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Biologie Cellulaire > Membrane plasmique > Flashcards

Membrane plasmique Flashcards

1
Q

Quelle est l’épaisseur de la membrane plasmique ?

A

7 à 8 nm

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Q

Quelle est la structure de la membrane plasmique ?

A
  • bicouche lipidiques stable dans un milieu liquide
  • des protéines sont insérées dans la bicouche
  • organisation asymétrique
  • composition chimique non homogène
  • en continuité transitoire avec le système endomembranaire
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Q

Quelles sont les différentes protéines insérées/transmembranaires dans la bicouche lipidique ?

A
  • récepteurs
  • transporteurs
  • enzymes
  • molécules d’adhérence
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4
Q

Que sont les fonctions de la membrane plasmique ?

A
  • délimité la cellule, frontière continue entre intérieur et extérieur
  • interagit avec la matrice extracellulaire et autres cellules, interaction locale (mécanique)
  • reçoit des signaux chimiques (signalisation)
  • transmet ces signaux au cytoplasme et au noyau
  • permet les échanges entre la cellule et le milieu
  • contrôle des entrées et des sorties : perméabilité sélective
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5
Q

De quoi est composée la membrane plasmique ?

A

Majoritairement de lipides et de protéines

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6
Q

Comment se fait-il que le pourcentage du poids sec de lipides n’est pas bien supérieur à celui des protéines alors que la membrane est presque complètement constituée de lipides ?

A

Le poids moléculaire des lipides est bien inférieur aux poids moléculaires des protéines

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7
Q

De quoi dépend la quantité des protéines dans la membrane plasmique ?

A

Elle dépend du type cellulaire et donc des fonctions spécifiques de la cellule

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8
Q

Que sont les 3 grands groupes de lipides de la membrane plasmique ?

A
  • glycérophospholipides
  • sphingophospholipides
  • sphingoglycolipides
    et le cholestérol
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9
Q

Quelle est la caractéristique des lipides membranaires ?

A

Ce sont des molécules amphiphiles

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10
Q

Qu’est-ce qu’une molécule amphiphile ?

A

C’est une molécule avec une extrémité hydrophile ou polaire et une hydrophobe ou apolaire

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11
Q

De quel alcool dérive les lipides membranaires ?

A

Ils dérivent du glycérol

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12
Q

Quel phospholipide est le plus abondant des lipides membranaires et à quel pourcentage ?

A

C’est les glycérophospholipides de 40 à 60 % des lipides membranaires

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13
Q

De quoi est composé de la tête hydrophile du phospholipide ?

A

Elle est orientée vers l’extérieur et est composé d’un glycérol avec un acide phosphorique et un alcool

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14
Q

Quels alcools des phospholipides sont chargés électriquement neutre ?

A
  • l’éthanolamine
  • la choline
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15
Q

Quels alcools des phospholipides sont chargés négativement ?

A
  • SURTOUT la sérine
  • le glycérol
  • l’inositol
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16
Q

De quoi est composé la partie hydrophobe des phospholipides ?

A

De deux longues chaines d’acides gras hydrophobes orientées vers l’intérieur de la membrane

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17
Q

Quel sphingophospholipide est-il un composé de la membrane plasmique ?

A

Les sphingomyéline, un sphingolipide associé à un alcool aminé : la choline, c’est un composant de la gaine de la myéline de l’axone des neurones

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18
Q

Que sont les différents sphingoglycolipides présents dans la membrane plasmique ?

A
  • gangliosides : céramide + oses + acide sialique
  • cérébrosides : céramide + oses
  • sulfatides : céramide + oses sulfatés
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19
Q

Dans quelle fonction les sphingophospholipides et les sphingoglycolipides jouent-ils un rôle ?

A

Ils sont très important dans la communication intercellulaire et dans le transmission du signal

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20
Q

Comment se forme la bicouche phospholipidique ?

A

Les phospholipides forment spontanément des bicouches dans un environnement aqueux due à la nature amphipatique des lipides, les parties s’agrègent entre elles, la partie hydrophile s’expose à l’eau

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21
Q

Quels sont les mécanismes des phospholipides structurant la membrane plasmique ?

A
  • l’auto-assemblement qui permet la formation de la bicouche
  • l’auto-fermeture qui permet la formation d’un compartiment clos
    ceci constitue la charpente des membranes biologiques
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22
Q

Qu’est-ce qu’un liposome ?

A

C’est une vésicule lipidique artificielle dont la membrane est constituée d’une ou plusieurs bicouches avec de nombreuses applications

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23
Q

Quelle est la structure du cholestérol ?

A

C’est la structure d’un stéroïde composée de cycles stéroïdiens (hydrophobes), d’une tête hydroxyle (hydrophile) et d’une chaine d’acide gras (hydrophobe)

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24
Q

Comment le cholestérol interagit avec la membrane plasmique ?

A

Il s’insère dans la membrane entre les phospholipides

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25
Q

Quelle est la fonction du cholestérol ?

A

Le cholestérol a un rôle dans l’ajustement de la fluidité et de la perméabilité de la membrane, augmentation de la quantité du cholestérol => membrane moins fluide et moins perméable

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26
Q

Quelles caractéristiques des acides gras ont un impact sur la fluidité de la membrane ?

A

Les acides gras insaturés présentent des inflexions et les saturés sont rectilignes, les insaturés augmentent la fluidité de la membrane

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27
Q

Quels sont les différents modes d’association à la membrane des protéines ?

A
  • intégrales ou transmembranaires
  • par une hélice α amphipatique
  • périphériques cytosolique ou extracellulaire
  • ancrées par un ou plusieurs acides gras
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28
Q

Quelles sont les différentes structures membranaires des protéines ?

A
  • sans ou avec hélice(s) α ou feuillets β (vraiment rare ceux là)
  • transmembranaire ou non
  • si transmembranaire : à un seul ou plusieurs domaines transmembranaires
  • orientation spécifique dans la membrane
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29
Q

De quoi dépendent les fonctions des protéines membranaires ?

A
  • de leur mode d’association à la membrane
  • de leur localisation membranaire
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30
Q

De quel côté les protéines fonctionnent-elles ?

A
  • les protéines transmembranaires fonctionnent des deux côtés
  • les protéines associées à une certaine face ne fonctionnent que sur celle-ci
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31
Q

Donner des exemples de protéines associées à la face cytosilique

A

protéine G (petite protéine), la protéine kinase

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32
Q

Donner des exemples de protéines associées à la face externe

A

protéines d’adhérence

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33
Q

Donner des exemples de protéines associées à une autre protéine membranaire

A

clathrine (cytosol) et laminine (extracellulaire)

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34
Q

Comment sont les protéines transmembranaires détachées ? et que signifie ce constat ?

A

Elles sont détachées seulement sous l’action de détergents ou de solvants organiques indiquant la force de l’insertion des protéines transmembranaire

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35
Q

Une protéine transmembranaire peut posséder un ou plusieurs domaines transmembranaires, comment sont agencés ces domaines ?

A
  • arrangement particulier d’une vingtaine d’acides aminés hydrophobes
  • presque toujours en hélices α
  • interactions avec la bicouche lipidique non covalente
  • domaines transmembranaires sont séparés par des acides aminés hydrophiles
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36
Q

Quelles sont les particularités des parties hydrophiles des protéines transmembranaires ?

A

la partie extracellulaire peut être glycosylée
la partie cytosolique peut se lier de manière covalente avec un acide gras augmentant l’hydrophobicité

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37
Q

Par quel intermédiaire les protéines extracellulaires sont-elles ancrées à la bicouche lipidique ?

A

Par l’intermédiaire du glycosylphosphatidylinositol (GPI)

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38
Q

Quels sont les types d’ancrage de la protéine dans la bicouche lipidique ?

A
  • par un acide gras : protéine acylée : ancre myristoylée et palmitoylée
  • par un alcool gras : protéine prénylée : ancre farnèsylée
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39
Q

Donner un exemple de molécules liées à une GPI et donc à la membrane plasmique

A

la NCAM Neural Cell Adhesion Molecule, une molécule d’adhérence

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40
Q

Où les protéines à ancre GPI sont-elles abondantes ?

A

Elles sont abondantes dans les microdomaines de la bicouche lipidique

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41
Q

Comment se lient les protéines périphériques ?

A

Elles ne se lient jamais de façon covalente mais par création d’interactions liaisons hydrogènes ou ioniques ou par création d’interactions liaisons hydrophobes avec la partie apolaire des lipides

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42
Q

Avec quels régions les protéines périphériques peuvent-elles s’associer ?

A

Elles peuvent s’associer avec la région hydrophile des autres protéines membranaires ou encore avec les têtes polaires des lipides membranaires ou dans la région hydrophobe de la membrane

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43
Q

Donner un exemple d’une protéine avec une hélice α amphipatique (un côté hydrophobe et un côté de l’hélice hydrophile)

A

Cavéolines : vésicules de transport recouvertes d’un manteau de cavéolines essentiel à l’endocytose

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44
Q

Quelles sont les caractéristiques des glucides au niveau de la membrane plasmique ?

A
  • ce sont des composés de chaines oligosaccharides hétérogènes
  • sont toujours liés à des protéines sous forme de glycoprotéines ou à des lipides sous forme de glycolipides par glycosylation
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45
Q

Quel est le pourcentage de lipides glycosylées ?

A

C’est 5%

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46
Q

Sur quel versant, les glucides sont-ils situés ?

A

Ils sont toujours situés sur le versant extracellulaire de la membrane plasmique

47
Q

Qu’est-ce que les glycocalyx ?

A

C’est l’ensemble des glucides qui forme le manteau extracellulaire riche en carbohydrate

48
Q

Sous quelles formes se présentent les glycocalyx ?

A
  • des glycolipides
  • glycoprotéines où la partie protéique est la plus importante
  • protéoglycanes où la partie glucidique est la plus importante, protéine centrale liée à une ou des chaines linéaires de glycosaminoglycanes (GAGs)
49
Q

Quels sont les 5 types de chaines de GAGs ? (ps à savoir)

A

sulfate d’héparane, sulfate de chondroïtine, sulfate de dermatane, sulfate de kératane et acide hyaluronique

50
Q

Par quelles liaisons les GAGs peuvent-elles se lier à une protéine ?

A

par covalence : GAGs sulfatés
par liaison non covalente : acide hyaluronique

51
Q

Quelles sont les différences de composition lipidique de chacun des 2 feuillets (face extra et face intra) ?

A

Les phosphatidylcholine, sphingolipides majoritairement extracellulaires, les phosphatidylsérines et les éthanolamines majoritairement intracellulaire

52
Q

Où sont situées les charges négatives de la membrane plasmique ?

A

Elles sont orientée à l’intérieur, sur la face interne, portées par les sérines

53
Q

Où sont localisées les liaisons disulfures entre les résidus cystéines des protéines transmembranaires ?

A

Elles se situent obligatoirement dans le domaine extra-cellulaire des protéines

54
Q

Quelles sont les fonctions des parties sucres extracellulaires des glycoprotéines et glycolipides ?

A
  • protection de la surface cellulaire contre des liaisons mécaniques et chimiques
  • adhésion intercellulaire transitoire
  • reconnaissance cellulaire
55
Q

Comment la protection par les parties glucidiques de la surface cellulaire est-elle caractérisée ?

A
  • en gardant à distance d’autres cellules pour éviter les interactions protéiques indésirables
  • pouvant résister à la force mécanique du flux sanguin par exemple
56
Q

Comment l’adhésion intercellulaire transitoire est-elle caractérisée par les parties glucidiques ?

A

par la création d’un environnement hydrique :
- phénomène d’adhérence des cellules entre elles et avec la matrice cellulaire
- les protéoglycannes étant des constituants majeurs de la matrice extracellulaire

57
Q

Comment la reconnaissance cellulaire est-elle caractérisée par la partie glucidique ?

A

Elle est responsable des groupes sanguins qui sont dus à des séquences glucidiques, et de l’histocompatibilité donc de la reconnaissance de glycoprotéines : protéines du CMH

58
Q

Qu’est-ce que les microdomaines lipidiques ou radeaux lipidiques ?

A

Ce sont des régions plus épaisses que les autres parties de la bicouche par interaction forte, ils sont enrichis en cholestérol, en sphingolipide et en glycoprotéines ancrées par un GPI

59
Q

Quels protéines sont concentrées dans les microdomaines et à quels mécanismes participent-elles ?

A

Ce sont des récepteurs, canaux, des protéines périphériques cytosoliques qui participent aux mécanismes de communications intercellulaires

60
Q

Quelle caractéristique induit le modèle de mosaïque fluide ?

A

La mosaïque fluide est un modèle qui induit une membrane dynamique et fluide

61
Q

De quoi dépend la fluidité de la bicouche lipidique ?

A

Elle dépend de 3 facteurs :
- la température : son augmentation entraine l’accélération des mouvements
- la quantité en cholestérol
- la nature des phospholipides

62
Q

Quels sont les trois types de mouvements spontanés des phospholipides ?

A
  • rotation sur place : fréquente
  • diffusion latérale (dans le même feuillet) à vitesse très élevée
  • changement de feuillet des phospholipides aussi appelé flip-flop : rare
63
Q

Quelle est la vitesse de la diffusion latérale ?

A

10 puissance 7 changements pour 1 seconde

64
Q

Comment le flip-flop est-il possible ?

A

Il est possible grâce à 3 molécules :
- scramblase dépendante de la concentration intracellulaire de Ca2+ (par signal) des phospholipides chargés dans les deux sens
- flippase dépendante de l’ATP, changement de la face externe à interne
- floppase de la superfamille des ABC : inversement de la face interne à externe

65
Q

Quelle est la particularité du flip-flop de la phosphatidylsérine ?

A

C’est le premier signe d’apoptose : inhibition de la flippase et activation de la scramblase

66
Q

Quels sont les deux types de mouvement des protéines ?

A
  • diffusion latérale (souvent restreint)
  • rotation sur place
67
Q

Quels sont les mécanismes limitant les mouvements des protéines ?

A
  • l’ancrage au cytosquelette via d’autres protéines cytosoliques
  • interaction avec la matrice extracellulaire : molécule d’adhérence de type SAM (Substrate Adhesion Molecules)
  • interaction entre protéines membranaires de mêmes types : domaines fonctionnelles spécifiques
  • interaction entre les protéines portées par deux cellules voisines en contact ou jointives (CAM, jonctions serrées)
68
Q

Quelles sont les différentes modifications de la composition chimique par disparition ou clivage enzymatique de certains lipides et protéines ?

A
  • clivage des protéines transmembranaires
  • clivage des protéines couplées à un GPI
  • clivage de phospholipides
  • clivage de l’inositol du GPI
69
Q

Par quelles molécules les protéines transmembranaires sont-elles clivées ?

A

Elles sont clivées :
- par des protéases extracellulaires (MMP, ADAM)
- des protéases au niveau cytosolique : caspases
- des facteurs de régulation de la transcription au niveau du domaine transmembranaire

70
Q

Par quelles molécules les protéines couplées à un GPI sont-elles clivées ?

A

par des protéases extracellulaires

71
Q

Par quelles molécules les phospholipides sont-ils clivés et qu’activent-elles ?

A

par des phospholipases : libération de diacylglycérol (DAG) et inositol triphosphates (IP3) : signalisation

72
Q

Par quelles molécules l’inositol du GPI sont-ils clivés ?

A

par des phospholipases

73
Q

Quels sont les rôles majeurs de la membrane ?

A
  • compartimentation : séparation de l’intérieur et de l’extérieur
  • établissement d’une barrière : perméabilité sélective
  • communication intercellulaire par transmission de l’information par des signaux chimiques (récepteurs)
  • communication intercellulaire par adhérence (transduction mécano-chimique)
  • mouvement cellulaire via le cytosquelette et la MP (pseudopodes, endo et exocytose)
  • transports de molécules au travers de la membrane
74
Q

Quels sont les types de transport membranaires ?

A
  • transport nécessitant des mouvements membranaires
  • transport sans mouvement de la membrane plasmique
75
Q

Quels transports nécessitent des mouvements membranaires ?

A
  • transport impliquant le cytosquelette
  • par endo ou exocytose : formation de vésicules
  • transport des macromolécules
76
Q

Quels sont les transports sans mouvement de la membrane plasmique ?

A
  • passage au travers de la membrane
  • transport des petites molécules
  • par transport passif ou actif
  • par simple diffusion ou par diffusion facilitée
77
Q

Quelles sont les caractéristiques de la perméabilité sélective ?

A

En général, plus une molécule est petite et plus facilement elle diffusera au travers de la membrane, genre : aux molécules très petites, aux molécules liposolubles (non polaires (hormones stéroïdiennes)), perméable aux ions et aux grosses molécules polaires

78
Q

Dans les transports sans mouvement membranaire, quels sont les deux types de transport au niveau énergétique ?

A

Les transports passifs (selon le gradient de concentration et par simple diffusion ou facilitée) et actifs (contre le gradient de concentration qui nécessite un apport énergétique, généralement ATP)

79
Q

Qu’est-ce que le gradient de concentration ?

A

C’est la variation de la concentration du milieu le plus élevé vers le milieu le moins concentré

80
Q

Que se passe-t-il pour les composés chargés pour traverser la membrane lorsqu’il n’y a pas de potentiel de membrane ?

A

Les composés chargés traversent selon le gradient de concentration

81
Q

Que se passe-t-il pour les composés chargés pour traverser la membrane lorsqu’il y a pas de potentiel de membrane ?

A

Les composés chargés positivement auront plus de facilité à la traverser que celles chargés négativement, ils suivent un gradient électrochimique avec potentiel de membrane

82
Q

Quels sont les différents transports actifs et passifs en général, qui sont possibles ?

A
  • transport passif sans protéine de transport
  • transport passif avec protéine de transport (canaux, transporteurs)
  • transport actif avec transporteur et besoins d’énergie (échanges d’ions ou ATP), contre le gradient de concentration
83
Q

Quelles sont les deux principales classes des protéines de transport membranaire ?

A
  • des transporteurs ou perméases fonctionnant par changement de conformation, passif ou actif et saturable par le soluté transporté
  • des canaux ou pores protéiques toujours passifs, ouverts ou fermés selon un gradient électrochimique et non saturable
84
Q

Quels sont les différents canaux existant ?

A
  • les canaux ioniques potentiel dépendants : si y a changement potentiel de membrane
  • les canaux ioniques ligands dépendants : si y a un ligand qui s’y fixe
  • les canaux mécano-sensibles : si y a une force mécanique
85
Q

Quels sont les protéines de transport passif sans consommation d’énergie autres que les canaux ?

A
  • les transporteurs du glucose, d’acides aminés
  • aquaporines
86
Q

Quels sont les mécanismes du transport passif du transporteur de glucose par changement de conformation ?

A

1) fixation des glucoses
2) transport du glucose par changement de conformation
3) transport selon le gradient de concentration

87
Q

Comment la perméabilité de la membrane à certaines substances peut-elle se modifier ?

A

Par la variation du nombre de transporteurs rapide, qui peut être influée par des molécules par exemple l’insuline et les transporteurs de glucose GLUT4

88
Q

Qu’est-ce que les aquaporines ?

A

Ce sont des protéines transmembranaires omniprésentes transportant sélectivement les molécules d’eau, avec 13 aquaporines différentes chez les mammifères

89
Q

Quelles sont les caractéristiques structurelles des aquaporines ?

A

Ce sont des tétramères ancrés dans la bicouche lipidique, chaque monomère constitue un canal fonctionnel pour le transport spécifique de l’eau

90
Q

De combien domaines, chaque monomère est-il constitué ?

A

Il est constitué de 6 domaines transmembranaires

91
Q

Quel motif joue un rôle important dans la sélectivité de l’eau ?

A

Le motif Asn-Pro-Ala (motif NPA)

92
Q

De quelle forme est le canal d’un monomère d’une aquaporine ?

A

De la forme d’un sablier où au niveau de la constriction centrale, les molécules d’eau passent les unes après les autres en pivotant de 180°

93
Q

Quelles sont les caractéristiques du transport actif ?

A
  • il se fait contre le gradient de concentration et a donc besoins d’énergie
  • saturable par le substrat
  • production d’un gradient de concentration
94
Q

Quelles différences y a-t-il entre les types d’énergie fournie au transporteur actif ?

A

On appelle cela un transporteur actif ou primaire, un transporteur secondaire ou couplé

95
Q

Quels sont les différentes molécules de transport actif primaire ?

A
  • Pompes ATPases : enzyme transmembranaire, activation par phosphorylation, pompes Na+/K+ ou H+/K+
  • Transporteur ABC : protéine transmembranaire, activation par double phosphorylation et à destination de petites molécules : acides aminés, glucose
96
Q

Quelle est l’énergie fournie au transport actif primaire ?

A

C’est l’hydrolyse d’une molécule d’ATP = pompe

97
Q

Quelle est la fonction de la pompe H+/K+ ATPase ?

A

La pompe assure l’échange d’un proton excrété contre un ion potassium à travers la membrane plasmique

98
Q

Où sont présentes les pompes H+/K+ ATPase ?

A

Elles sont présentes au niveau du colon, du rein et de l’estomac

99
Q

Que génèrent les pompes H+/K+ ATPase dans le liquide gastrique ?

A

Elles génèrent un gradient de pH voisin 1 et est responsable de l’acidité du liquide gastrique

100
Q

Décrivez le fonctionnement de la pompe Na+/K+ ?

A
101
Q

Par quelle énergie le transport actif secondaire est-il opéré ?

A

Par une différence de potentiel électrochimique qui résulte d’un transport actif primaire

102
Q

Quels sont les différents transports actifs secondaires ?

A
  • symport ou co-transporteur
  • antiport ou échangeurs
103
Q

En quoi consiste les symports ou co-transporteurs ?

A

Transport d’un soluté 1 grâce à celui d’un soluté 2, les deux se fixent, transport par changement de conformation, grâce au transport du soluté 2 qui suit son gradient électrochimique, énergie disponible pour le soluté 1 qui va contre son gradient

104
Q

En quoi consiste les antiports ou échangeurs ?

A

C’est le transport de deux substances de sens contraires avec l’un suivant son gradient électrochimique fournisseur d’énergie pour le second transport, ces transporteurs contrôlent le pH cytosilique

105
Q

Donner des exemples d’échangeurs

A
  • échangeur Na+/H+ : échange électroneutre, un Na+ entre et un H+ sort, son rôle est de réguler le pH intracellulaire en s’opposant à l’acidification
  • échangeur (HCO3)-/Cl- dépendant de Na+ : échange électroneutre qui fait entrer un NaHCO3 contre la sortie d’un HCl
106
Q

Dans quel milieu (intracellulaire ou extracellulaire) les concentrations de K+, Na+ et Cl- sont-elles les plus élevées ?

A
  • K+ : intracellulaire
  • Na+ : extracellulaire
  • Cl- : extracellulaire
107
Q

Quelle est la fonction du transport avec mouvement de la membrane plasmique ?

A

De transporter des entités trop grandes pour les transporteurs :
- macromolécules
- corps apoptotiques
- organismes étrangers

108
Q

Par quels mécanismes les transports avec mouvement de la membrane plasmique procèdent-ils ?

A
  • par endocytose ou exocytose
  • en consommant de l’énergie
  • par implication du cytosquelette
  • par implication du système endomembranaire
109
Q

En quoi consiste l’exocytose ?

A

C’est la sécrétion et l’élimination de molécules présentes dans la cellule par fusion de la vésicule avec la membrane et expulsion, c’est un processus consommant de l’énergie

110
Q

En quoi consiste l’endocytose ?

A

C’est l’absorption de molécules extérieures par invagination de la membrane plasmique et donc formation de vésicules d’endocytose

111
Q

Que résulte de l’endocytose ou de l’exocytose ?

A
  • exocytose : gain de membrane
  • endocytose : perte de membrane
112
Q

Quels sont les lieux de biosynthèse des lipides et protéines nécessaires au renouvellement membranaire ?

A

cytosol et système endomembranaire (RE et Golgi)

113
Q

Comment les lipides et protéines membranaires sont-elles insérées dans la membrane plasmique ?

A

via exocytose des vésicules

114
Q

Où se situent les molécules de cholestérol et protéines périphériques cytosoliques ?

A

dans le cytosol

Biologie Cellulaire (15 decks)

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