
Bicouche lipidique
112
Les lipides et protéines sont-elles mobiles ou immobiles ?
Mobiles : en perpétuel mouvement
113
Qu'est-ce qui augmente la fluidité de la bicouche ?
Des courtes chaines et des doubles liaisons cis dans les acides gras insaturés
114
Qu'est-ce qui stabilise et augmente la rigidité de la bicouche ?
Le cholestérol et les acides gras saturés ou les acides gras insaturés en configuration trans
115
Quel est le modèle de la bicouche ?
Modèle de la mosaïque fluide
116
Que font les protéines dans le plan de la bicouche ?
Les protéines diffusent librement dans le plan de la bicouche
117
Comment agissent les membranes ?
Agissent comme des barrières empêchant la diffusion des molécules : rendent possible le métabolisme
118
Qu'est-ce qui traverse la membrane facilement ?
Petites molécules gazeuses (O2, CO2) ou petites molécules hydrophobes (hormones stéroïdes) ainsi que l'eau (polaire)
119
Sous quelle condition l'eau traverse-t-elle facilement les membranes ?
Condition pour le phénomène d'osmose
120
Qu'est-ce qui diffuse 100 fois plus lentement que l'eau à travers la membrane ?
Les petites molécules polaires telles que l'urée et le glycérol
121
Qu'est-ce qui ne diffusent pas à travers la membrane ?
Les plus grosses molécules polaires (ex : glucose), les zwitterions (ex : a.a), les ions et les grandes molécules (protéines, polysaccharides et acides nucléiques)
122
Qu'arrive-t-il aux molécules qui ne diffusent pas à travers la membrane ?
Leur diffusion doit être assistée ("facilitée")
123
Par quoi est assistée ("facilitée") la diffusion des molécules qui ne diffusent pas à travers la membrane ?
- Par des transporteurs, pores ou canaux (protéines intrinsèques à la membrane)
- Par le processus d'endocytose et d'exocytose
124
Quels phospholipides (ex : globule rouge) se situent surtout sur la face cytosolique ?
Phosphatidyl-éthanolamine, phosphatidyl-sérine (-) et phosphatidyl-inositol (-)
125
Quels phospholipides (ex : globule rouge) se situent surtout sur la face extérieure ?
Phosphatidyl-choline et la sphingomyéline (neutres)
126
La monocouche de quel côté porte une charge nette négative ? Pourquoi est-ce important ?
La monocouche du côté cytosolique. Fonction importante dans plusieurs processus cellulaires
127
Où sont localisés les glycolipides ? Qu'est-ce que cela permet ?
Localisés sur la face extérieure de la membrane cytoplasmique. Permet à la cellule d'établir des liens spécifiques avec d'autres cellules dans les organismes multicellulaires
128
Qu'est-ce que les protéines membranaires forment ?
- Des canaux => diffusion d'ions et de molécules polaires
- Des transporteurs => transferts de métabolites, d'ions et de protéines
- Des récepteurs => perçoivent les signaux extracellulaires et transmettent l'information au milieu intérieur de la cellule, etc.
- Des enzymes (énergie et hydrolyse de substrats)
129
Définir les protéines membranaires intégrales (intrinsèques)
Résistantes à l'extraction sans détergent ou solvant organique
130
Définir les protéines membranaires périphériques (extrinsèques)
Peuvent être extraites sans détergent ou solvant en variant le sel ou le pH
131
Quelles sont les principales protéines membranaires intégrales ?
Des protéines transmembranaires
132
Est-ce que les protéines membranaires intégrales traversent la membrane ?
Traversent complètement la membrane
133
Comment est la structure des protéines membranaires intégrales ?
Structure primaire contenant au moins un segment hydrophobe
134
Comment le segment hydrophobe de la structure des protéines membranaires intégrales traverse-t-il la membrane ?
Traverse la membrane le plus souvent sous la forme d'une hélice α droite
135
Comment sont les chaînes latérales hydrophobes des a.a dans la membrane ?
Dirigées vers l'extérieur et en contact direct avec les lipides membranaires
136
Comment évolue l'hydrophobicité des a.a dans ce tableau ?
137
Comment est l'étude des protéines transmembranaires ? Pourquoi ?
Difficiles à étudier, car difficiles à isoler
138
Comment étudier les protéines transmembranaires ? Quel est le risque ?
Doit dissoudre la membrane avec du détergent : risque de dénaturer aussi la protéine
139
Comment agissent les détergents avec la membrane ?
- Dissolvent les membranes en formant des micelles mixtes avec les phospholipides et les glycolipides
- Solubilisent aussi les protéines membranaires en formant une enveloppe autour de la partie hydrophobe de la protéine qui est normalement enfoncée dans la membrane
140
Nommer chaque structure
141
Nommer les détergents non ioniques
Triton X-100 et Triton X-114, Tween 20, Brij 35, Dodecyl-β-D-maltopyranoside, Sodium dodécyl sulfate (SDS), CTAB (bromure d'hexadécyltriméthylammonium), désoxycholate de sodium
142
Nommer des détergents zwitterions
CHAP, CYFOS detergents
143
Donner un exemple d'une bactérie transmembranaire
Bactériorhodopsine
144
Quel est le rôle de la bactériorhodopsine ?
Récepteur pour la lumière chez les halobactéries : famille des rhodopsines, soit les pigments qui détectent la lumière dans la rétine
145
Qu'est-ce que la bactériorhodopsine utilise ?
Utilise 7 segments en hélice α qui traverse la membrane
146
Nommer d'autres exemples de protéines ayant la structure de la bactériorhodopsine
- La rhodopsine (récepteur de lumière dans la rétine des animaux)
- Des récepteurs d'hormones ou de neurotransmetteurs
147
Par quoi les protéines membranaires périphériques peuvent être accrochées ?
- Accrochées par liaisons ioniques et liaisons hydrogènes
- Accrochées par le biais d'ancres lipides
148
À quoi sont accrochées les protéines membranaires périphériques accrochées par liaisons ioniques et liaisons hydrogènes ?
- Aux protéines membranaires intégrales
- Aux têtes hydrophiles des phospholipides et glycolipides
149
À quoi sont accrochées les protéines membranaires périphériques accrochées par le biais d'ancres lipidiques ?
Se lient à un lipide inséré dans la membrane (de telles protéines peuvent aussi être considérées comme intégrales si plus difficiles à extraire)
150
Autres que là où elles sont accrochées, où peuvent être présentes les protéines membranaires périphériques ?
Présentes à la face cytosolique ou extracellulaire
151
Qu'est-ce qui prédomine pour un ancrage sur la face cytosolique ? Le(s) nommer
Deux types d'ancres lipidiques :
- Ancre constituée d'un acide gras
- Ancre constituée d'isoprènes (prénylation)
152
De quoi est composée l'ancre constituée d'un acide gras ?
- Résidu méristyl (C14) fixé sur la glycine à l'extrémité N-terminale de la protéine
- Résidu palmityl (C16) fixé sur des cystéines internes
153
De quoi est composé l'ancre constituée d'isoprènes (prénylation) ?
Résidu farnésyl (C15) ou géranyl-géranyl (C20) sur cystéines à l'extrémité C-terminale
154
GPI est l'abréviation pour quoi ?
Glycosylphosphatidylinositol
155
Décrire l'ancre GPI
Liaison covalente par extrémité C-terminale à phosphatidyl-inositol membranaire :
- via un pont constitué de quatre sucres
- exclusivement sur la face extracellulaire
156
À quoi correspondent a et b ?
157
À quoi correspondent c et d ?
158
À quoi correspond cette structure ?
L'ancre GPI
159
Qu'est-ce qui est une bonne mise en contexte des notions sur les lipides et membranes ?
Le cycle visuel
160
Quel est le récepteur de la lumière dans la rétine des animaux ?
Une protéine transmembranaire dans les cellules photoréceptrices : la rhodopsine
161
À quoi est liée la rhodopsine ?
À un polymère de l'isoprène : le retinal (vitamine A)
162
Donner la séquence d’évènements moléculaires du cycle visuel
163
Donner les étapes de la photoactivation
Étape 1: Le photon incident (hν) est absorbé et active une rhodopsine R par un changement
de conformation en R * dans la membrane du disque.
Étape 2: Ensuite, R * établit des contacts répétés avec les molécules de transducine G,
catalysant son activation en G * par la libération du GDP lié en échange du GTP cytoplasmique,
qui expulse ses sous‐unités β et γ.
Étape 3: G * lie les sous‐unités γ inhibitrices de la phosphodiestérase (PDE) activant ses
sous‐unités α et β.
Étape 4: La PDE activée hydrolyse le GMP cyclique (cGMP = cG dans la figure).
Étape 5: Des niveaux réduits de GMPc cytosolique entraînent la fermeture des canaux
dépendants de nucléotides cycliques, empêchant ainsi un afflux supplémentaire de Na + et de Ca2 +.
Cette hyperpolarisation de la membrane est une étape cruciale pour l’activation de l’influx nerveux vers le
cerveau (la vue).
Finalement, la resynthèse du cGMP par la guanylyl cyclase (GC) assure la réouverture des canaux en
absence de lumière.
