Module 10 Flashcards

Question

Que sont les radeaux lipidiques? Ils sont un bon exemple de quoi?

Answer 1

Les radeaux lipidiques (« lipid rafts » en anglais) sont un excellent exemple de cette hétérogénéité. Ce sont des régions enrichies en cholestérol et sphingolipides qui forment des microdomaines moins fluides et plus ordonnés que le reste de la membrane. Certaines protéines membranaires s’associent spécifiquement aux radeaux lipidiques. Par exemple, certaines protéines participant à un même sentier métabolique ou à une même voie de transduction de signal sont localisées dans les radeaux lipidiques. Ces régions sont moins fluides et plus ordonnées, ce qui réduit le mouvement des protéines dans la membrane et leur permet de rester à proximité les unes des autres. Cette proximité est primordiale dans les phénomènes de canalisation métabolique.

Answer 2

Les membranes sont des structures dynamiques, car les lipides de la bicouche sont en mouvement continuel. Il y a possibilité de rotation autour des liaisons C-C de chaque queue lipidique. De plus, les lipides et les protéines peuvent diffuser rapidement à l’intérieur d’un feuillet de la bicouche (diffusion latérale).

Answer 3

Mouvement rapide des molécules de lipides et des protéines à l’intérieur d’un feuillet d’une bicouche lipidique.

Answer 4

En général, les protéines diffusent plus lentement que les lipides. On compare souvent les protéines membranaires à des icebergs flottant sur une mer de lipides; cependant, certaines sont immobiles.

Answer 5

La tête hydrophile de la molécule, qui est fortement hydratée, doit alors traverser la région hydrophobe de la bicouche. Étant donné que la barrière d’énergie associée à ce mouvement est très élevée, la diffusion transversale est extrêmement lente. Les flippases et les floppases sont des protéines membranaires qui facilitent la diffusion transversale en utilisant de l’ATP.

Answer 6

En plus de modifier l’organisation de la bicouche, la transition de phase, c’est-à-dire le passage entre la phase gel et la phase cristal liquide, affecte les fonctions de catalyse et de transport des protéines membranaires. À basse température, la membrane est sous forme de gel (phase gel). Les chaînes hydrocarbonées des lipides sont alors ordonnées et étendues à leur maximum. L’épaisseur de la bicouche est donc maximale. Lorsqu’on élève la température, les chaînes deviennent plus mobiles, ce qui donne une structure plus désordonnée appelée phase cristal liquide.

Answer 7

La température de transition (Tm) d’une membrane dépend à la fois de la longueur et du degré de saturation des chaînes formant les groupements acyles des phospholipides.

Answer 8

Plus une chaîne est longue, plus elle peut former d’interactions non covalentes avec les chaînes voisines, ce qui augmente la stabilité de la bicouche et par conséquent la température de transition.

Answer 9

Par contre, la température de transition diminue lorsque le nombre de doubles liaisons C=C augmente. Les bicouches contenant principalement des acides gras saturés forment des structures rigides, compactes, et organisées. En revanche, les acides gras insaturés entraînent un certain désordre, ce qui rend la membrane plus fluide. Puisque les doubles liaisons introduisent une courbure, les chaînes ne peuvent plus s'aligner de façon aussi compacte et ordonnée. Comme on le sait, les forces de van der Waals dépendent de la distance entre les atomes. Puisque cette distance augmente lorsque les chaînes lipidiques sont moins ordonnées, les forces de van der Waals sont moins importantes. De même, les interactions hydrophobes sont moins fortes lorsque les molécules hydrophobes ne peuvent plus s'associer de façon compacte.

Answer 10

Température à laquelle la membrane change de phase. En dessous de cette température, elle est dans la phase gel; au-dessus, elle est dans la phase cristal-liquide.

Answer 11

Chez les animaux, le cholestérol, qui est une molécule rigide, affecte également la fluidité de la membrane. Ce lipide a un effet particulier. À haute température, il interfère avec le mouvement des chaînes d’acides gras voisines, ce qui diminue la fluidité de la membrane. À basse température, il perturbe l’organisation compacte des chaînes, augmentant ainsi la fluidité des membranes. Le cholestérol aide donc à maintenir la fluidité de la membrane sur un plus grand intervalle de températures, mais n’affecte pas la température de transition.

Answer 12

Habituellement, les membranes biologiques passent graduellement de la phase gel à la phase cristal liquide sur un intervalle de températures variant de 10 °C à 40 °C.

Answer 13

Les bactéries et certains animaux à sang froid comme les poissons ajustent la proportion de leurs acides gras insaturés afin de maintenir un niveau constant de fluidité dans leurs membranes à diverses températures

Answer 14

On retrouve les archaebactéries dans des environnements extrêmes où la température, le pH et/ou la concentration en sels sont aux limites ultimes des conditions permettant la vie. C’est pourquoi on appelle ces organismes des extrémophiles.

Answer 15

Pour survivre à ces conditions extrêmes, les archaea possèdent des caractéristiques particulières, dont une membrane plasmique ayant une structure et une composition inhabituelles.

Answer 16

La membrane plasmique des archaea n’est pas constituée d’une bicouche, mais plutôt d’une monocouche formée d’un isoprénoïde, le caldarchaeol. Le caldarchaeol traverse complètement la membrane. Ce lipide est composé de 2 molécules de glycérol et de 2 chaînes d’unités d’isoprène rattachées par des liens éthers (plus stables que les liens esters). Ceci confère une stabilité exceptionnelle à la membrane.

Answer 17

Les protéines membranaires participent au transport des nutriments et des déchets, au transfert de l’information entre l’environnement et le cytoplasme (aussi appelé la transduction du signal, module 11), à la reconnaissance cellulaire ainsi qu’à la production d’énergie.

Answer 18

Elles sont classées selon leur mode d’association à la bicouche. Protéines transmembranaires (aussi appelées protéines intégrales ou intrinsèques) Protéines périphériques (aussi appelées protéines extrinsèques) Protéines ancrées à un lipide membranaire

Answer 19

Par des forces ioniques, les liaisons H et les interactions hydrophobes.

Answer 20

Par les interactions hydrophobes.

Answer 21

Par les liaisons covalentes.

Answer 22

Par l’augmentation de la force ionique ou par un changement de pH.

Answer 23

Par des agents dénaturation (détergents) et par sonication (bris des membranes).

Answer 24

Par l’hydrolyse enzymatique (phospholipase).

Answer 25

Les protéines transmembranaires.

Answer 26

Région hydrophobe d’une protéine transmembranaire qui est localisée à l’intérieur de la membrane.

Answer 27

Les régions interagissant avec le cœur hydrophobe de la bicouche lipidique sont riches en résidus hydrophobes. On appelle ces régions segments transmembranaires.

Answer 28

Les régions présentes à l’interface lipide-eau (sur la surface interne ou externe) contiennent de nombreux résidus polaires ou chargés.

Answer 29

Le nombre de segments transmembranaires et leur orientation dans la membrane.

Answer 30

Environ 10 à 30% des protéines transmembranaires n’ont qu’un seul segment transmembranaire; les autres en contiennent 2 à 12.

Answer 31

Le nombre de segments transmembranaires peut être prédit en analysant le profil d’hydropathie de la séquence protéique.

Answer 32

Il faut se rappeler que l’hydropathie réfère à l’hydrophobicité relative de chaque acide aminé; c’est le changement d’énergie libre accompagnant le transfert d’un résidu d’acide aminé d’une bicouche lipidique vers l’eau.

Answer 33

Un segment transmembranaire correspond très souvent à une hélice α d’une vingtaine de résidus.

Answer 34

Les 7 segments transmembranaires de la bactériorhodopsine sont tous des hélices α de 25 résidus traversant la bicouche lipidique presque perpendiculairement à son plan.

Answer 35

Plusieurs protéines transmembranaires telles que les porines possèdent des feuillets β qui s’enroulent pour former une barrique β.

Answer 36

Les protéines périphériques sont liées à la surface de la membrane via différents types d’interactions non covalentes, soit avec des lipides membranaires soit avec des protéines transmembranaires.

Answer 37

Les protéines membranaires ancrées à un lipide sont attachées à la membrane par un lien covalent. Le lipide qui sert d’ancre est inséré dans la double couche. Les protéines peuvent être ancrées à : Un acide gras Un isoprénoïde Un glycosylphosphatidylinositol (ancre GPI)

Answer 38

On parle d’acylation (ajout d’un groupement acyle) lorsque les protéines membranaires sont liées à un acide gras, le plus souvent à l’acide myristique ou palmitique.

Answer 39

Lorsqu’elles sont liées à une chaîne d’isoprénoïdes, on parle de prénylation. Les groupements prényle (résidu d’isoprénoïde) que l’on rencontre le plus souvent sur les protéines membranaires sont le farnésyle et le géranylgéranyle.

Answer 40

Les ancres GPI (glycosylphosphatidylinositol) forment le type d’ancrage le plus élaboré. Elles sont constituées d’un résidu de phosphatidylinositol lié à un court oligosaccharide auquel est attaché un résidu de phosphoéthanolamine. C’est ce résidu de phosphoéthanolamine qui forme un lien amide avec la protéine. La portion 1,2-diacylglycérol du GPI est insérée dans la membrane. Les protéines liées à une ancre GPI sont présentes seulement sur la surface externe de la membrane cellulaire.

Answer 41

Réaction chimique au cours de laquelle un groupement acyle est ajouté à une molécule.

Answer 42

Structure contenant un phosphatidylinositol, un oligosaccharide et une phosphoéthanolamine permettant l’ancrage de certaines protéines membranaires. Les groupements acyles de l’ancre GPI sont enfouis dans la membrane, tandis que la portion phosphoéthanolamine est liée à la protéine.

Answer 43

Terme utilisé pour désigner la portion RC=O contribuée par un acide carboxylique dans une molécule plus complexe.

Answer 44

Double couche de lipides dans laquelle les chaines hydrophobes sont associées les unes aux autres à l’intérieur et les groupements hydrophiles de la tête sont tournés vers le milieu aqueux.

Answer 45

Mouvement rapide des molécules de lipides et des protéines à l’intérieur d’un feuillet d’une bicouche lipidique.

Answer 46

Passage des molécules de lipides et des protéines d’un feuillet de la bicouche lipidique à l’autre feuillet. Ce mouvement est favorisé par les flippases et les floppases qui consomment de l'énergie sous forme d'ATP.

Answer 47

Protéine facilitant la diffusion transversale des lipides ou protéines dans une bicouche lipidique.

Answer 48

Structure qu’adoptent certains lipides amphiphiles lorsqu’ils sont présents dans l’eau. Les régions hydrophiles sont en contact avec l’eau, tandis que les régions hydrophobes sont associées les unes aux autres à l’intérieur de la structure.

Answer 49

Vésicule formée d’une bicouche lipidique refermée sur elle-même emprisonnant un compartiment aqueux.

Answer 50

Modèle proposé pour décrire la structure des membranes biologiques. Dans ce modèle, la membrane a une structure dynamique dans laquelle les molécules pivotent et se déplacent rapidement dans le plan de la bicouche. Ce terme décrit à la fois la composition hétérogène et le comportement dynamique des membranes biologiques.

Answer 51

Organisation qu’adoptent certains lipides amphiphiles lorsqu’ils sont présents dans l’eau en une faible concentration. Les régions hydrophiles sont en contact avec l’eau, tandis que les régions hydrophobes s’alignent vers l’extérieur de l’eau.

Answer 52

Réaction chimique au cours de laquelle un isoprénoïde est lié de façon covalente à un résidu cystéine d’une protéine.

Answer 53

Protéine faiblement associée soit aux lipides soit aux protéines intrinsèques de la membrane par des interactions non covalentes. Ces protéines pénètrent peu ou pas du tout la membrane. Synonyme: protéine extrinsèque.

Answer 54

Protéine fortement associée à la membrane par des interactions hydrophobes au cœur de la bicouche lipidique. Ces protéines traversent complètement la membrane. Synonyme : protéine intrinsèque ou intégrale.

Answer 55

Région hydrophobe d’une protéine transmembranaire qui est localisée à l’intérieur de la membrane.

Answer 56

Microdomaine de la membrane plasmique, riche en cholestérol et en sphingolipides. C’est une région moins fluide et plus ordonnée que le reste de la bicouche.

Answer 57

Processus par lequel un signal extracellulaire est converti en signal intracellulaire (voir module 11). C’est la façon qu’un organisme reçoit et interprète l’information provenant de son environnement.