Membrane plasmique Flashcards
Membrane plasmique
Double feuillet lipidique qui délimite la cellule en séparant l’intérieur de la cellule au milieu extracellulaire
Membrane interne (autour organites)
Membrane nucléaire (autour noyau)
Perméabilité sélective
Permet certains échanges avec le milieu externe :
Permet les échanges de nutriments/de déchets, gaz, ions, etc
Certaines protéines membranaires agissent comme récepteurs à différents stimuli
A de grande qualités mécaniques; elle permet à la cellule de changer de taille, de forme, de se scinder et de se réparer
Permet union des cellules pour former des tissus
Permet la communication entre les cellules grâce à ces différents marqueurs
Mosaïque (pourquoi et composition)
Mosaïque car composée de différents types de molécules
Bicouche phospholipidique
Composantes peuvent s’y déplacer librement
Composé de lipides, de protéines et de glucides
Phospholipides (caractéristiques)
Fixe spécifiquement les protéines
Structure en double couche
Fluidité
Imperméabilité
Phospholipides (mouvements possibles)
Déplacement latéral, rotation, flexion
Mouvements sont fréquents, rapides et spontanés
Bascule (d’un côté à l’autre de la membrane) avec l’aide de protéines de translocation (translocases) de phospholipides nommées flippases, floppases et scramblases
Mouvement rare, lent et demande énergie
Variations phospholipides en fonction du type d’acide gras
Acides gras insaturés
- Rend membrane plus fluide (à cause liaison double)
- Les doubles liaisons forment coudes = empêche organisation en parallèle (=cristalisation)
Acides gras saturés
- Rend membrane plus visqueuse (moins fluide)
- Organisation très entassée
Glycolipides (fonction)
Les moins nombreux
Se trouve du côté externe de la membrane et son associés à des glucides
Permet communication cellulaire
Cholestérol (fonction)
Stabilise la membrane en limitant les mouvements des phospholipides autour
Haute température : limite les déplacements des phospholipides et diminue la fluidité de la membrane
Basse température : sa présence empêche l’entassement des phospholipides et permet donc de garder la fluidité
Quels sont les lipides membranaires ?
Phospholipides
Glycolipides
Cholestérol
Quels sont les protéines membranaires
Protéines intramembranaires
Protéines périphériques
Protéines intramembranaires
Parties hydrophobes (hélice a et feuillet b) se trouvent au centre de la membrane plasmique
Protéines sont généralement transmembranaire = traverse membrane de part et d’autre
Parties hydrophiles sont de chaque côté de la membrane
Parfois portion hydrophobe ne traverse pas complètement la membrane et on retrouve alors la portion hydrophile soit au côté interne ou externe de la membrane
Protéines périphériques
se trouvent soit du côté interne ou externe de la membrane
Protéine n’est pas en contact avec le coeur hydrophobe de la membrane
Protéines = côté interne ou externe de la membrane
- Liens non-covalents avec des protéines intramembranaires
- Lien covalent avec un lipide membranaire
Rôle des protéines membranaires
- Récepteurs
- Adhésion cellulaire
- Activités enzymatiques
- Transports
- Fixation au cytosquelette et à la matrice extracellulaire
- Reconnaissance intercellulaire
Vrai ou faux : les protéines peuvent se déplacer dans la membrane plasmique
Vrai
Quels sont les glucides de la membrane plasmique et à quoi ils sont liés ?
Glycoprotéines : liés aux protéines
Glycolipides : liés aux lipides
Glucides membrane plasmique (fonction)
Forment le glycocalyx :
- Participe à l’adhésion intercellulaire
- Participe à la reconnaissance cellulaire
- Protection mécanique et chimique
- Lubrifie la cellule en absorbant l’eau
Asymétrie membranaire
Disposition asymétrique des lipides, protéines ou glucides dans la membrane plasmique
Disposition asymétrique des lipides
plusieurs types de phospholipides → certains vont se retrouver plus fréquemment d’un côté de la membrane
Disposition asymétrique des glucides
se retrouvent exclusivement du côté externe de la cellule
Disposition asymétrique des protéines
orientation des protéines = cruciale pour leur fonction et elles peuvent être organisées en différents domaines
Domaines membranaires protéiques
Les protéines peuvent bouger dans la membrane plasmique, mais parfois cellules vont confiner les protéines à certaines régions de la membrane plasmique selon leur fonction
Type de transport membranaire
Transport passif
Transport actif
Transport passif
Diffusion au travers d’une membrane sans dépense d’énergie
Substance qui va traverser = suit son gradient de concentration (+ concentré vers - concentré)
= suit son gradient électrochimique (si molécule chargée)
Plus la substance est petite et liposoluble = déplacement rapide
Majorité des échanges transmembranaires se font par transport passif
Type de transport passif
Diffusion simple
Diffusion facilité
Diffusion simple
substance traverse la membrane sans protéine
Diffusion facilité
substance traverse la membrane avec l’aide d’une protéine transmembranaire
- Canal protéique
- Perméase
Potentiel membranaire
Distribution des ions est inégale de part et d’autre de la membrane plasmique = entraîne différence de charge
Au repos : intérieur cellule = charge nette négative / extérieur cellule = charge nette positive
Gradient électrochimique
Molécules chargées suivent leurs potentiel électrique
Comme intérieur de la cellule est généralement négatif = tendance à attirer les ions positifs
Canal protéique (canaux ioniques)
canaux ioniques laissent passer les molécules d’une taille et d’une charge spécifique
Perméase
(protéine qui change de forme)
Ces protéines ont la capacité d’alterner entre deux conformations. Elles ont un site de liaison spécifique à une molécule, lorsqu’elle s’y attache = protéine peut changer de forme et transporter molécule de l’autre côté de la membrane
Exemple de diffusion simple
diffusion alvéolaire : substance inégalement distribuées de part et d’autre d’une membrane semi-perméable auront naturellement tendance à se déplacer du milieu le plus concentré vers le milieu le plus dilué, jusqu’à concentration soit égale de part et d’autre de la membrane
Osmose
déplacement de l’eau pour équilibrer les concentration de de soluté de part et d’autre de la membrane
Utilise canaux protéique = aquaporine
Eau se déplace de manière à équilibrer les concentrations de soluté
Milieu plus dilué (eau +++ soluté —) vers plus concentré (eau — soluté +++)
Hypertonique
milieu très concentré, donc eau sort du globule rouge vers le milieu = moins d’eau dans le globule rouge = dessèchement cellulaire/cellule crénelée
Isotonique
milieu externe et dans le globule rouge est également concentré
Hypertonique
milieu très dilué, donc eau entre dans le globule rouge = plus d’eau dans le globule rouge = éclatement (pcq trop de liquide pour membrane) = lyse cellulaire
Transport actif primaire
Transport avec l’aide d’une protéine membranaire (perméase) permettant de déplacer une molécule contre son gradient de concentration et son gradient électrique = nécessite ATP
On estime que plus du tiers de l’énergie cellulaire est consacré au transport actif
Permet de garder les différences de concentration entre le milieu intracellulaire et extracellulaire
ATP cède son groupement phosphate à la perméase qui change alors de conformation et permet le transfert de la molécule de l’autre côté de la membrane
Pompe Na+/K+
Permet régulation potentiel membranaire
Na = concentration extracellulaire + élevé (30-40x +) et intracellulaire basse
K+ = concentration extracellulaire basse et intracellulaire + élevé (30-40x+)
Transport actif secondaire
cotransport
Utilisation indirectement de l’ATP
Une substance X traverse la membrane par transport actif primaire (contre son gradient)
Substance X va pénétrer dans un cotransporteur afin de retraverser la membrane (en suivant son gradient)
Mais pour retraverser elle doit amener avec elle une substance Y qui elle traversera contre son gradient
Transport macromolécules (type)
Endocytose
Exocytose
CONSOMME ÉNERGIE
Type de transport endocytose
Pinocytose
Phagocytose
Endocytose médiée par récepteur
Pinocytose
Cellule boit liquide extracellulaire et son contenu sans sélection particulière.
Membrane plasmique piège liquide et contenu → referme graduellement.
= invagination de la membrane (repliement vers intérieur) et formation vésicule dont la paroi provient directement
membrane plasmique.
Phagocytose
Cellule mange une particule.
Se lie à récepteurs sur surface membranaire
Membrane plasmique entoure particule = formation pseudopodes = forme vacuole (phagosome)
Phagosome fusionne avec lysosome
Enzyme lysosomale dégrade particule
Endocytose médiée par récepteur
Endocytose hautement sélective grâce à utilisation principe ligand-récepteur.
Liaison d’un ligand avec son récepteur spécifique entraîne la formation d’une vésicule permettant d’internaliser ces structures
Endocytose médiée par récepteur (étapes)
- ligand se lie à un récepteur (protéine membranaire) de la membrane plasmique
- Ces récepteurs se lient aux protéines = clathrine et adaptine
- Récepteurs liés aux protéines et au ligand, se rassemble pour former puits tapissé
- Clathrines facilitent bourgeonnement d’une vésicule et une protéine membranaire périphérique / dynamine facilite le détachement de la vésicule de la membrane plasmique
- Vésicule enrobée (clathrine) contient alors les ligands et les récepteurs qui se trouvaient auparavant à la surface de la cellule
- Une fois bien internalisée, vésicule perd clathrine
- Vésicule fusionne avec endosome
- À partir endosome, plusieurs avenues sont possibles :
a) Il peut y avoir un transfert vers une endosome de recyclage qui ramène les récepteurs à la membrane plasmique de la cellule
b) Il peut y avoir un transfert vers un lysosome pour dégrader/hydrolyser et intégrer les molécules dans la cellule
c) Il peut y avoir une migration d’une vésicule vers un autre côté de la surface cellulaire afin de relâcher le contenu de la vésicule à l’extérieur de la cellule. mécanisme = transcytose
Type de transport (exocytose)
Exocytose constitutive
Exocytose régulée par récepteur (contrôlée)
Exocytose constitutive
Permet de fournir membrane plasmique en nouvelles protéines + lipides et aussi augmenter la taille de la membrane plasmique.
Permet de libérer des protéines dans milieu extracellulaire
Se fait de manière continue
Exocytose régulée par récepteur (contrôlée)
Se fait par cellules spécialisées en sécrétion
Cellule va produire produit de sécrétion qu’elle va emmagasiner dans des vésicules se trouvant dans le cytoplasme.
Vésicules fusionnent avec membrane plasmique seulement si présence de calcium
Buts de l’exocytose
Élimination des déchets.
Fonctions de signalisation et de régulation (fonctions nerveuses et endocrines).
Production de macromolécules qui auront un rôle à l’extérieur de la cellule (récepteurs membranaires, matériel de construction de paroi, molécules de la matrice extracellulaire, etc.)
Communication cellulaire
Cellules sont en interaction constante afin de coordonner leurs actions
= implique la réception, l’interprétation et la réponse d’une cellule suivant un signal provenant d’une autre cellule
Communication cellulaire (mécanisme)
Il faut donc médiateur chimique (ligand) qui sera détecté par cellule cible → cette cellule doit avoir le récepteur correspondant au ligand → ce récepteur peut être en surface de la membrane plasmique ou se trouver à l’intérieur de la cellule
Transduction = interprétation du message et implique souvent plusieurs intermédiaires moléculaires → réponse cellulaire = action qui se produire au sein cellule
Type de communication
Communication locale
Communication locale (type)
Par contact direct
Autocrine
Paracrine
Synaptique
Par contact direct
Cellules possèdent des jonctions cellulaires permettant à des molécules de passer directement d’une cellule à une autre qui est contiguë, et ce, sans avoir à traverser la membrane plasmique
Autocrine
Cellule visant à interagir avec elle même, pour auto-stimuler une réponse
Paracrine
Cellule visant à interagir avec d’autres cellules situées à proximité libère des molécules d’un régulateur local dans le liquide extracellulaire
Synaptique
un neurone sécrète des molécules d’un neurotransmetteur dans la fente synaptique, ce qui stimule la cellule cible
Communication longue distance
Endocrine (hormonale)
cellules endocrines spécialisées sécrètent des hormones dans les liquides corporels, généralement dans le sang. Les hormones ciblent des cellules situées ailleurs dans l’organisme
Signal/Ligand
Pour répondre à un signal, la cellule doit avoir le récepteur correspondant au signal
Une même signal/ligand peut avoir des effets différents selon le type de cellule recevant le signal
La cellule reçoit plus d’un signal à la fois, la combinaison de certains peuvent mener à des actions différentes
Liaison Ligand-Récepteur
Majorité des ligands vont interagir avec un récepteur de la surface membranaire (A).
Dans ce cas, les ligands sont trop volumineux ou hydrophile pour traverser la membrane plasmique
Cependant, certains ligands plus petits et hydrophobes peuvent traverser la membrane plasmique et se lier à un récepteur intracellulaire (cytoplasme ou noyau) (B).
Souvent le complexe va avoir un effet sur l’expression génétique en agissant comme facteur de transcription (ex : hormones stéroïdiennes et thyroïdiennes)
Récepteurs
Se trouvent à la surface de la cellule ou à l’intérieur cellule
Récepteurs sont des capteurs de signaux
- Canaux ioniques
- Récepteurs couplés aux protéines G
- Récepteurs enzymatiques : récepteurs à activité tyrosine kinase
Canaux ioniques
Canaux ioniques ligand dépendant (dépendent donc de présence d’un ligand spécifique pour s’ouvrir)
Lorsque canal ouvre = laisse passer un certain type d’ions
Changement de concentration de cet ion dans milieu intracellulaire peut donc influer sur d’autres processus cellulaires = entraîner une réponse cellulaire
Récepteurs couplés aux protéines G
(Catégorie de récepteurs la plus fréquente)
Récepteur = protéine transmembranaire
Protéine G
= protéine membranaire périphérique du côté cytoplasmique de la membrane
= forme active liée avec GTP ou inactive avec GDP
Lorsque ligand se lie au récepteur = activé et change de forme. Cette activation attire protéine G qui se lie alors au récepteur. Avec cette liaison, protéine G se lie avec GTP = active
Protéine G peut alors se détacher du récepteur = déplacer sur membrane et se lier à une autre protéine membranaire (enzyme ou canal ionique). Protéine = activé et enclenche une série de réaction cellulaire grâce à la production de seconds messagers. Une portion protéine G hydrolyse GTP en GDP = inactive
Récepteurs enzymatiques : récepteurs à activité tyrosine kinase
Kinase = enzyme permettant le transfert de gr. phosphate
- Un type de ligand se lie à 2 récepteurs à activité tyrosine kinase
- Ceci entraîne rapprochement de ceux-ci dans la membrane et la formation d’un dimère
- Cette transformation en dimère active la portion de la protéine située du côté du cytoplasme (portion tyrosine kinase)
- Activation entraîne le transfert d’un gr. phosphate, provenant de ATP, par tyrosine kinase de l’une des moitiés du dimère vers tyrosine kinase de l’autre moitié du dimère
Phosphorylation active récepteur
= permet liaison différentes protéines sur chaque tyrosine phosphorylée
Chaque protéine active cascade de réactions menant à réponse cellulaire
Quels sont les voies de transductions ?
Phosphorylation
Déphosphorylation
Seconds messagers
Phosphorylation
se fait grâce à l’activité des protéines kinases
Déphosphorylation
protéines phosphatases vont retirer un gr. phosphate des protéines
Seconds messagers
Ce sont des petites molécules solubles ou des ions qui participent à la transduction du signal = seconds messagers les plus fréquents sont AMP cyclique (AMPc) et ions calcium (Ca2+)
AMPc : second messager produit par enzyme adénylate cyclase. Cette enzyme transforme l’ ATP en AMPc. adénylate cyclase doit être activée par le biais d’un récepteur couplé à une protéine G. Permet activation protéine kinase A (PKA). PKA = provoque donc la phosphorylation de différentes protéines menant à des réponses cellulaires
Qu’est-ce que la transduction ?
Suite de réaction (effet cascade lorsque le ligands activent les récepteurs
Transduction permet amplification du signal :
- Molécule ligand peut entraîner plusieurs réponses cellulaires (via l’intermédiaire de molécules dans la voie de transduction)
- Fin de transduction provoque une réponse cellulaire
