Module 10 Flashcards
Quels organites intracellulaires chez les eucaryotes sont délimités par une membrane cellulaire?
noyaux, mitochondries, chloroplastes, réticulum endoplasmique et appareil de Golgi
À quoi servent les membranes délimitant les organites intracellulaires?
-maintenir un microenvironnement particulier, favorisant ainsi certains processus biochimiques qui autrement ne se produiraient pas ou du moins beaucoup plus difficilement.
V/F Les lipides intérragissent toujours de manière semblable avec l’eau.
Faux, Leurs interactions avec l’eau varient selon leur degré d’hydrophobicité.
Comment s’associent les lipides hydrophobes?
S’associer sous forme de gouttelettes, en excluant les molécules d’eau, ce qui forme des agrégats instables entourés de clathrates.
Donnez 2 exemples de lipides hydrophobes.
triacylglycérols et les cérides
Qu’est-ce qui sert de force motrice à la formation des clathrates?
Les interactions hydrophobes
Nommez 3 exemples de lipides amphiphiles.
acides gras, glycérophospholipides et sphingolipides
Comment s’associent les lipides hydrophiles?
s’associent pour former des monocouches, des micelles, des bicouches ou des liposomes
Qu’est-ce qui se forme lorsqu’une faible quantité d’acide gras est mélangée à l’eau? Et si on augmente la concentration de cet acide gras?
Des monocouches
Des micelles
Qu’est-ce qu’une micelle?
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 à une seule chaîne produisent des micelles sphéroïdales?
En raison de leur forme fuselée (leurs groupements hydrophiles sont plus larges que leurs chaînes).
Quelle est la forme des glycérophospholipides et des sphingolipides?
Cylindrique en raison de leurs deux chaînes hydrocarbonées.
Quelle sorte d’agrégat forment les glycérophospholipides et les sphingolipides?
Bicouche lipidique
Qu’est-ce qui sert de force motrice à la formation des bicouches lipidiques? Et qu’est-ce qui les stabilise?
Interactions hydrophobes
Force de Van der Waals
Qu’est-il possible de former en laboratoire à partir de bicouches lipidiques?
Des liposomes
Décrivez la structure des liposomes.
Bicouche lipidique refermée avec cavité aqueuse.
Est-ce que la structure d’un liposome est stable?
Oui
Pourquoi les liposomes sont des véhicules prometteurs pour transporter des agents thérapeutiques vers certains tissus?
En raison de leur solubilité et de leur imperméabilité à plusieurs substances.
Qu’est-ce qui décrit décrit l’arrangement des lipides et des protéines dans la membrane?
Le modèle de la mosaïque fluide
Qu’est-ce que le modèle de la mosaïque fluide?
Selon ce modèle, la membrane est une structure dynamique dont les constituants sont mobiles.
Sous quelle forme sont présents les glucides à la surface cellulaire?
Glycoprotéine ou glycolipide
Quels sont les 3 principaux lipides de membrane?
- les glycérophospholipides (bactéries et eucaryotes)
- les sphingolipides (absents chez la plupart des bactéries)
- le cholestérol (principalement dans les cellules des animaux).
V/F Le cholestérol peut former des bicouches par lui-même.
Faux. Il est donc stabilisé par les autres lipides de la membrane.
Selon 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 interne et externe de la bicouche
o Phénomène appelé asymétrie transversale
-Les différentes régions d’un même feuillet
o Phénomène appelé hétérogénéité latérale
Qu’est-ce que l’hétérogénéité latérale?
Les différentes régions d’un même feuillet
Qu’est-ce que l’asymétrie transversale?
Les feuillets interne et externe de la bicouche
Complétez la phrase: les membranes sont des structure…
asymétriques
hétérogènes
dynamiques
fluides
Pourquoi dit-on qu’une 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
V/F La composition des couche interne et externe est très semblable.
Faux, Très différentes pour exercer fonctions différentes.
Pourquoi dit-on qu’une membrane est hétérogène? Donnez un exemple.
La distribution des lipides et des protéines membranaires est non uniforme à l’intérieur d’un même feuillet de la bicouche.
Les radeaux lipidiques
Que sont les radeaux lipidiques?
Ce sont des régions enrichies en cholestérol et sphingolipides qui forment des microdomaines moins fluides et plus ordonnés que le reste de la membrane.
V/F Certaines protéines participant à un même sentier métabolique ou à une même voie de transduction de signal sont localisées dans les radeaux lipidiques.
Vrai
Décrivez la fluidité et l’organisation des 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.
Pourquoi dit-on qu’une membrane est dynamique?
car les lipides de la bicouche sont en mouvement continuel
Quels sont les mouvements possible des membranes?
- Rotation autour des liaisons C-C de chaque queue lipidique.
- Les lipides et les protéines peuvent diffuser rapidement à l’intérieur d’un feuillet de la bicouche (diffusion latérale)
- Les lipides peuvent aussi passer d’un feuillet à l’autre de la bicouche (diffusion transversale ou flip-flop)
Est-ce que les protéines ou les lipides diffusent plus rapidement dans une membrane?
En général, les protéines diffusent plus lentement que les lipides.
V/F Toutes les protéines membranaires sont mobiles.
Faux, certaines sont immobiles.
V/F La diffusion transversale/flipflop est très rapide.
Faux. 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.
Quelles enzymes accélèrent le mouvement de diffusion transversale? Et qu’utilisent ces enzymes comme énergie?
Les flippases et les floppases sont des protéines membranaires qui facilitent la diffusion transversale en utilisant de l’ATP.
V/F La fluidité de la membrane varie en fonction de la température.
Vrai
Qu’est-ce que la transition de phase et qu’affecte-elle?
C’est le passage entre la phase gel et la phase cristal liquide, affecte les fonctions de catalyse et de transport des protéines membranaires.
Comment est la membrane à faible 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.
Comment est la membrane à haute température?
Les chaînes deviennent plus mobiles, ce qui donne une structure plus désordonnée appelée phase cristal liquide.
V/F Plus la membrane est fluide, plus elle remplit ses fonctions.
Faux, une membrane doit être fluide, mais pas trop, pour assurer ses fonctions.
De quoi dépend la température de transition Tm?
Elle dépend à la fois de la longueur et du degré de saturation des chaînes formant les groupements acyles des phospholipides.
Comment la longueur d’une chaîne affecte-elle la 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.
Comment le degré de saturation d’un chaîne affecte-elle la température de transition?
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.
Quels types de liaisons ne sont plus aussi fortes avec un degré de saturation élevé?
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.
Le cholestérol est-il une molécule fluide ou rigide?
Rigide
Comment le cholestérol affecte-il la fluidité de la membrane à haute température?
À haute température, il interfère avec le mouvement des chaînes d’acides gras voisines, ce qui diminue la fluidité de la membrane.
Comment le cholestérol affecte-il la fluidité de la membrane à basse température?
À basse température, il perturbe l’organisation compacte des chaînes, augmentant ainsi la fluidité des membranes./
V/F Le cholestérol affecte la température de transition.
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.
Sur quel intervalle les membranes passent-elles de la phase gel à cristal liquide?
sur un intervalle de températures variant de 10 °C à 40 °C
V/F Les mammifères à sang chaud ajustent la proportion de leurs acides gras insaturés afin de maintenir un niveau constant de fluidité dans leurs membranes à diverses températures
Les bactéries et certains animaux à sang froid comme les poissons.
Où retrouve-t-on les archaebactéries? Et comment nomme-t-on ces organismes?
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. CE SONT DES EXTRÉMOPHILES.
De quoi est composée la membrane des archaebactéries?
Monocouche formée d’un isoprénoïde, le caldarchaeol qui traverse complètement la membrane.
De quoi est composé le caldarchaeol dans la membrane des archaebactéries?
Ce lipide est composé de 2 molécules de glycérol et de 2 chaînes d’unités d’isoprène rattachées par des liens éthers
Que confère à la membrane des achaebactéries une stabilité exceptionnelle?
Les liens éthers plus stables que les liens esters classiques.
À quoi participent les protéines membranaires?
- transport des nutriments et des déchets
- au transfert de l’information entre l’environnement et le cytoplasme (aussi appelé la transduction du signal)
- à la reconnaissance cellulaire
- à la production d’énergie.
Quels sont les 3 types de protéines membranaires?
- Protéines transmembranaires (aussi appelées protéines intégrales ou intrinsèques)
- Protéines périphériques (aussi appelées protéines extrinsèques)
- Protéines ancrées à un lipide membranaire
Par quoi les protéines périphériques sont-elles liées à la membrane?
Forces ioniques
Liaisons H
Interactions hydrophobes
Par quoi les protéines transmembranaires sont-elles liées à la membrane?
Interactions hydrophobes
Par quoi les protéines liée à un lipide membranaire sont-elles liées à la membrane?
Liaisons covalentes
Comment les protéines périphériques sont-elles libérées de la membrane?
Augmentation de la force ionique
Changement de pH
Comment les protéines transmembranaires sont-elles libérées de la membrane?
Agents dénaturants (détergents)
Sonication (bris des membranes)
Comment les protéines liées à un lipide membranaire sont-elles libérées de la membrane?
Hydrolyse enzymatique (phospholipase)
Comment son composées les protéines transmembranaires?
segments transmembranaires : cœur hydrophobe de la bicouche lipidique sont riches en résidus hydrophobes.
Les régions présentes à l’interface lipide-eau (sur la surface interne ou externe) contiennent de nombreux résidus polaires ou chargés.
Selon quels critères sont classées les protéines transmembranaires?
le nombre de segments transmembranaires
leur orientation dans la membrane
V/F Les extrémités N- et C-terminales d’une protéine transmembranaire peuvent être toutes les 2 du même côté de la membrane ou de part et d’autre de la membrane.
Vrai. ex GLUT1
Quelle proportion des protéines transmembranaires n’ont qu’un seul segment? Les autres en contiennent combien?
10-30%
2 à 12
Comment peut-on prédire le nombre de segments transmembranaires?
En analysant le profil d’hydropathie de la séquence protéique
Qu’est-ce que l’hydropathie?
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
Complétez la phrase: les protéines transmembranaires sont souvent…
Donnez un exemple
Des hélices alpha d’une vingtaine de résidus
Par exemple, les 7 segments transmembranaires de la bactériorhodopsine sont tous des hélices α de 25 résidus traversant la bicouche lipidique presque perpendiculairement à son plan
V/F Les segments transmembranaires des protéines transmembranaire sont seulement des hélice alpha.
Faux, plusieurs protéines transmembranaires telles que les porines possèdent des feuillets qui s’enroulent pour former une barrique
Comment détermine-t-on le nombre de segments transmembranaire d’une protéine transmembranire avec un graphique d’hydropathie?
Nombre de pics au dessus du graphique
Par quoi les protéines périphériques sont-elles liées à la membrane?
via différents types d’interactions non covalentes, soit avec des lipides membranaires soit avec des protéines transmembranaires.
Comment les protéines membranaires ancrées à un lipide sont-elles attachées à la membrane? et à quoi?
par un lien covalent à
- Un acide gras
- Un isoprénoïde
- Un glycosylphosphatidylinositol (ancre GPI)
Quand parle-t-on d’acylation ? (protéines membranaires ancrées à un lipide)
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
Quand parle-t-on de prénylation ? (protéines membranaires ancrées à un lipide)
Lorsqu’elles sont liées à une chaîne d’isoprénoïdes, on parle de prénylation
Les groupements prényls (résidu d’isoprénoïde) que l’on rencontre le plus souvent sur les protéines membranaires sont le farnésyl et le géranylgéranyl.
Quel ancrage des protéines membranaires ancrées à un lipide est le plus élaboré?
GPI
De quoi sont constituées les ancre GPI?
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.
V/F On retrouve les ancres GPI dans le feuillet interne et externe.
Faux. Les protéines liées à une ancre GPI sont présentes seulement sur la surface externe de la membrane cellulaire.
Lesquels de ces acides gras servent fréquemment d’ancrage pour les protéines membranaires?
acide myristique ou palmitique
À quelle classe de lipide appartiennent les biomolécules formant la membrane des archaebactéries?
Isoprénoïde
Comment nomme-t-on le mouvement d’une biomolécule à l’intérieur d’un seul feuillet d’une membrane?
Diffusion latérale
À partir de quelles molécules est formée une ancre GPI?
Une phosphoéthanolamine
Un oligosaccharide
Un phosphatidylinositol
Pourquoi les lipides constituant principalement les membranes sont les glycérophospholipides plutôt que les triacylglycérols?
Les triacylglycérols sont des molécules hydrophobes et non des molécules amphiphiles. Un lipide doit être amphiphile (amphipathique) pour former une membrane. Les triacylglycérols forment des gouttelettes de gras insolubles.
Pourquoi les lipides constituant principalement les membranes sont les glycérophospholipides plutôt que les acides gras?
Une molécule de glycérophospholipide présente une forme cylindrique tandis qu’une molécule d’acide gras seul a une forme conique. L’encombrement stérique entre les 2 chaines d’acides gras dans les glycérophospholipides favorise la formation de doubles couches plutôt que la formation de micelles. En raison de sa forme conique, un acide gras simple a une tendance plus forte à former des micelles.
V/F Les lipides des membranes sont liés par des liens covalents?
Parce qu’ils ne sont pas liés par des liens covalents, les lipides de la membrane peuvent pivoter sur eux-mêmes (rotation), se déplacer latéralement dans un feuillet de la bicouche (diffusion latérale) et même changer de feuillet à l’intérieur de la même bicouche (diffusion transversale ou flip-flop). Cette liberté de mouvement assure la fluidité de la membrane.
Quels lipides peuvent servir d’ancrage membranaire aux protéines? À quelles familles de lipides appartiennent-ils?
a. Acide gras : principalement acides myristique et palmitique
b. Isoprénoïdes : farnesyl et geranylgeranyl (terpènes)
c. Ancre GPI: Glycérophospholipide (phosphatidylinositol) lié à un
oligosaccharide et à une phosphoéthanolamine.
