Module 10 Flashcards
Vrai ou faux? Toutes les cellules sont délimitées par une membrane.
Vrai.
Les eucaryotes possèdent des organites qui sont entourés de membranes. Quels sont ces organites et qu’est-ce que les membranes permettent?
Chez les eucaryotes, de nombreux organites intracellulaires (noyaux, mitochondries, chloroplastes, réticulum endoplasmique et appareil de Golgi) sont entourés de membranes.
Ces membranes intracellulaires permettent de maintenir un microenvironnement particulier, favorisant ainsi certains processus biochimiques qui autrement ne se produiraient pas ou du moins beaucoup plus difficilement.
Quelles sont les deux fonctions principales des membranes biologiques?
En plus de servir de barrières entre les cellules et leur environnement (monde extérieur), les membranes biologiques définissent les compartiments intracellulaires.
Que forment les lipides en solution aqueuse?
En solution aqueuse, les lipides forment des agrégats.
Comment les interactions des lipides avec l’eau varient?
Leurs interactions avec l’eau varient selon leur degré d’hydrophobicité.
Comment décrire les interactions entre les lipides hydrophobes dans une solution aqueuse?
Les lipides hydrophobes (comme les triacylglycérols et les cérides) ont tendance à s’associer sous forme de gouttelettes, en excluant les molécules d’eau, ce qui forme des agrégats instables entourés de clathrates.
Quelle est la relation entre les interactions hydrophobes et les clathrates?
Les interactions hydrophobes servent de forces motrices à la formation des clathrates.
Comment les lipides amphiphiles interagissent-ils en solution aqueuse?
Les lipides amphiphiles (acides gras, glycérophospholipides et sphingolipides) s’associent pour former des monocouches, des micelles, des bicouches ou des liposomes.
Comment se forment les monocouches et les micelles?
Des monocouches se forment spontanément lorsqu’une faible quantité d’acide gras est mélangée à l’eau. Si l’on augmente la concentration de cet acide gras, il y a formation de micelles, c’est-à-dire d’agrégats globulaires dont la surface est occupée par les groupements des têtes hydrophiles du lipide, les chaînes hydrophobes s’associant au centre de façon à exclure les molécules d’eau.
Pourquoi les lipides amphiphiles produisent des micelles sphéroïdales?
Les lipides amphiphiles à une seule chaîne (comme les acides gras) produisent des micelles sphéroïdales en raison de leur forme fuselée (leurs groupements hydrophiles sont plus larges que leurs chaînes).
Quels sont les lipides qui forment des bicouches lipidiques? Et pourquoi?
Les 2 chaînes hydrocarbonées des glycérophospholipides et des sphingolipides confèrent à ces lipides une forme plus ou moins cylindrique. Les contraintes stériques amènent ces molécules à former des bicouches lipidiques.
Comment est constituée une bicouche lipidique? Quelles sont les interactions qui les maintiennent?
Une bicouche est constituée de 2 feuillets. Dans chaque bicouche, les chaînes hydrophobes (appelées aussi queues) sont comprises entre les têtes hydrophiles qui sont en contact avec le milieu aqueux. Ce sont les interactions hydrophobes qui servent de forces motrices à la formation des bicouches lipidiques; par la suite, les forces de Van der Waals stabilisent leurs structures.
Qu’est-ce qui forme la base structurale des membranes biologiques?
Les bicouches lipidiques forment la base structurale des membranes biologiques.
Que sont les liposomes? Comment pouvons-nous les former? Sont-elles stables?
En laboratoire, il est possible de former des structures fermées que l’on appelle liposomes à partir de bicouches étendues. Ces structures sont très stables et contiennent une cavité aqueuse.
Que permettent les liposomes et grâce à quoi?
En raison de leur solubilité et de leur imperméabilité à plusieurs substances, les liposomes sont des véhicules prometteurs pour transporter des agents thérapeutiques vers certains tissus.
Une membrane typique est composée de quoi?
Une membrane typique est composée d’une bicouche lipidique à laquelle sont associées principalement des protéines, mais également des glucides.
Qu’est-ce que le modèle de la mosaïque fluide? Que décrit-il?
Le modèle de la mosaïque fluide décrit l’arrangement des lipides et des protéines dans la membrane. Selon ce modèle, la membrane est une structure dynamique dont les constituants sont mobiles. Les protéines sont liées aux lipides via 3 types de liens. Les glucides sont présents principalement sur la surface extracellulaire de la membrane plasmique sous forme de glycolipides ou de glycoprotéines.
Quels sont les principaux types de lipides qu’on retrouve dans les membranes?
Les glycérophospholipides (bactéries et eucaryotes)
Les sphingolipides (absents chez la plupart des bactéries)
Le cholestérol (principalement dans les cellules des animaux).
Le cholestérol peut-il former des bicouche par lui-même?
Puisque le cholestérol ne peut pas former de bicouches par lui-même, il est stabilisé par les autres lipides de la membrane.
Entre quoi varient la composition lipidique ainsi que le ratio lipides/protéines des membranes?
Les espèces
Les différents types de cellules (tissus) d’un organisme
Les organites d’une même cellule
Les feuillets internet et externe de la bicouche (ohénomène appelé asymétrie transversale)
Les différentes régions d’un même feuillet (phénomène appelé hétérogénéité latérale)
Qu’est-ce que la différence entre la composition de différentes membranes reflète?
La diversité biologique qu’assument les membranes.
Pourquoi dit-on qu’unie membrane est asymétrique?
On dit qu’une membrane est asymétrique parce que les phospholipides sont distribués asymétriquement entre les feuillets interne et externe de la bicouche lipidique.
Qu’est-ce que le phénomène d’asymétrie transversale?
On dit qu’une membrane est asymétrique parce que les phospholipides sont distribués asymétriquement entre les feuillets interne et externe de la bicouche lipidique. Ce phénomène est aussi appelé asymétrie transversale. La couche qui fait face à l’environnement a donc une composition différente de la couche qui fait face au cytosol. Cela permet à chaque couche de remplir des besoins particuliers de la cellule. Par exemple, la feuillet externe contient plusieurs lipides associés à des glucides; ces glycolipides participent à la reconnaissance cellulaire.
Qu’est-ce que l’hétérogénéité latérale?
La distribution des lipides et des protéines membranaires est également non uniforme à l’intérieur d’un même feuillet de la bicouche. On parle alors d’hétérogénéité latérale et c’est pourquoi on dit que les membranes sont hétérogènes.
Que sont les radeaux lipidiques? Ils sont un bon exemple de quoi?
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.
Pourquoi dit-on que les membranes sont des structures dynamiques?
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).
Qu’est-ce que la diffusion latérale?
Mouvement rapide des molécules de lipides et des protéines à l’intérieur d’un feuillet d’une bicouche lipidique.
Quelle est la différence entre la diffusion des protéines et des lipides? À quoi les compare-t-on?
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.
Qu’est-ce que la diffusion transversale (flip-flop)? Qu’est-ce qui la facilite?
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.
La fluidité de la membrane varie en fonction de quoi? Qu’est-ce que cela affecte au sein d’une membrane?
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.
De quoi dépend la température de transition (Tm) d’une membrane?
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.
Qu’est-ce qui fait augmenter une température de transition?
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.
