Module 11

Question 1

Les membranes biologiques séparent quoi de quoi?

Answer 1

Les membranes biologiques séparent physiquement les cellules de leur environnement et délimitent leurs compartiments intracellulaires.

Question 2

Pourquoi les membranes biologiques constituent des barrières semi-perméables?

Answer 2

Elles constituent des barrières semi- perméables, puisqu’elles empêchent le passage (par diffusion) de la plupart des molécules.

Question 3

Quelles sont les 6 fonctions des membranes biologiques?

Answer 3

Servent de frontières

Importation des nutriments

Production d’énergie (ATP)

Transduction du signal

Interaction cellule-cellule

Reconnaissance cellulaire

Question 4

Quels sont les rôles des glycolipides et des glycoprotéines présents à la surface des membranes?

Answer 4

Les glycolipides et les glycoprotéines présents sur la surface des membranes participent aux interactions cellule-cellule et à la reconnaissance cellulaire.

Question 5

Pourquoi le transport membranaire est-il vital?

Answer 5

Le transport membranaire est vital pour toutes les formes de vie. En effet, une cellule doit pouvoir importer ses nutriments et exporter ses déchets.

Question 6

Qu’est-ce qui régule le flux des molécules qui entrent et qui sortent de la cellule?

Answer 6

La membrane.

Question 7

Décrivez le mécanisme de diffusion simple sans protéines impliquées. Quel est le mouvement du soluté? Quelle est la source d’énergie et quels sont les types de molécules transportées?

Answer 7

Le mouvement du soluté se fait selon le gradient de concentration.

Il n’y a aucune source d’énergie.

Molécules transportées : molécules lipophiles, petites molécules non chargées

Question 8

Décrivez le mécanisme de diffusion simple avec des protéines. Quelles sont les protéines impliquées? Quel est le mouvement du soluté? Quelle est la source d’énergie et quels sont les types de molécules transportées?

Answer 8

Les protéines impliquées sont les pores ou les canaux.

Le mouvement du soluté se fait selon le gradient de concentration et selon le potentiel électrique.

Il n’y a aucune source d’énergie.

Les molécules transportées sont les ions et les molécules polaires.

Question 9

Les pores lors de la diffusion simple sont rencontrés chez qui?

Answer 9

Les procaryotes.

Question 10

Quels sont les ions majoritairement transportés par canaux ioniques?

Answer 10

La diffusion simple à l’aide de canaux est très souvent utilisée pour le transport des ions comme les ions sodium (Na+), potassium (K+) et calcium (Ca+).

Question 11

Les canaux ioniques sont-ils spécifiques?

Answer 11

La plupart des canaux ioniques sont spécifiques à un ion donné.

Question 12

Quels sont le rôle des stimulus dans la diffusion simple par canaux ioniques?

Answer 12

Certains canaux peuvent s’ouvrir ou se fermer très rapidement en réponse à un stimulus externe.

Question 13

Expliquez l’utilisation des canaux ioniques par les cellules nerveuses.

Answer 13

Les cellules nerveuses possèdent des canaux Na+ et des canaux K+ qui s’ouvrent lors de la propagation de l’influx nerveux. Les canaux Na+ permettent l’entrée rapide des ions Na+ dans la cellule, tandis que les canaux K+ permettent la sortie des ions K+.

Question 14

Pourquoi certains canaux/pores laissent passer l’eau lorsque celle-ci peut déjà diffuser à travers la bicouche lipidique?

Answer 14

Bien que l’eau puisse diffuser directement au travers de la bicouche lipidique, cette diffusion est parfois trop lente.

Question 15

Que sont les aquaporines?

Answer 15

Ce sont des protéines qui augmentent la diffusion des molécules d’eau en formant un passage qui les laisse passer selon leur gradient de concentration.

Question 16

Dans quelles cellules retrouve-t-on des aquaporines? Pourquoi?

Answer 16

C’est le cas des cellules des reins, des glandes salivaires et des glandes lacrymales, car elles doivent transporter l’eau rapidement.

Question 17

Les aquaporines sont-elles présentes chez les plantes?

Answer 17

Oui.

Question 18

Décrivez le mécanisme de transport passif/diffusion facilitée. Quelles sont les protéines impliquées? Quel est le mouvement du soluté? Quelle est la source d’énergie et quels sont les types de molécules transportées?

Answer 18

Les protéines impliquées sont les protéines de transport, les transporteurs, les perméables et les pompes.

Le soluté se déplace en fonction de son gradient de concentration ou selon son potentiel électrique.

Il n’y a aucune source d’énergie.

Les molécules transportées sont les grosses molécules et les molécules chargées.

Question 19

Les globules rouges utilisent quel type de transport pour faire enter le glucose? Comment fonctionne le processus?

Answer 19

Le transport passif/diffusion facilitée.

Suite à la fixation du glucose sur le transporteur GLUT1, cette protéine transmembranaire change de conformation, ce qui conduit à la libération du sucre à l’intérieur de la cellule. Comme le transport se fait selon le gradient de concentration, aucun apport énergétique n’est requis.

Question 20

Que signifie un transporteur uniport? Donnez un exemple.

Answer 20

GLUT1 est un transporteur uniport, puisqu’il ne transporte qu’un seul type de molécules, et ce dans une seule direction.

Question 21

Décrivez le mécanisme de transport actif primaire. Quelles sont les protéines impliquées? Quel est le mouvement du soluté? Quelle est la source d’énergie et quels sont les types de molécules transportées?

Answer 21

Les protéines impliquées sont les protéines de transport, les transporteurs, les perméables et les pompes.

Le soluté se déplace contre le gradient de concentration ou contre le potentiel électrique.

La source d’énergie peut être l’ATP (majoritairement) ou la lumière.

Les molécules transportées sont les grosses molécules et les molécules chargées.

Question 22

Quel est un des rôles très importants qu’occupe le transport actif primaire?

Answer 22

Ce mode de transport joue un rôle clé dans la détoxification de la cellule ainsi que dans la formation et le maintien de gradients d’ions de part et d’autre de la membrane.

Question 23

Quel type de transporteur est fréquemment rencontré chez les bactéries résistantes aux antibiotiques?

Answer 23

C’est le transport actif primaire. En effet, il existe des transporteurs ayant la capacité d’expulser les déchets et certaines molécules nocives de la cellule en échange d’ATP.

Question 24

Dans les cellules humaines, quelles protéines permettent le rejet de composés toxiques provenant de la diète? Et par quel mécanisme?

Answer 24

Le transport actif primaire. Dans les cellules humaines, les glycoprotéines P permettent le rejet de composés toxiques provenant de la diète.

Question 25

Qu’est-ce qui rend les cellules cancéreuses résistantes à la chimiothérapie? Par quel mécanisme?

Answer 25

Le transport actif primaire. Malheureusement, chez certaines cellules cancéreuses, on observe la surproduction de ces protéines, ce qui leur permet de résister à la chimiothérapie. Cela explique en partie pourquoi certaines personnes ne sont pas réceptives à ces traitements.

Question 26

À quoi servent les gradients d’ions sodium et potassium?

Answer 26

Les gradients d’ions sodium et potassium formés par le transport actif primaire servent, entre autres, à la propagation de l’influx nerveux.

Question 27

À quoi servent les gradients d’ions calcium?

Answer 27

Les gradients d’ions calcium sont utilisés lors de la contraction musculaire ou dans la transduction du signal.

Question 28

À quoi servent les gradients de protons dans l’estomac?

Answer 28

Dans l’estomac, les gradients de protons assurent le maintien d’un pH très faible à l’extérieur de la cellule, ce qui favorise la digestion, tout en conservant un pH physiologique dans le cytosol.

Question 29

Les gradients de H+ sont nécessaires à quels endroits et pourquoi?

Answer 29

Dans les membranes bactériennes et celles des mitochondries, les gradients de H+ sont nécessaires pour la production d’ATP.

Question 30

Quelle est la source majeur d’énergie qu’utilise le transport actif secondaire?

Answer 30

Les gradients de H+ ou de Na+ qui sont générés au cours du transport actif primaire servent également comme source majeure d’énergie pour le transport actif secondaire.

Question 31

Donnez un exemples de transporteurs actifs qui utilisent la lumière comme source d’énergie.

Answer 31

C’est le cas de la bactériorhodopsine, une pompe à protons qui est présente chez certaines archaebactéries halophiles (c’est-à-dire qui aiment le sel), par exemple Halobacterium salinarium. Ainsi, la bactériorhodopsine permet à certaines archaebactéries de capter l’énergie lumineuse et de la transformer en énergie chimique, laquelle sera ultérieurement utilisée par la cellule.

Question 32

Quelles sont les caractéristiques de la pompe à protons bactériorhodopsine?

Answer 32

Comme nous l’avons déjà vu dans le module précédent, cette pompe à protons est constituée de 7 hélices alpha. Le gradient de protons formé est utilisé pour synthétiser de l’ATP.

Question 33

Qu’est-ce que l’action de la pompe à sodium (ATPase Na+/K+) assure?

Answer 33

Son action assure une concentration faible en ions sodium et une concentration élevée en ions potassium à l’intérieur de la cellule.

Question 34

Pourquoi la pompe à sodium est un transporteur antiport?

Answer 34

Cette pompe est un transporteur antiport, puisqu’elle transporte deux types d’ions dans des directions opposées.

Question 35

Décrivez le mécanisme de la pompe à sodium.

Answer 35

Pour chaque molécule d’ATP qui est hydrolysée, 3 ions Na+ sortent de la cellule et 2 ions K+ y pénètrent. Tout comme pour le transport passif, il y a changement de conformation de la pompe lors de la fixation, du transport et de la libération des solutés.

Question 36

Décrivez le mécanisme de transport actif secondaire. Quelles sont les protéines impliquées? Quel est le mouvement du soluté? Quelle est la source d’énergie et quels sont les types de molécules transportées?

Answer 36

Les protéines impliquées sont les protéines de transport, les transporteurs, les perméables et les pompes.

Le soluté se déplace contre le gradient de concentration ou contre le potentiel électrique.

La source d’énergie est le potentiel électrique.

Les molécules transportées sont les grosses molécules et les molécules chargées.

Question 37

Quels sont les principaux gradients utilisés par le transport actif secondaire comme source d’énergie? Pourquoi dit-on que le transport actif secondaire est couplé au transport actif primaire?

Answer 37

Le transport actif secondaire utilise principalement des gradients de H+ et de Na+ comme source d’énergie. Comme ces gradients proviennent de l’action d’un transporteur actif primaire, on dit que le transport actif secondaire est couplé au transport actif primaire.

Question 38

Les transporteurs actifs secondaires sont-ils uniport, antiport ou symport?

Answer 38

Les transporteurs actifs secondaires peuvent être symport ou antiport, mais ne peuvent pas être uniport, puisque le transport de la molécule désirée est couplé avec le transport d’un ion dont le gradient de concentration est favorable.

Question 39

Quels sont les composés que le transport actif secondaire permet à la cellule d’acquérir?

Answer 39

Les oses simples et les acides aminés sont acquis par la cellule principalement grâce à ce type de transport.

Question 40

Dans les cellules intestinales des animaux quels sont les solutés qui sont transportés avec le transport actif secondaire?

Answer 40

Dans les cellules intestinales des animaux, le transporteur Na+-glucose utilise le gradient de sodium créé par la pompe à sodium pour transporter le glucose contre son gradient de concentration.

Question 41

Dans certaines bactéries, quelles sont les solutés qui se déplacent par transport actif secondaire?

Answer 41

Dans certaines bactéries, la perméase du lactose utilise plutôt un gradient de H+ pour transporter le lactose.

Question 42

Expliquez le transport actif secondaire du glucose dans les intestins par le transporteur Na+-glucose.

Answer 42

Les cellules épithéliales possèdent, sur la surface bordant le lumen, le transporteur Na+-glucose. Ce transporteur actif secondaire permet de faire entrer le glucose contre son gradient de concentration en couplant le transport de cet hexose à celui des ions Na+ (transporteur symport). Bien entendu, les cellules intestinales doivent récupérer le maximum du glucose provenant de la diète même lorsque la concentration de glucose dans le lumen intestinal est faible. Cela est possible grâce au gradient de concentration de Na+ créé par une pompe à sodium : l’ATPase Na+ K+. Ce transporteur actif primaire maintient une concentration intracellulaire de Na+ très faible, favorisant l’entrée du Na+ en provenance du lumen intestinal par le transporteur Na+-glucose.

Question 43

Qu’est-ce que le transporteur GLUT2?

Answer 43

Un troisième transporteur, GLUT2, permet de transporter le glucose qui a été absorbé par les cellules intestinales vers la circulation sanguine. Puisque la concentration de glucose est plus faible dans le sang que dans le cytosol des cellules intestinales, le transport se fait dans le sens de la concentration du gradient; GLUT2 est donc un transporteur passif similaire à GLUT1.

Question 44

Une cellule peut-elle contenir plusieurs modes de transport?

Answer 44

Une même cellule peut contenir des pores/canaux (diffusion simple), des protéines servant au transport passif (ou diffusion facilitée) de même que des transporteurs impliqués dans les transports actifs primaire et secondaire.

Question 45

Quelles sont les principales fonctions des protéines membranaires?

Answer 45

Les protéines transmembranaires peuvent générer des gradients ioniques, transporter de petites molécules polaires comme l’eau, détoxifier la cellule et importer des nutriments comme le glucose et le lactose.

Question 46

L’endocytose et l’exocytose sont des types de transports qui transportent quelles molécules?

Answer 46

Les macromolécules.

Question 47

Quelles molécules sont en mesures de pénétrer librement dans la cellule par diffusion simple?

Answer 47

L’eau, l’oxygène, le gaz carbonique et les molécules hydrophobes comme les stéroïdes pénètrent librement dans la cellule par diffusion simple au travers de la bicouche lipidique, et ce, sans l’aide de protéine. La diffusion se fait selon le gradient de concentration, c’est-à-dire que les molécules se déplacent de la région la plus concentrée vers la région la moins concentrée.

Question 48

À quelles molécules la bicouche lipidique est-elle perméable?

Answer 48

La bicouche lipidique est imperméable à toutes les molécules, sauf les molécules lipophiles (hydrophobes) et certaines petites molécules non chargées.

Question 49

La diffusion simple est-elle spontanée?

Answer 49

Il s’agit d’un processus spontané.

Question 50

En gros, à quoi servent les protéines de transport?

Answer 50

Les êtres vivants utilisent les protéines de transport pour faire passer la plupart des molécules polaires ou chargées au travers de la membrane.

Question 51

Y a-t-il toujours changement de conformation lorsqu’une protéine transporte une molécule?

Answer 51

Certaines servent de passage en ne subissant aucune modification, alors que d’autres transportent les molécules en changeant de conformation.

Question 52

Les pores et les canaux se retrouvent chez quelles espèces?

Answer 52

Les pores (principalement chez les procaryotes) ou canaux (principalement chez les eucaryotes).

Question 53

Que forment les pores et les canaux?

Answer 53

Ils forment des sortes de tunnel, dans leur partie centrale, qui laissent passer les ions et les petites molécules polaires dans les 2 directions, et ce, sans aucun apport d’énergie puisque le mouvement se fait dans le sens du gradient de concentration ou du potentiel électrique.

Question 54

Quelle est la différence entre uniport, symport et antiport?

Answer 54

On utilise le terme uniport lorsque la protéine ne transporte qu’un seul type de soluté à travers la membrane. Un transporteur symport laisse passer simultanément 2 types de molécules dans la même direction, alors qu’un transporteur antiport les laisse passer dans des directions opposées.

Question 55

Quels sont les trois types de transports membranaires qui font appel aux transporteurs?

Answer 55

Trois types de transport membranaire font appel aux transporteurs : le transport passif (ou diffusion facilitée), le transport actif primaire et le transport actif secondaire

Question 56

Le transport facilité est-il une forme de diffusion? Qu’est-ce qui le rend «facilité»?

Answer 56

C’est une forme de diffusion, puisque les molécules de soluté diffusent sans apport d’énergie selon les gradients de concentration ou le potentiel électrique membranaire. Cependant, les protéines impliquées dans ce type de transport sont différentes des pores et des canaux, car leur conformation est modifiée durant le transport.

Question 57

Pourquoi les protéines de transport actif ou passif deviennent saturés?

Answer 57

En raison de ce changement conformationnel, les protéines de transport (passif ou actif) deviennent saturées lorsque la concentration de la molécule transportée est augmentée.

Autrement dit, la vitesse de déplacement du soluté ne peut plus augmenter puisqu’elle est limitée par la vitesse que prend la protéine pour changer de conformation. Une telle saturation n’est pas observée pour les pores et les canaux (diffusion simple) qui ne subissent pas de modifications conformationnelles suite à la liaison du substrat.

Question 58

Pourquoi le transport actif requiert un apport énergétique?

Answer 58

On parle de transport actif lorsque le transport requiert un apport énergétique. Cet apport est nécessaire parce que le transport se fait à l’inverse du gradient de concentration ou du potentiel électrique.

Question 59

À quoi servent les transporteurs actifs primaires?

Answer 59

Ces transporteurs servent principalement à créer et à maintenir des gradients de divers métabolites (ions et molécules) de part et d’autre de la membrane plasmique ou des membranes des organites. Ainsi, les cellules disposent d’une importante quantité d’énergie potentielle par le biais de ces gradients.

Question 60

Quelle proportion d’énergie est utilisée dans les cellules animales et nerveuses pour maintenir les gradients?

Answer 60

Dans la plupart des cellules animales, 20 à 40 % de l’énergie produite au cours des réactions métaboliques est utilisée pour assurer le maintien des gradients ioniques de part et d’autre de la membrane.

Les tissus nerveux utilisent jusqu’à 70 % de leur énergie pour maintenir leurs gradients.

Question 61

Quelles sont les molécules fréquemment transportées par le transport actif secondaire?

Answer 61

Les acides aminés, les nucléotides et les sucres (principalement les mono et les disaccharides) sont des molécules fréquemment transportées via ce type de transport.

Question 62

Quels sont les deux types de transports couplés ensembles?

Answer 62

Le transport actif secondaire est couplé au transport actif primaire. Cette forme de transport utilise comme source d’énergie un gradient d’ions formé par un transporteur actif primaire.

Question 63

Certaines macromolécules sont trop grosses pour passer via les mécanismes de transports. Quelle est la solution?

Answer 63

Certaines macromolécules (protéines, polymères d’acides nucléiques (ADN ou ARN), etc.) sont trop grosses pour être transportées via les pores, les canaux ou les protéines de transport. L’endocytose et l’exocytose sont les mécanismes de transport de ces macromolécules. Elles sont sécrétées hors des cellules par exocytose; au contraire, l’endocytose permet leur ingestion.

Question 64

Qu’est-ce que la transduction du signal?

Answer 64

Les membranes cellulaires contiennent, sur leur surface externe, des récepteurs spécifiques leur permettant de répondre aux stimuli chimiques et physiques externes qui ne peuvent pas traverser la membrane. La fixation de la molécule signal (ou ligand) sur ces récepteurs induit une réponse spécifique à l’intérieur de la cellule. C’est ce qu’on appelle la transduction du signal.

Question 65

Le phénomène de transduction du signal est observé chez qui?

Answer 65

Ce phénomène est observé à la fois chez les procaryotes et les eucaryotes.

Question 66

Les signaux de transduction du signal proviennent de où?

Answer 66

Les signaux déclenchant la transduction du signal ne proviennent pas uniquement de l’environnement de l’organisme. En effet, dans le cas des organismes multicellulaires (en particulier les mammifères), des cellules spécialisées produisent une variété de molécules-signal (hormones, neurotransmetteurs, facteurs de croissance) afin de permettre la communication entre les cellules.

Question 67

Lorsque des changements surviennent dans leur environnement, les cellules doivent être capables d’y répondre de manière appropriée. Quel est le processus qu’elles utilisent?

Answer 67

La transduction du signal est le processus qu’elles utilisent pour reconnaître, interpréter et répondre aux signaux présents dans l’environnement, soit sous forme de messagers chimiques (comme des nutriments, des hormones, des facteurs de croissance), soit sous forme de stimuli physiques (comme la lumière).

Question 68

Le mécanisme général de la transduction du signal fait intervenir quels composants de la membrane?

Answer 68

Ce mécanisme fait intervenir trois composants de la membrane : un récepteur, un transducteur et un effecteur.

Question 69

Qu’est-ce que la molécule signal dans le mécanisme de transduction du signal?

Answer 69

La molécule-signal, aussi appelée premier messager ou ligand, se lie d’abord à un récepteur spécifique sur la surface de la cellule.

Question 70

Quelles caractéristiques possèdent les récepteurs qui participent à la transduction du signal?

Answer 70

Tous les récepteurs qui participent à la transduction du signal sont des protéines transmembranaires dont la conformation est modifiée suite à la liaison du ligand.

Question 71

Après que la molécule signal se soit fixée sur le récepteur, que ce passe-t-il avec le signal?

Answer 71

Le récepteur va changer de conformation et transmettre le signal à un transducteur qui le transmettra à l’effecteur.

Question 72

Qu’est-ce que l’effecteur dans la transduction du signal?

Answer 72

L’effecteur est généralement une enzyme membranaire qui est responsable de la production d’un second messager à l’intérieur de la cellule.

Question 73

Qu’est-ce que le second messager dans la transduction du signal?

Answer 73

Le second messager est habituellement une petite molécule ou un ion; son rôle est de transporter le signal à sa destination finale dans la cellule (noyau, compartiment intracellulaire, ou cytosol).

Question 74

Qu’est-ce que le second messager va activer ou inhiber?

Answer 74

Il active ou inhibe des enzymes intracelluaires que l’on appelle « second effecteurs » ou « effecteurs intracellulaires ».

Question 75

Quels sont les seconds effecteurs les plus fréquents? Quels sont leurs rôles?

Answer 75

Les seconds effecteurs sont presque toujours des protéines kinases. Ces protéines régulent les activités de protéines impliquées dans divers processus cellulaires, comme par exemple, le métabolisme, la croissance cellulaire et la division des cellules.

Question 76

Qu’est-ce que la cascade d’amplification dans la transduction du signal?

Answer 76

Il y a amplification du signal au cours de la transduction du signal. En effet, lorsqu’il est activé, un effecteur produira plus d’une molécule de seconds messagers. Les molécules de seconds messagers réguleront individuellement les activités de plusieurs molécules de seconds effecteurs qui à leur tour agiront chacune sur d’autres protéines cibles inhibant ou activant ainsi le ou les processus cellulaires appropriés. Cette série d’amplification du signal est appelée une cascade d’amplification.

Question 77

Quelles sont les trois voies majeures de la transduction du signal?

Answer 77

La voie de l’adénylate cyclase, la voie de la tyrosine kinase et la voie phosphoinositol phosphate.

Question 78

Quels sont les deux signaux extracellulaires qui peuvent participer à la voie de l’adényalte cyclase?

Answer 78

Deux signaux extracellulaires différents, soit une hormone stimulante et une hormone inhibitrice, peuvent se lier à des récepteurs spécifiques (respectivement les récepteurs Rs et Ri).

Question 79

Les récepteurs de la voie d’adénylate cyclase interagissent avec quelles protéines? Où sont-elles localisées?

Answer 79

Ces récepteurs interagissent avec des protéine G distinctes, qui sont localisées sur la surface interne de la membrane plasmique.

Question 80

Dans quoi les protéines G jouent un rôle important? Elles participent à combien de sentiers de signalisation?

Answer 80

Les protéines G sont donc les transducteurs du signal dans la voie de l’adénylate cyclase. Elles sont largement utilisées pour la transduction du signal et sont présentes chez tous les mammifères; c’est pourquoi on dit souvent qu’elles sont les outils universels de la transduction. Elles participent à une douzaine de sentiers de signalisation.

Question 81

Quelle est la structure des protéines G?

Answer 81

Les protéines G sont des hétérotrimères (protéines formées de 3 sous-unités distinctes, α, β et γ).

Question 82

Comment les protéines G sont-elles ancrées à la membrane ?

Answer 82

Elles sont ancrées à la membrane via des lipides.

Question 83

Pourquoi les protéines G se nomment ainsi?

Answer 83

On les nomme protéines G, parce qu’elles peuvent lier le nucléotide GTP (guanosine 5’-triphosphate) sur leur sous-unité α.

Question 84

Quelle sorte d’activité possède les protéines G? Qu’est-ce que cela leur permet?

Answer 84

Toutes les protéines G possèdent une activité GTPase, ce qui leur permet d’hydrolyser lentement le GTP lié pour donner du GDP (guanosine 5’-diphosphate).

Question 85

Quand est-ce que les protéines G sont actives ou inactives?

Answer 85

Les protéines G peuvent être liées soit à du GTP, soit à du GDP. Elles sont inactives lorsque la sous-unité α est liée au GDP. Par contre, elles sont actives lorsque la sous-unité α porte du GTP. La structure quaternaire des protéines G change lorsqu’elles sont activées.

Question 86

Que se passe-t-il lorsqu’un ligand se lie au récepteur de la voie d’adénylate cyclase?

Answer 86

Suite à la liaison d’un ligand à son récepteur, le changement de conformation du récepteur stimule l’échange du GDP par le GTP, ce qui provoque la dissociation de la sous-unité α sous sa forme active. Étant donné que la sous-unité α est ancrée à un lipide membranaire, elle peut diffuser latéralement.

La sous-unité α activée (c’est-à-dire associée à une molécule de GTP) diffuse dans la membrane et se lie à l’effecteur, entraînant la stimulation ou l’inhibition de ce dernier.

Après un moment, le GTP est hydrolysé en GDP et la sous-unité α, qui est alors à nouveau dans sa forme inactive, retourne se lier aux sous-unités β et γ.

Question 87

Les différentes protéines G sont-elles toutes spécifiques aux mêmes récepteurs/effecteurs? Agissent-elles toutes de la même façon? Qu’est-ce que cela permet à la cellule?

Answer 87

Les différentes protéines G ne sont pas toutes spécifiques ni aux mêmes récepteurs, ni aux mêmes effecteurs. De plus, elles n’agissent pas toutes de la même façon sur l’effecteur: certaines stimulent l’activité de l’effecteur, tandis que d’autres l’inhibent. Cela permet à la cellule d’avoir une réponse appropriée selon le signal reçu.

Question 88

Quel est l’effecteur dans la voie de l’adényalte cyclase?

Answer 88

Dans la voie de l’adénylate cyclase, l’effecteur est l’adénylate cyclase.

Question 89

Dans la voie de l’adénylate cyclase quelles sont les protéines G et activent et qui inhibent son activité?

Answer 89

Les protéines Gs stimulent l’activité de l’adénylate cyclase, tandis que les protéines Gi l’inhibent.

Question 90

Quel est le rôle de l’adénylate cyclase?

Answer 90

L’adénylate cyclase est une enzyme transmembranaire qui produit de l’AMP cyclique (AMPc) à partir de l’ATP.

Question 91

Quel est le rôle de l’AMP cyclique (AMPc) dans la voie de l’adénylate cyclase?

Answer 91

Ce nucléotide cyclique sert de second messager. Sa présence régule l’activité de différentes enzymes. Dans la voie de l’adénylate cyclase, les molécules d’AMPc diffusent dans le cytosol où elles activent un effecteur intracellulaire (ou second effecteur) : la protéine kinase A.

Question 92

Quel est le rôle des protéines kinases A?

Answer 92

Les protéines kinases phosphorylent certains résidus d’aides aminés dans des protéines cibles et ainsi modifient leur activité. La réponse à la phosphorylation varie d’une enzyme à l’autre : certaines sont inactivées, alors que d’autres sont activées.

Question 93

Quelles sont les premières grandes étapes de la voie du phosphoinositol phosphate?

Answer 93

Le ligand se lie à son récepteur, induisant ainsi le changement de conformation de ce dernier. Ce changement conformationnel active une protéine G spécifique (Gq) qui sert de transducteur.

Question 94

Quel est l’effecteur de la voie du phosphoinositol phosphate?

Answer 94

Dans cette voie, l’effecteur est la phospholipase C (PLC).

Question 95

Quel est le rôle de la phospholipase C (PLC)?

Answer 95

Cette enzyme transmembranaire catalyse l’hydrolyse d’un lipide membranaire : le phosphatidylinositol 4,5-biphosphate, aussi appelé PIP2.

Question 96

Qu’est-ce que le PIP2? Que génère son hydrolyse?

Answer 96

Il s’agit d’une forme phosphorylée du phosphatidylinositol (PI), un glycérophospholipide. L’hydrolyse du PIP2 génère 2 seconds messagers : l’inositol 1,4,5- triphosphate (ou IP3) et le diacylglycérol (ou DAG).

Question 97

Lorsque le DAG est généré par l’hydrolyse du PIP2 où se fixe-t-il et qu’est-ce qu’il active?

Answer 97

Le DAG demeure fixé à la membrane où il active la protéine kinase C (PKC).

Question 98

L’activité de la kinase C est dépendante de quoi?

Answer 98

De l’activation par le DAG mais est aussi dépendante de la présence d’ions Ca2+.

Question 99

Quel est le rôle de l’IP3 libérées dans le cytoplasme lors de l’hydrolyse du PIP2 dans la voie du phosphoinositol phosphate?

Answer 99

Les molécules d’IP3 libérées dans le cytoplasme lors de l’hydrolyse du PIP2 vont s’associer avec les canaux ioniques du réticulum où elles servent de signal pour leur ouverture. Il y a alors relargage de la réserve de Ca2+. L’ion calcium devient ainsi un 3ième second messager et participe à l’activation de la kinase C.

Question 100

Comment les ions Ca2+ sont stockés dans le RE?

Answer 100

Grâce à l’action de pompes à calcium (transporteur actif primaire), les ions Ca2+ sont stockés dans le réticulum endoplasmique.

Question 101

Quel est le rôle de la kinase C?

Answer 101

Tout comme la protéine kinase A, la protéine kinase C sert d’effecteur secondaire en phosphorylant les protéines cibles.

Question 102

Pourquoi la voie de la tyrosine kinase utilise un mécanisme plus simple pour la transduction du signal?

Answer 102

Car les tyrosines kinases qui participent à cette voie sont des protéines transmembranaires multifonctionnelles : elles servent à la fois de récepteur, de transducteur et d’effecteur. Elles ont un triple rôle.

Question 103

Comment se passe l’activation de la voie de transduction tyrosine kinase?

Answer 103

La modification de leur conformation lors de la liaison du premier messager permet aux domaines intracellulaires de deux récepteurs « tyrosine kinase » adjacents de s’associer, stimulant ainsi l’activité kinase. Le domaine kinase de chaque récepteur catalyse alors la phosphorylation de son partenaire. Le dimère de tyrosine kinase ainsi phosphorylé peut phosphoryler de multiples protéines cibles intracellulaires, ce qui déclenche une cascade d’évènements dans la cellule.

Question 104

Quel est un type de récepteur bien connu du type tyrosine kinase?

Answer 104

Le récepteur de l’insuline est un exemple bien connu de récepteur de type tyrosine kinase.

Question 105

Comment peut-on éteindre le sentier de signalisation? Quand est-ce qu’on peut l’éteindre?

Answer 105

Il est essentiel de pouvoir éteindre le sentier de signalisation une fois que la cellule a répondu adéquatement au signal extracellulaire et que les conditions environnementales ont changé. Pour ce faire, certaines des molécules participant à la transduction du signal sont actives durant une période limitée.

Question 106

Comment décrire l’activité transitoire des protéines G?

Answer 106

C’est l’activité GTPase de ces protéines qui leur permet de passer de la forme active à la forme inactive après une courte période.

Question 107

Décrivez l’activité transitoire de l’AMPc.

Answer 107

La concentration de l’AMPc n’augmente que lorsque l’adénylate cyclase est active. Ensuite, ce nucléotide cyclique est hydrolysé par une enzyme spécifique, la phosphodiestérase.

Question 108

Vrai ou faux? Près de 30% des drogues connues dans l’arsenal pharmaceutique interagissent avec des récepteurs couplées aux protéines G.

Answer 108

Faux c’est 50%.

Question 109

Définissez le terme antiport.

Answer 109

Se dit d’un transporteur qui transporte deux molécules différentes dans des directions opposées.

Question 110

Qu’est-ce qu’un canal? Il est réservé à quel type de protéines?

Answer 110

Protéine transmembranaire formant un tunnel qui permet le passage d’ions et de petites molécules polaires selon un gradient de concentration. Ce terme est souvent réservé aux protéines eucaryotes.

Question 111

Qu’est-ce que la cascade d’amplification?

Answer 111

Processus à plusieurs étapes dans lequel le signal reçu est amplifié par plusieurs d’entre elles. L’effet du signal de départ est donc augmenté à chacune de ces étapes.

Question 112

Qu’est-ce que la diffusion facilitée (transport passif)?

Answer 112

Forme de transport dans lequel une molécule est transportée au travers de la membrane dans le sens du gradient électrochimique ou de concentration (du plus concentré vers le moins concentré) par une protéine transmembranaire qui change de conformation pendant le transport (et qui est donc saturable).

Question 113

Qu’est-ce que la diffusion simple?

Answer 113

Forme de transport dans lequel une molécule passe au travers de la membrane avec ou sans l’aide de protéines transmembranaires formant des tunnels (pores ou canaux, non saturables) dans le sens du gradient électrochimique ou de concentration (du plus concentré vers le moins concentré).

Question 114

Qu’est-ce qu’un effecteur?

Answer 114

Dans le processus de transduction du signal, enzyme ou canal ionique responsable de la production ou de l’entrée massive de seconds messagers.

Question 115

Qu’est-ce que l’endocytose?

Answer 115

Mécanisme de transport des macromolécules de l’extérieur vers l’intérieur de la cellule.

Question 116

Qu’est-ce que l’exocytose?

Answer 116

Mécanisme de transport des macromolécules de l’intérieur vers l’extérieur de la cellule.

Question 117

Qu’est-ce qu’un gradient de concentration?

Answer 117

Différence de concentrations d’une molécule entre 2 compartiments séparés.

Question 118

Qu’est-ce qu’un ligand?

Answer 118

Molécule, groupement ou ion qui se lie de manière non covalente avec une autre molécule ou un atome.

Question 119

Définissez lipophile.

Answer 119

Qualifie la portion de certaines molécules ayant une affinité avec les solvants organiques et évitant d’être en contact avec un solvant polaire comme l’eau. Par extension, se dit d’une substance chimique très soluble dans les corps gras.

Question 120

Qu’est-ce que le potentiel électrique membranaire?

Answer 120

Séparation des charges de part et d’autre d’une membrane, qui résulte des différences de concentrations ioniques entre les deux côtés de la membrane. La cellule utilise de l’énergie afin de produire le gradient d’ions formant le potentiel membranaire.

Question 121

Qu’est-ce qu’un pore? À quel type de protéine est-il associé?

Answer 121

Protéine transmembranaire permettant le passage d’ions et de petites molécules polaires selon un gradient de concentration. Ce terme est souvent réservé aux protéines procaryotes.

Question 122

Qu’est-ce qu’un récepteur?

Answer 122

Protéine dont la liaison à un ligand spécifique (comme une hormone) mène à une réponse cellulaire.

Question 123

Qu’est-ce que le second messager?

Answer 123

Dans le processus de transduction du signal, molécule produite par l’effecteur et dont la présence régule l’activité de l’enzyme nécessaire à la réponse cellulaire.

Question 124

Définissez le terme symport.

Answer 124

Se dit d’un transporteur qui transporte deux molécules différentes dans une même direction.

Question 125

Qu’est-ce qu’un transducteur?

Answer 125

Molécule responsable du passage de l’information entre le récepteur et l’effecteur lors de la transduction de signal.

Question 126

Qu’est-ce que la transduction du signal?

Answer 126

Processus par lequel un signal extracellulaire est converti en signal intracellulaire via l’action d’un récepteur membranaire, d’un transducteur et d’un effecteur. C’est la façon qu’un organisme reçoit et interprète l’information provenant de son environnement.

Question 127

Décrivez le transport actif.

Answer 127

Forme de transport dans lequel une molécule est transportée au travers de la membrane contre le sens du gradient électrochimique ou de concentration (du moins concentré vers le plus concentré) par une protéine transmembranaire en échange d’énergie.

Question 128

Qu’est-ce que le transport actif primaire?

Answer 128

Transport actif dont la source d’énergie est l’ATP ou la lumière.

Question 129

Qu’est-ce que le transport actif secondaire?

Answer 129

Transport actif dont la source d’énergie est un gradient d’ions formé par le transport actif primaire. C’est pourquoi on dit que le transport actif secondaire est couplé au transport actif primaire.

Question 130

Qu’est-ce que le transport passif (diffusion facilitée)?

Answer 130

Forme de transport dans lequel une molécule est transportée au travers de la membrane dans le sens du gradient électrochimique par une protéine transmembranaire qui change de conformation pendant le transport (et qui est donc saturable).

Question 131

Définissez le terme uniport.

Answer 131

Se dit d’un transporteur qui transporte un seul type de molécule dans une seule direction à la fois.