Module 10 : les membranes biologiques Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qui délimite la cellule?

A

une membrane

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Q

2 fonctions des membranes biologiques?

A

Barrières entre les cellules et leur environnement (monde extérieur)
Définir les compartiments intracellulaires

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3
Q

Quels organites sont entourés de membrane chez les eucaryotes?

A

noyaux, mitochondries, chloroplastes, réticulum endoplasmique et appareil de golgi

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4
Q

Que permettent les membranes intracellulaires?

A

maintenir un microenvironnement particulier, favorisant certains processus biochimiques qui autrement ne se produiraient pas ou du moins beaucoup plus difficilement.

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5
Q

Comment sont les lipides en solutions aqueuse? Comment leur interactions avec l’eau varie?

A

ils forment des agrégats.

Selon leur degré d’hydrophobicité.

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6
Q

Que font les lipides hydrophobes dans l’eau?

A

ils ont tendance à s’associer sous forme de gouttelettes, en excluant les molécules d’eau, ce qui forme des agrégats instables entourés de clathrates.

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7
Q

Qu’est-ce qui sert de forces motrices à la formation de clathrates?

A

interactions hydrophobes

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8
Q

Que font les lipides amphiphiles dans l’eau?

A

ils s’associent pour former des monocouches, des micelles, des bicouches ou des liposomes.

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9
Q

Quand se forme une monocouche?

A

elle se forme spontanément lorsqu’une faible quantité d’acide gras est mélangé à l’eau.

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10
Q

Quand il y a formation de micelle?

A

Si on augmente la concentration d’acide gras dans l’eau.

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11
Q

Qu’est-ce que une micelle?

A

agrégats globulaires dont la surface est occupée par les groupements de têtes hydrophiles du lipides, les chaines hydrophobes d’associant au centre de façon à exclure les molécules d’eau.

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12
Q

Qui produit des micelles sphéroïdales?

A

Les lipides amphiphiles à une seule chaîne, en raison de leur forme fuselée (cône) (groupements hydrophiles plus larges que leurs chaînes)

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13
Q

Qui est-ce qui forme une bicouche lipidique?

Pourquoi c’est eux?

A

les 2 chaînes hydrocarbonées des glycérophospholipides et des sphingolipides sont plus cylindriques.
contraintes stériques

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14
Q

Comment est la structure d’une bicouche?

A

2 feuillets.

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15
Q

Ou sont les chaines hydrophobes dans une bicouche?

A

entre les têtes hydrophiles, qui sont en contact avec le milieu aqueux.

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16
Q

Qu’est-ce qui sert de forces motrices à la formation des bicouches lipidiques? et après?

A

interactions hydrophobes, par la suite les forces de Van der Waals stabilisent leur structure?

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17
Q

Qu’est ce qu’un liposome et à partir de quoi on peut le former?

A

Structure fermées, stables et contenant une cavité aqueuse, formées à partir de bicouches étendues.

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18
Q

pourquoi les liposomes sont des véhicules prometteurs pour transporter des agents thérapeutiques vers certains tissus?

A

En raison de leur solubilité et de leur imperméabilité à plusieurs substances

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19
Q

De quoi est composée une membrane typique?

A

bicouche lipidique à laquelle sont associées principalement des protéines, mais également des glucides.

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20
Q

Que décrit le modèle de la mosaïque fluide?

A

l’arrangement des lipides et des protéines dans la membrane

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21
Q

Comment est la membrane selon le modèle de la mosaïque fluide?

A

structure dynamique dont les constituants sont mobiles

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22
Q

Ou et sous quelle forme sont présents les glucides dans les membranes?

A

Sur leur surface extracellulaire

sous forme de glycolipides ou de glycoprotéine

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23
Q

3 principaux types de lipides dans les membranes?

A

Glycérophospholipides (bactéries et eucaryotes)
Sphingolipide (absent chez la plupart des bactéries)
Cholestérol (principalement dans les cellules des animaux)

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24
Q

Le cholestérol forme t-il une bicouche?

A

Il ne peut former de bicouche par lui-même, il est donc stabilisé par les autres lipides de la membrane

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25
Q

Selon quoi varie la composition lipidique ainsi que le ratio lipides/protéines des membranes?

A

1- les espèces
2- les différents types de cellules (tissus) d’un organisme
3- les organites d’une même cellule
4- les feuillets interne et externe de la bicouche
5- Les différentes régions d’un même feuillet

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26
Q

Que réflète les différences entre les différentes membranes?

A

la diversité des rôles biologiques qu’assument les membranes

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27
Q

Les membranes biologiques sont des structures : (4)

A

asymétrique
hétérogènes
dynamiques
fluides

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28
Q

Pourquoi on dit qu’une membrane est asymétrique

Comment appelle t-on aussi ce phénomène?

A

parce que les phospholipides sont distribués asymétriquement entre les feuillets interne et externe de la bicouche lipidique
Asymétrie transversale

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29
Q

Que ce que fait l’asymétrie transversale aux couches des membranes?

A

La couche qui fait face à l’environnement a donc une composition différente de la couche qui fait face au cytosol, ce qui lui permet de remplir des besoins particuliers de la cellule

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30
Q

Que contient le feuillet externe?

A

plusieurs lipides associés à des glucides, ces glycolipides participent à la reconnaissance cellulaire

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31
Q

Qu’est-ce que l’hétérogénéité latérale?

A

distribution des lipides et protéines membranaires non uniforme à l’intérieur d’un même feuillet de la bicouche.

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32
Q

Un exemple de hétérogénéité?

A

radeaux lipidiques.

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33
Q

Qu’est-ce qu’un radeau lipidique?

A

régions enrichies en cholestérol et sphingolipides qui forment des microdomaines moins fluides et plus ordonnées que le reste de la membrane, dont certaines protéines membranaires s’y associent spécifiquement.

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34
Q

Un exemple de protéines membranaires qu’on peut retrouver dans un radeau lipidique?
Comment sont ces régions?

A

Certaines protéines participant à un même sentier métabolique ou à une même voie de transduction du signal.
Régions 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.

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35
Q

Dans quoi la proximité des protéines est primordiale?

A

phénomènes de canalisation métabolique

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36
Q

Pourquoi les membranes sont des structures dynamiques?

A

les lipides de la bicouche sont en mouvement continuel.

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37
Q

Mouvement possibles des lipides dans la bicouche?

A
rotation autour des liens C-C de chaque queue lipidique
Diffusion latérale
diffusion transversale (flip-flop)
38
Q

Qu’est-ce que la diffusion latérale?

Vitesse?

A

lipides et protéines qui peuvent diffuser rapidement à l’intérieur d’un feuillet de la bicouche.
Protéine = plus lentement que les lipides

39
Q

A quoi on compare les protéines membranaires?

A

icebergs flottants sur une mère de lipides, cependant certaines sont immobiles

40
Q

Qu’est-ce que la diffusion transversale?

A

lipides qui passent d’un feuillet à l’autre de la bicouche

41
Q

Comment se déroule la diffusion transversale?

A

La tête hydrophile de la molécule, qui est fortement hydratée, doit traverser la région hydrophobe de la bicouche. Comme la barrière énergétique associée à ce mouvement est très élevée, la diffusion transversale est lente.

42
Q

Qu’est-ce qui facilite la diffusion transversale?

A

Flippases et floppases (protéines membranaires, en utilisant de l’ATP)

43
Q

Vrai ou faux : la fluidité de la membrane ne varie pas en fonction de la température

A

FAUX

44
Q

Qu’est-ce que la transition de phase? Que fait-elle?

A

Passage entre la phase gel et la phase cristal liquide

Modifier l’organisation de la bicouche et affecter les fonctions de catalyse et de transport des protéines membranaires

45
Q

comment est la membrane à basse température?
Chaine?
Épaisseur?

A

sous forme de gel.
Les chaines hydrocarbonées des lipides sont alors ordonnées et étendues à leur maximum.
l’épaisseur de la couche est donc maximale

46
Q

Comment est la membrane lorsqu’on élève la température?

A

Sous forme de cristal liquide
structure plus désordonnée
Chaine plus mobile

47
Q

Une membrane doit -elle être fluide? gamme de température?

A

Oui, mais pas trop, pour assurer ses fonctions.

La gamme de température où la fluidité est optimale varie selon la composition de la membrane.

48
Q

De quoi dépend la température de transition?

A

longueur et degré de saturation des chaines formant les groupement acyles des phospholipides

49
Q

Plus une chaine est longue, …

A

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

50
Q

Quand est-ce que la Tm diminue? Pourquoi?

A

lorsque le nombre de doubles liaisons C=C augmente.
Les bicouches contenant des acides gras saturés = rigides, compactes, organisés
Bicouches contenant des acides gras insaturés = désordre, donc membrane plus fluide. Introduise une courbure, les chaines ne peuvent plus être autant compacte et ordonnées

51
Q

De quoi dépendent les forces de Van der Waals?

A

distance entre les atomes. Elle augmente lorsque les chaînes lipidiques sont moins ordonées, donc force moins importante

52
Q

Quand est-ce que les interactions hydrophobes sont moins importantes?

A

lorsque les molécules hydrophobes ne peuvent plus s’associer de façon compacte

53
Q

Quelle autre molécule affecte la fluidité de la membrane chez les animaux?

A

cholestérol (molécule rigide)

54
Q

Effet du cholestérol à haute température?

A

Il interfère avec le mouvement des chaînes d’acides gras voisines, ce qui diminue la fluidité de la membrane

55
Q

Effet du cholestérol à basse température?

A

perturbe l’organisation compacte des chaînes, ce qui augmente la fluidité de la membrane

56
Q

Rôle du cholestérol?

A

maintenir la fluidité de la membrane sur un plus grand intervalle de températures, sans affecter la température de transition.

57
Q

Température à lesquelles les membranes biologiques passe de la phase gel à la phase cristal liquide?

A

intervalle de températures variant de 10 à 40 degré celcius

58
Q

Comment les bactéries et animaux à sang froid (poissons) maintiennent un niveau constant de fluidité dans leurs membranes à diverses température?

A

ils ajustent la proportion de leurs acides gras insaturés

59
Q

Ou on trouve des archaebactéries?

Comment on appelle ces organismes?

A

environnement extrêmes ou la température, le pH et/ou la concentration en sels sont aux limites ultimes des conditions permettant la vie.
C’est pourquoi on les appelle extrémophiles

60
Q

Comment les archae survivent à des conditions extrêmes?

A

ils possèdent des caractéristiques particulières, dont une membrane plasmique ayant une structure et une composition inhabituelle

61
Q

Comment est la membrane plasmique des archae?

A

Pas une bicouche, mais une monocouche, formé d’un isoprénoïde, le caldarchaeol.

62
Q

Comment est le caldarchaeol? (dans la membrane, composition, stabilité)

A

Il traverse complètement la membrane.
Composé de 2 molécules de glycérol et de 2 chaînes d’unités isoprène rattachées par des liens éthers (+ stable que ester)
Stabilité incroyable

63
Q

Rôle des protéines transmembranaires? (4)

A

transport des nutriments et des déchets
transfert de l’information entre l’Environnement et le cytoplasme (transduction du signal)
Reconnaissance cellulaire
production d’énergie

64
Q

3 classes de protéines membranaires?

A

Protéines transmembranaires (protéines intégrales ou intrinsèques)
Protéines périphériques (protéines extrinsèques)
Protéines ancrées à un lipide membranaire

65
Q

Comment les protéines périphériques sont liés à la membrane?

A

Forces ioniques
Liaisons H
Interactions hydrophobes

66
Q

Comment les protéines transmembranaires sont liés à la membrane?

A

Interactions hydrophobes

67
Q

Comment les protéines ancrées à un lipide membranaire sont liés à la membrane?

A

Liaisons covalentes

68
Q

Comment les protéines périphériques sont libérés de la membrane?

A

Augmentation de la force ionique

changement de pH

69
Q

Comment les protéines transmembranaires sont libérés de la membrane?

A

agents dénaturants (détergents)

sonication (bris des membranes)

70
Q

Comment les protéines ancrées à un lipide membranaire sont libérés de la membrane?

A

Hydrolyse enzymatique (phospholipase)

71
Q

Qu’est-ce qu’une protéine transmembranaire?

A

Elle traverse complètement la membrane.

72
Q

En quoi sont riches les régions qui interagissent avec le cœur hydrophobe de la bicouche lipidique?
Comment on les appelle?

A

Résidus hydrophobes.

segments transmembranaires

73
Q

Comment sont les régions présente à l’interface lipide-eau des protéines transmembranaire?

A

contiennent de nombreux résidus polaires ou chargés

74
Q

Selon quoi on classe les protéines transmembranaires?

A

nombre de segments transmembranaires

orientation dans la membrane

75
Q

Combien de protéines transmembranaires n’ont qu’un seul segment transmembranaires?
Combien le reste en ont?

A

10 à 30 %

2 à 12.

76
Q

Comment on peut prédire le nombre de segments transmembranaires?

A

en analysant le profil d’hydropathie de la séquence protéique.

77
Q

A quoi réfère l’hydropathie?

A

à l’hydrophobicité relative de chaque aminé : c’est le changement d’énergie libre accompagnant le transfert d’un résidu d’acide aminé d’une bicouche lipidique vers l’eau

78
Q

Qu’est-ce qu’un segment transmembranaire?

A

hélice alpha d’une vingtaine de résidus.

79
Q

Comment sont les segments de la bactériorhodopsine?

A

Il y en a 7. hélices alpha de 25 résidus traversant la bicouche presque perpendiculairement à son plan.

80
Q

Porines?

A

Protéines transmembranaires qui possèdent des feuillet bêta, qui s’enroulent pour former une barrique bêta.

81
Q

Protéines périphériques? lié avec quoi

A

Liés à la surface soit avec des lipides membranaires, soit avec des protéines transmembranaires

82
Q

Ou est le lipide qui sert d’ancre (protéines ancrées à un lipide membranaire )

A

inséré dans la double couche

83
Q

A quoi peuvent être ancrées les protéines (protéines ancrées à un lipide membranaire )

A

acide gras
isoprénoïde
glycosylphosphatidylinositol (ancre GPI)

84
Q

Qu’est-ce que l’acylation?

A

protéines transmembranaires sont liés à un acide gras ( acide myristique ou palmitique)

85
Q

Qu’est-ce que la prénylation?

A

Lorsque les protéines transmembranaires sont liés à une chaîne d’isoprénoïde

86
Q

Quels sont les groupements prényls (résidu d’isoprénoïde) que l’on rencontre le plus souvent sur les protéines transmembranaires?

A

farnésyl et géranylgéranyl

87
Q

quel est l’ancrage le plus élaboré?

A

ancres GPI

88
Q

De quoi sont constitué les ancres GPI?

A

un résidu de phosphatidylinositol lié à un court oligosaccharide auquel est attaché un résidu de phosphoéthanolamine (lien amide avec la protéine)

89
Q

Quel portion du GPI est inséré dans la membrane?

A

la portion 1,2-diacylglycérol

90
Q

Ou on trouve les protéines liés à un ancre GPI?

A

surface externe de la membrane cellulaire