M11 2e partie Les Membranes Biologiques Flashcards
En plus de séparer PHYSIQUEMENT LES CELLULES de leur environnement et de délimiter leurs compartiments intracellulaires, les MEMBRANES biologiques remplissent 5 AUTRES RÔLES, lesquels ?
- IMPORTATION des nutriments
- Production d’énergie (ATP)
- Transduction du signal
- Interaction cellule-cellule
- Reconnaissance cellulaire
V ou F : les membranes biologiques ont comme simple de rôle de servir de frontières
FAUX, les membranes biologiques remplissent diverses fonctions importantes pour la cellule
Dans le module 8, nous avons vu que les _____ et les ____ présents sur la surface des membranes participent aux interactions cellule-cellule et à la reconnaissance cellulaire
glycolipides, glycoprotéines
Les membranes sont
A) perméables
B) semi-perméables
C) imperméables
semi-perméables
Pourquoi dit-on que les membranes forment des barrières SEMI-perméables
Car les membranes empêchent le passage (par diffusion) de la PLUPART des molécules
Pourquoi le transport membranaire est-il si vital pour toutes les formes de vie
Car les membranes eux-mêmes EMPÊCHENT le passage (par diffusion) de la plupart des molécules
Qui régulent le flux des molécules qui entrent et sortent
La membrane ET les différents transporteurs
V ou F : La membrane a une PERMÉABILITÉ SÉLECTIVE (elle est semi-perméable)
VRAI
La bicouche lipidique est IMPERMÉABLE à toutes les molécules, sauf lesquelles
-Molécules lipophiles (hydrophobes)
-Certaines petites molécules NON CHARGÉES
QUI pénètrent LIBREMENT dans la cellule par diffusion simple au travers de la BICOUCHE LIPIDIQUE par diffusion simple
-Eau
-Oxygène
-Gaz carbonique
-Molécules HYDROPHOBES comme les STÉROIDES
-Eau
-Oxygène
-Gaz carbonique
-Molécules HYDROPHOBES comme les STÉROIDES
Est-ce que ces choses ont besoin de protéine pour pénétrer dans la cellule au travers de la bicouche lipidique
NON, toutes celles-ci pénètrent librement dans la cellule par diffusion simple
Est-ce que la diffusion simple se fait selon ou contre le gradient de concentration
Selon le gradient
V ou F : la diffusion simple de par exemple, eau, oxygène, gaz carbonique, petits molécules hydrophobes est un processus SPONTANÉ
Vrai
Si la diffusion se fait selon le gradient de concentration, ça veut dire que les molécules se déplacent de la région la ____ concentrée vers la région la ____ concentrée
de la régions la PLUS concentrée vers la région la MOINS concentrée
Qu’utilisent les êtres vivants pour faire passer la plupart des molécules POLAIRES ou CHARGÉES au travers de la membrane
Les protéines de transport
TOUTES les protéines de transport sont UN TYPE de protéines, laquelle
TOUTES les protéines de transport SONT des protéines TRANSMEMBRANES
V ou F : TOUTES LES PROTÉINES TRANSMEMBRANES (pour faire passer la plupart des molécules polaires ou chargées au travers de la membrane) transportent les molécules en CHANGEANT de conformation
FAUX, certaines protéines transmembranaires servent de passage en ne subissant AUCUNE modification
Trois types de protéines membranaires interviennent dans le trafic des molécules POLAIRES et des IONS, lesquels
-Les pores et les canaux
-Les transporteurs passifs
-Les transporteurs actifs (primaires et secondaires)
Différence entre pores et canaux?
Pores = principalement chez les procaryotes
Canaux = principalement chez les eucaryotes
V ou F : pores ou canaux laissent passer les ions et les petites molécules polaires dans 1 seule direction
FAUX, ils forment des sortent de tunnel, dans leur partie central, qui laissent passer ions et petites molécules polaires dans LES 2 DIRECTIONS
V ou F : les pores ou canaux nécessitent un apport d’énergie
FAUX!!! Le mouvement se fait dans le sens du gradient de concentration ou du potentiel électrique
Pores ou canaux : Pour la plupart des cellules, d’où vient le potentiel électrique?
Résulte de l’accumulation de charges négatives à l’intérieur de la cellule
Potentiel électrique : Le transport des CATIONS (Na+, K+ et Ca2+) depuis l’____ vers l’____________ est THERMODYNAMIQUEMENT FAVORISÉ
depuis l’EXTÉRIEUR vers l’INTÉRIEUR
V ou F : Le passage des molécules par des pores ou des canaux est généralement considéré comme de la diffusion facilitée
FAUX, considéré comme de la diffusion SIMPLE
Certains canaux peuvent s’ouvrir ou se fermer en réponse à quoi
En réponse à des signaux spécifiques, ce qui permet de RÉGULER le mouvement des ions ou des molécules
Comment sont appelées les protéines transmembranaires qui transportent les molécules en changeant de conformation (3)
Transporteurs, perméases ou pompes
Qu’est-ce qu’un transporteur UNIPORT
Une protéine transmembranaire qui ne transporte qu’UN SEUL TYPE DE SOLUTÉ à travers la membrane
QU’est-ce qu’un transporteur SYMPORT
Une protéine transmembranaire qui laisse passer SIMULTANÉMENT 2 types de molécules dans la MÊME DIRECTION
Qu’est-ce qu’un transporteur antiport
Une protéine transmembranaire qui laisse passer simultanément 2 types de molécules dans des directions OPPOSÉES
TROIS types de transport membranaire font appel aux transporteurs (protéines transmembranaires qui transportent les molécules en changeant de conformation), lesquels
-Le transport PASSIF (ou DIFFUSION FACILITÉE)
-Transport actif PRIMAIRE
-Transport actif SECONDAIRE
Le transport passif (ou diffusion facilitée) permet le transport de quels types de molécules (2)
-De plus grosses molécules
-De molécules CHARGÉES (ions)
V ou F : le transport passif est une forme de diffusion
VRAI
Pourquoi le transport passif (ou diffusion facilitée) est considérée comme une FORME DE DIFFUSION
Puisque les molécules de soluté diffusent SANS APPORT D’ÉNERGIE et SELON LES GRADIENTS de concentration ou le POTENTIEL électrique membranaire
Qu’est-ce qui distingue le transport passif des canaux/pores, si dans ces 2 types de transport, les molécules diffusent selon gradient ou potentiel
Les PROTÉINES IMPLIQUÉES dans le transport passif sont différentes des pores et des canaux, car LEUR CONFORMATION EST MODIFIÉE DURANT LE TRANSPORT
Qu’arrive-t-il aux protéines de transport (passif ou actif) lorsque la concentration de la molécule transportée EST AUGMENTÉE
Les protéines de transport deviennent SATURÉES
Dans le transport passif, la vitesse de déplacement du soluté est limitée par quoi
Par la vitesse que prend la protéine pour changer de conformation
V ou F : la vitesse de déplacement du soluté continue à augmenter même lorsque les protéines de transport deviennent saturées (lorsque la concentration de la molécule transportée est augmentée)
FAUX, la vitesse de déplacement du soluté ne peut PLUS augmenter
V ou F : on observe pour les pores et les canaux (diffusion simple) une saturation semblable à la saturation observée chez les protéines de transport du transport passif
FAUX, une telle saturation n’est PAS observée pour les pores/canaux qui eux, ne subissent PAS DE MODIFICATIONS CONFORMATIONNELLES suite à la liaison du substrat
V ou F : le transport ACTIF recquiert un APPORT ÉNERGÉTIQUE
VRAI
Pourquoi exactement, dans le transport ACTIF, un apport énergétique est nécessaire
Car le transport se fait À L’INVERSE DU GRADIENT DE CONCENTRATION OU DU POTENTIEL ÉLECTRIQUE
Sources d’énergie des protéines participant au transport actif PRIMAIRE (2)
ATP ou lumière
À quoi servent principalement les transporteurs actifs primaires
-CRÉER ET MAINTENIR des gradients de divers métabolites (ions et molécules) de part et d’autre de la membrane plasmique ou des membranes des organites
Les gradients créés par les transporteurs actifs primaires offrent quoi aux cellules
Les cellules disposent d’UNE IMPORTANTE QUANTITÉ D’ÉNERGIE POTENTIELLE par le biais de ces gradients
Dans la plupart des cellules animales, c’est 20 à 40% de l’énergie PRODUITE au cours des RÉACTIONS MÉTABOLIQUES qui est utilisée pour quoi?
Assurer le MAINTIEN DES GRADIENTS IONIQUES de part et d’autre de la membrane
V ou F Les tissus nerveux utilisent jusqu’à 70% de leur énergie pour maintenir leurs gradients
VRAI
Pourquoi dit-on que le “transport actif secondaire est couplé au transport actif primaire”
Car le transport actif secondaire utilise comme SOURCE D’ÉNERGIE un gradient d’ions formé par un transporteur ACTIF PRIMAIRE
Nomme 3 exemples de molécules fréquemment transportées via le transport actif SECONDAIRE
-Acides aminés
-Nucléotides
-Sucres
V ou F : les macromolécules sont également transportées via les pores, les canaux ou les protéines de transport
FAUX, les macromolécules sont TROP GROSSES
Nomme des exemples de macromolécules (2)
-Protéines
-Polymères d’acides nucléiques (ADN ou ARN)
Si cesdites macromolécules (protéines, polymères d’acides nucléiques comme ADN ou ARN) sont trop grosses pour être transportées via les pores, les canaux ou les protéines de transport, QUELLES MÉCANISMES DE TRANSPORT LES MACROMOLÉCULES UTILISENT-ELLES
-Endocytose
-Exocytose
Que contiennent les membranes cellulaires, sur leur surface externe, leur permettant de répondre aux stimulis chimiques et physiques externes qui ne peut PAS traverser la membrane
Des récepteurs SPÉCIFIQUES
Comment appelle-t-on le phénomène que la fixation de la molécule signal (ou ligand) sur ces récepteurs induit une réponse spécifique à l’intérieur de la cellule
TRANSDUCTION DU SIGNAL
V ou F : transduction du signal est un phénomène réservé aux eucaryotes
FAUX, transduction du signal est un phénomène observé À LA FOIS chez les PROCARYOTES et les EUCARYOTES
V ou F : les signaux déclenchant la transduction du signal proviennent UNIQUEMENT de l’environnement de l’organisme
FAUX, dans le cas des organismes MULTICELLULAIRES(en particulier des mammifères), des cellules spécialisées produisent une variété de molécules-signal
On sait que dans le cas des organismes multicellulaires (en particulier mammifères) des cellules spécialisées produisent une variété de molécules-signal pour permettent la communication entre les cellules, nomme 3 de ces molécules-signal
-Hormones
-Neurotransmetteurs
-Facteurs de croissance
À quel type de protéines membranaires correspond la majorité des protéines de transport
Protéines transmembranaires (aussi appelées protéines intrinsèques ou intégrales)
Quelle est la similarité entre un pore et un canal
Ce sont tous les 2 des protéines transmembranaires qui servent de tunnel lors du passage d’ions ou de petites molécules polaires de la zone la PLUS CONCENTRÉE vers la zone la MOINS CONCENTRÉE
Différence entre un pore et un canal
Pores = principalement chez les procaryotes
Canaux = chez les eucaryotes
Explique et donne un exemple de transport membranaire uniport
-Transport impliquant le déplacement dans UNE seule direction d’UN SEUL TYPE DE MOLÉCULE OU D’ION à travers la membrane
-GLUT1 (transporteur du glucose dans les érythrocytes)
Explique et donne un exemple de transport membranaire symport
-Déplacement dans une même direction d’au moins 2 molécules ou ions différents à travers la membrane. La protéine impliquée est un co- transporteur.
-Transporteur Na+-glucose
-Perméase du lactose
Explique et donne un exemple de transport membranaire antiport
-Un transporteur antiport (aussi appelé contre-transporteur) assure le transport d’au moins 2 molécules ou ions différents à travers une membrane dans des directions opposées.
-ATPase Na+/K+ ou pompe à sodium
Quelle source d’énergie utilise la bactériorhodopsine? De quel type de transport s’agit-il
-La lumière comme source d’énergie pour générer un gradient de protons
-Il s’agit d’un transport actif primaire
Ce sont les canaux ioniques ou les transporteurs passifs qui participent à la contraction musculaire, la transduction du signal et la propagation de l’influx nerveux
-Les canaux ioniques
Explication :
-canaux et les pores ne sont pas saturables; par conséquent, il est possible de transporteur PLUSIEURS MOLÉCULES EN MÊME TEMPS.
-Par contre, un transporteur passif ne peut transporter qu’un nombre LIMITÉ DE MOLÉCULES.
-De plus, pour chaque passage, un transporteur passif doit changer 2 fois de conformation; le transport passif est donc plus lent que la diffusion simple par les canaux.
-Les ions doivent être transportés rapidement et efficacement pour assurer les fonctions de contraction musculaire, transduction du signal et propagation de l’influx nerveux.
Les transporteurs (actifs ou passifs) changent de conformation lorsqu’ils fixent le ligand. Comment nomme-t-on ce type de protéines dont la conformation (et l’activité) est modifiée par la liaison du ligand (substrat)?
Ce sont des PROTÉINES ALLOSTÉRIQUES
Par quel mécanisme les macromolécules sont-elles transportées de l’extérieur vers l’intérieur de la cellule?
ENDOCYTOSE
Quelle est la différence de fonction entre une protéine G et un récepteur tyrosine kinase?
La protéine G est un transducteur, tandis que les récepteurs de type tyrosine kinase jouent 3 rôles à la fois : récepteur, transducteur et effecteur
AMPc est un second messager. Sur quel second effecteur agit-il et explique son fonctionnement
-L’AMPc est un second messager produit par l’adénylate cyclase (effecteur).
-Ce messager régule (entre autres) l’activité de la protéine kinase A (second effecteur).
IP3 et le DAG sont des seconds messagers. Sur quel second effecteur agissent-ils et explique leur fonctionnement
-L’IP3 et le DAG sont produits par l’hydrolyse d’une molécule de phosphatidylinositol phosphorylé par la phospholipase C (effecteur).
o L’IP3 permet l’ouverture des canaux à calcium présents dans la membrane du réticulum endoplasmique (RE).
o Le diacylglycérol est nécessaire à l’activité de la protéine kinase C (second effecteur).
Ions calcium sont des seconds messagers. Sur quel second effecteur agissent-ils et explique leur fonctionnement
Les ions calcium sont libérés du RE lors de l’ouverture des canaux Ca2+ par l’action de l’IP3.
o Les ions Ca2+ sont nécessaires à l’activité de la protéine kinase C (second effecteur).
La protéine kinase C est sensible à 2 signaux intracellulaires. Lesquels?
Le diacylglycérol et le Ca2+
La diffusion simple à l’aide de canaux est très souvent utilisée pour le transport des ions, nomme des exemple des ions transportés
-Sodium (Na+)
-Potassium (K+)
-Calcium (Ca+)
Dans la diffusion simple, le mouvement des ions se fait toujours dans le sens du gradient de concentration ou contre le gradient de concentration
DANS LE SENS du gradient, c’est-à-dire de la zone la plus concentrée vers la zone la moins concentrée
V ou F : la plupart des canaux ioniques sont spécifiques à UN ION donné
VRAI
Canaux et pores permettent également le passage de petites molécules polaires NON CHARGÉES, nomme un exemple de ces petites molécules polaires NON CHARGÉES
eau
Chez mammifères, certaines cellules spécialisées doivent transporter rapidement l’eau, nomme 3 exemples de ces cellules spécialisées
-Cellules des reins
-Des glandes salivaires
-Des glandes lacrymales
Quelles protéines exactement retrouvons-nous dans les cellules des reins, des glandes salivaires et des glandes lacrymales
-Des protéines nommées AQUAPORINES
Que font les aquaporines
Augmentent la diffusion des molécules d’eau en formant un passage qui les laisse passer selon leur gradient de concentration
V ou F : les aquaporines sont retrouvées exclusivement chez les mammifères
FAUX!!!!!!!!! Les aquaporines SONT ÉGALEMENT ABONDANTES chez les PLANTES!
V ou F : on retrouve en grandes quantités les aquaporines également chez les plantes
VRAI
Globules rouges utilisent quel type de transport pour faire entrer le glucose
Transport passif (aussi appelé diffusion facilitée)
Explique le fonctionnement du transporteur GLUT1
-Suite à la FIXATION DU GLUCOSE sur le transporteur GLUT1, cette protéine transmembranaire CHANGE DE CONFORMATION
-Cela conduit à la LIBÉRATION du sucre à l’intérieur de la cellule
V ou F : le transport du glucose par GLUT1 nécessite un transporteur qui change de conformation
Vrai, c’est pourquoi on dit que les globules rouges utilisent le transport passif pour faire entrer le glucose
V ou F : le transport du glucose par GLUT1 nécessite un transporteur ne nécessite aucun apport énergétique
VRAI
GLUT1 est un transporteur uniport, symport ou antiport
uniport, puisque GLUT1 ne transporte qu’un seul type de molécules, et ce dans une seule direction
À quoi ressemble le transport actif PRIMAIRE du point de vue mécanistique ?
Diffusion facilitée
Différence entre le transport actif primaire et la diffusion facilitée
-Le transport actif PRIMAIRE requiert de l’énergie, le plus souvent sous forme d’ATP, car le soluté est déplacé CONTRE LE GRADIENT de concentration ou le potentiel membranaire
Transport actif primaire joue un rôle clé dans 2 choses, lesquelles
-DÉTOXIFICATION DE LA CELLULE
-Formation et maintien de gradients d’ions de part et d’autre de la membrane
Quel type de transport joue un rôle dans la détoxification de la cellule
Transport actif primaire
Transport actif PRIMAIRE : Il existe des transporteurs ayant la capacité d’expulser les _______ et certaines molécules ______ de la cellule en échange d’____
déchets, nocives, ATP
Donc, les transporteurs ayant la capacité d’expulser les déchets et certaines molécules nocives de la cellule en échange d’ATP sont fréquemment rencontré où ?
Chez les bactéries RÉSISTANTES AUX ANTIBIOTIQUES. Il s’agit d’un des nombreux systèmes que peuvent utiliser les microorganismes pour contourner l’armement médical
Dans les cellules humaines, que permettent les glycoprotéines P
Le rejet de composés toxiques provenant de la diète
Chez certaines cellules cancéreuses, on observe la surproduction de quelle protéine
-Surproduction de glycoprotéines P(permettant rejet de composés toxiques provenant de la diète), ce qui leur permet de résister à la chimiothérapie
-Cela explique en partie pourquoi certaines personnes ne sont pas réceptives à la chimiothérapie
V ou F : Les gradients ioniques générés par transport actif ont plusieurs rôles et participent À DIVERS PROCESSUS
Vrai
Nomme 6 processus utilisant les gradients d’ions
- Propagation de l’influx nerveux (Na+, K+)
- Contraction musculaire(Ca2+)
- Transduction du signal(Ca2+)
- Digestion(H+)
- Production d’ATP(H+)
- Transport actif secondaire (Na+ et H+)
Dans les membranes bactériennes et celles des mitochondries, qu’est-ce qui sont nécessaires pour la production d’ATP
Les gradients de H+
Définis ce qu’est la bactériorhodopsine
Une POMPE à protons qui est présente chez certaines archaebactéries halophiles, par exemple Halobacterium salinarium
Bactériorhodopsine est une pompe à protons utilisant quoi comme source d’énergie
LA LUMIÈRE
Bactériorhodopsine est une pompe à protons constituée de quoi
7 hélices alpha
Le gradient de protons formé par la bactériorhodopsine, un pompe à protons, est utilisé pour quoi
SYNTHÉTISER L’ATP
En conclusion, bactériorhodopsine permet à certaine archaebactéries de capter l’______ et de la transformer en _______, laquelle sera ultérieurement utilisée par la cellule
énergie lumineuse, énergie chimique
Nom de la pompe présente dans LA PLUPART des cellules animales
Pompe à sodium
Autre nom pour la pompe à sodium
ATPase Na+/K+
Décris ce que fait le transporteur ATPase NA+/K+
-Assure une concentration FAIBLE en ions sodium et une concentration élevée en ions potassium à l’intérieur de la cellule
ATPase Na+/K+ est uniport, symport ou antiport
Antiport, puisqu’elle transporte deux type d’ions (Na+ et K+) dans des directions opposées
Pour chaque molécule d’ATP qui est hydrolysée, c’est quel et combien d’ions qui SORTENT de la cellule et c’est quel et combien d’ions qui pénètrent
-3 ions Na+ sortent
-2 ions K+ y pénètrent
V ou F : tout comme pour le transport passif, il y a changement de conformation de la pompe lors de la fixation, du transport et de la libération des solutés
VRAI
Le transport actif secondaire utilise quels gradients comme source d’énergie
Gradients de H+ et de Na+, soit des gradients provenant du transport actif PRIMAIRE
Les transporteurs actifs peuvent être
symport, antiport ou uniport (plusieurs réponses possibles)
Symport ou antiport, mais ne PEUVENT PAS ÊTRE UNIPORT
Explication : ne peut pas être uniport puisque le transport de la molécule désirée est couplé avec le transport d’un ion dont le gradient de concentration est favorable
Les OSES SIMPLES et les acides aminés sont acquis par la cellule principalement grâce à quel type de transport
Transport actif secondaire
Dans les cellules intestinales des animaux, transporteur Na+-glucose utilise quel gradient pour transporter le glucose contre son gradient de concentration
Gradient de sodium créé par la pompe à sodium
Dans certaines bactéries, la perméase du lactose utilise quel gradient pour transporter le lactose
gradient de H+
Transporteur Na+-glucose et la perméase du lactose sont des exemples de transporteurs uniports, symports ou antiports ? Pourquoi
SYMPORTS, puisque les 2 molécules transportées se déplacent dans la même direction
Concernant le transport du glucose par les cellules de l’épithélium intestinal, les cellules intestinales DOIVENT récupérer le maximum de glucose provenant de la diète MÊME lorsque la concentration de glucose dans le lumen intestinal est faible. Comment est-ce possible
Grâce au gradient de concentration de Na+ créé par une pompe à sodium : l’ATPase Na+ K+
Quel rôle joue la pompe à sodium ATPase Na+ K+ dans le transport du glucose par les cellules de l’épithélium intestinal
ATPase Na+ K+, un transporteur actif PRIMAIRE, maintient une concentration INTRACELLULAIRE de Na+ très faible, favorisant l’ENTRÉE de Na+ en provenance du lumen intestinal par le transporteur Na+-glucose
V ou F : dans le transport du glucose par les celllules de l’épithélium intestinal, il y a un troisième transporteur qui est impliqué
Vrai, GLUT2 est le troisième transporteur. Il permet de transporter le glucose qui a été ABSORBÉ par les cellules intestinales VERS la circulation sanguine.
Puisque la concentration de glucose est PLUS FAIBLE DANS LE SANG que dans le cytosol des cellules intestinales, le transport se fait dans le sens de la concentration du gradient
V ou F : GLUT2 est un transporteur passif similaire à GLUT1
VRAI
Résumé du transport du glucose par les cellules de l’épithélium intestinal :
Nomme les 3 transporteurs impliqués et dis quels types de transporteurs ils sont
Premier : Le transporteur Na+-glucose. C’est un transporteur actif secondaire qui permet de faire entrer le glucose CONTRE son gradient de concentration en couplant le transport de cet hexose à celui des ions Na+ (transporteur symport)
Deuxième : La pompe à sodium ATPase Na+ K+. C’est un transporteur actif primaire qui permet de maintenir une concentration intracellulaire de Na+ très faible, FAVORISANT L’ENTRÉE du Na+ en provenance du lumen intestinal par le transporteur Na+-glucose
Troisième : GLUT2. C’est un transporteur passif qui permet de transporter le glucose qui a été absorbé par les cellules intestinales vers la circulation sanguine. Puisque la concentration de glucose est plus faible dans le sang que dans le cytosol des cellules intestinales, le transport se fait dans le sens de la concentration du gradient. C’est pourquoi on dit que GLUT2 est un transporteur PASSIF.
V ou F : une MÊME CELLULE peut contenir des pores/canaux(diffusion simple), des protéines servant au transport passif (ou diffusion facilité) de même que des transporteurs impliqués dans les transports actifs primaire et secondaire
VRAI
V ou F : protéines membranaires PEUVENT générer des gradients ioniques, transporter de petites molécules polaires comme l’eau, détoxifier la cellule et importer des nutriments comme le glucose et le lactose
VRAI
