PHYSIO 1 - TRANSP MEMBRANAIRE Flashcards
nommer les deux grandes catégories de transport membranaire
- passif
- actif
nommer les sous-types du transport passif
- diffusion simple
- diffusion avec canal aqueux
- diffusion facilitée par un transporteur
- somose
nommer les sous-types de transport actif
- primaire
- secondaire
- vésiculaire
quelles molécules peuvent passer au travers de la memb plasmique et pourquoi
- les gaz et les lipides, car ils sont liposolubles
- certaines molécules polaires mais non chargées, a cause des mouvements des phospholipides qui leur laisser parfois la chance de se faufiler dans la cellule
quel phénomène explique le passage des molécule au travers de la membrane plasmique
le mouvement brownien (les particules sont toujours en mouvement)
ou sont supérieures les concentration de potassium, de sodium, de chlore et de calcium
- potassium : intracellulaire
- sodium, chlore, calcium : extracellulaire
quelles sont les 3 utilité des gradients de concentration en physiologie
- transport membranaire
- propagation de l’influx nerveux
- synthèse d’ATP (ATP synthase, gradient de H+)
qu’est-ce qui distingue le transport actif du transport passif
- passif : les molécles suivent leur gradient de concentration, il n’y a aucune dépense d’énergie (l’énergie qui l’alimente est l’.nergie cinétique des molécules)
- actif : les molécules vont contre leur gradient de concentration, nécessite de l’énergie
qu’est-ce que le transport actif primaire
- pompe
- dépense de l’énergie sous forme d’ATP
qu’est-ce que le transport actif secondaire :
- cotransporteur ou échangeur
- l’énergie prend la forme d’un gradient de concnetration
- au moins 2 molécules sont impliquées : une qui va dans la direction de son gradient et qui fournit de l’énergie à la seconde, qui va contre son gradient
qu’est-ce que le transport vésiculaire
- prend de l’énergie sous forme d’ATP
- fait intervenir des vésicules
quelles molécules utilisent la diffusion simple?
- molécules non polaires ou liposolubles : O2, CO2, N2, acides gras, stéroïdes, alcools simples, vitamines liposolubles (ADEK)
- molécules polaires qui peuvent s’infiltrer dans la membrane grâce au mouv des phospholipides (eau, urée)
quels facteurs déterminent le taux de diffusion - diffusion passive
variables :
- pente du gradient de concentration
- surface de diffusion
- distance a parcourir
invariables :
- T
- masse de la mol
est-ce que la diffusion simple fait intervenir des protéines membranaires
- non
nommer les caractéristiques de la diffusion passive quant à sa vitesse et saturabilité
- lent
- non saturable
qu’est-ce qu’un canal aqueux
- protéine qui permet le passage de mol.cules hydrosolubles a travers la memb plasmique
comment fonctionne la diffusion simple a travers un canal aqueux
- il n’y a aucun contact direct entre le canal et les molécules qui transitent dans les canaux
- les canaux sont plus ou moins sélectifs, selon les interaction non covalentes qui peuvent exister entre eux et les molécules qu’ils transportent
- les canaux peuvent etre ouverts en permanence ou présenter une ouverture controlée
- peut théoriquement faire traverser les molécules dans les deux directions
qu’est-ce qui déterminent la sélectivité des canaux aqueux
un filtre de sélectivité détermine la spécificité d’un canal pour les molécules qui y transitent selon :
- la charge et le diamètre de la mol
- le diamètre du pore
- les AA qui tapissent le canal
- les interaction ioniques qui peuvent se former
nommer les caractéristiques de la diffusion simple a travers un canal aqueux quant à sa vitesse et saturabilité
- rapide
- non saturable
nommer les différents types de canaux ioniques à ouverture controlée
- ligand dépendants
- voltage dépendant
- mécano-dépendants
caractéristiques des canaux ioniques ligand-dépendants
- s’ouvrent en réponse a un stimulus chimique (ligand)
- peuvent interagir directement avec un ligand ou etre modulés indirectement par une protéine G
- jouent un role dans la génération des influx nerveux
caractéristiques des canaux ioniques voltage-dépendants
- s’ouvrent en rep a une variation du potentiel de membrane
- jouent un role important dans la production et la propagation des potentiels d’action
caractéristiques des canaux ioniques mécano-dépendants
- s’ouvrent ou se ferment en réponse a une stimulation mécanique (vibration, pression, étirement)
qu’est-ce qu’un transporteur dans la diffusion facilité
- protéines spécifiques à une molécule qui permettent à cette dernière de franchir la membrane plasmique
différence diffusion facilité par la présence d’un transporteur et diffusion simple a travers un canal aqueux
- canal aqueux : aucune liaison entre les molécules transportées et le canal
- transporteur : il y a une interaction directe entre le transporteur et la molécule qui le traverse
comment fonctionne la diffusion facilité par la présence d’un transporteur
- les transporteurs possèdent un site d’action spécifique pour les molécules qu’ils transportent
- la liaison de la molécule au transporteur entraine un changement de conformation qui cause le largage de la molécule de l’autre coté de la membrane
- ce processus peut etre bidirectionnel
nommer les caractéristiques de la diffusion facilitée par un transporteur quant à sa vitesse et saturabilité
plutot lent
saturable pour 2 raisons :
- quantité limitée de transporteurs
- durée de transport d’une molécule
décrire le mécanisme de diffusion facilitée par un transporteur - glucose (à jeun et post prandial)
- transporteur : GLUT
période post-prandiale :
- le récepteur GLUT de l’hépatocyte va permettre au glucose de rentrer dans le cytoplasme en suivant son gradient de concentration
- le glucose sera phosphorylé et ne pourra plus retrouner à l’ext de la cellule
à jeun :
- formation de glucose a partyir de glycogène dans la cellule
- concentration de glucose extracellulaire faible
- le glucose empruntera GLUT pour sortir de la cellule
caractéristiques des transporteurs GLUT
- plusieurs types
- possèdent tous 12 domaines transmembranaires
caractéristiques GLUT4
- seul GLUT dont l’expression sur la memb plasmique est régulée par la présence d’insuline
- présence sur les cellules musculaires et les adipocytes
caractéristiques GLUT2
- foie, pancréas
caractéristiques GLUT1
- exprimé sur plusieurs types cellules (ex : globules rouges, cellules endothéliales du cerveau)
décrire le fonctionnement du transport actif primaire
- transporteur : pompe
- la pompe utilise l’énergie générée par l’hydrolyse de l’ATP pour transporter une molécule contre son gradient de concentration
- l’hydrolyse de l’ATP entraine une changement de conformation de la pompe qui lui permet de pomper une molécule
- transport saturable (quant. de pompes limitée + temps de transport)
roles de la pompe Na+/K+-ATPase
- permet de réguler la concentration de sodium et de potassium de part et d’autre de la membrane (doit fonctionner sans arret pour compenser l’entrée de Na+ et la sortie de K+ par d’autres voies)
- role important dans le prod du potentiel de membrane et dans la conduction nerveuse
- role important dans le maintien du volume normal de la cellule
décrire la structure de la pompe Na+/K+-ATPase
- 3 sous-unités : alpha, beta, gamma
décrire le fonctionnement de la pompe Na+/K+-ATPase
- liaison de 3 Na+ sur la pompe
- phosphorylation de la pompe, changement de conformation
- sortie des 3 Na+ de la cellule
- liaison de 2 K+ sur la pompe
- déphosphorylation de la pompe, retour à la conformation initiale
- entrée de 2K+ dans la cellule
nécessite de l’ATP : consomme 25% de l’ATP cellulaire (70% dans les neurones
- la phosphorylation de la pompe est nécessaire à son fonctionnement : d’ou utilité de l’ATP
décrire le fonctionnement du transport actif secondaire
- transporteur : cotransporteur ou échangeur
- utilise l’É emmagasinée dans un gradient de concentration ionique pour transporteur une molécule contre son gradient de concentration
- les molécules transportées peuvent être des ions, des AA, des monosaccharides, etc
- transport saturable
expliquer le fonctionnement du cotransporteur Na+/glucose
- co transporteur : SGLT
- l’ion est transporté suivant son gradient de concentration, ce qui permet de transporter le glucose à l’intérieur de la cellu;e
- lorsqe l’ion Na se fixe a un site de liaison précis sur le cotransporteur, ce dernier change de conformation
- le glucose va désormais pouvoir s’y lier, ce qui va entrainer un autre changement de conformation et permettre la libérayion du Na et du glucose dans le cytoplasme
transport actif secondaire: nommer le molécules transportée, l’endroit dans l’organisme et le but du NKCC2
- cotransporteur de Na+/K+/2Cl-
- dans l’anse de henle
- permet la réabsorption de K+ et Cl- grace au sodium
transport actif secondaire: nommer le molécules transportée, l’endroit dans l’organisme et le but du NCC
- permet la réabsorption de Cl grace au Na
- tubule contourné distal
par quels mécanisme etre ce que la régulation hormale du transport membranaire opère
modulation du nb de transporteurs à la membrane :
- augmentation de la transcription du gène qui code pour le transporteur
- diminution de la dégradation du transporteur
- recrutement de transporteurs à partir d’une réserve (pool) cytoplasmique
modulation de l’activité du transporteur
qu’est-ce que le transport transcellulaire?
processus par lequel des molécules traversent complètement la cellule
quelles molécules peuvent participer au transport transcellulaire?
- eau
- ions
- glucose
- AA
- solutés liposolubles
caractéristiques du transport transcellulaire
- transport actuf ou passif, selon la molécule
- les protéines impliquées dans L,entrée de la mol.cule dans le cellule ne sont pas les mêmes que celles qui lui permettent de sortir
expliquer le fonctionnement du transport transcellulaire du glucose de la lumière intestinale aux capillaires sanguins
- entrée dans le cellule épithéliale par le cotransporteur SGLT
- sortie assurée par diffusion facilité (GLUT)
*SGLT fonctionne en utilisant l’É du gradient de Na : on a donc aussi une pompe Na+/K+-ATPase près, pour conserver ce gradient
qu’est-ce que le transport paracellulaire
- processus par lequel une molécule se déplace entre deux cellules épithéliales, qui sont reliées par des jonctions serrées
- les molécules doivent travers les jonctions serrées, qui sont plus ou moins étanches
quelles molécules peuvent participer au transport paracellulaire?
petites molécules seulement, comme :
- ions
- eau
- urée
qu’est-ce qui assure l’étanchéité des jonctions serrées entre les cellules épithéliales?
- les claudines
caractéristiques des claudines
- famille de 24 gènes
- comprennent 4 domaines transmembranaires
- sont largement distribuées dans les épithélium
- leur expression est spécifique a un tissus ou a un segment de tissu
comment est-ce que les différentes particules se déplacent entre le plasma et le liquide extracell
- eau, ions, glucides, AA : emprutent les fentes intercellulaires
- gaz : diffusion a travers des cellules endothéliales
- protéines, grosses mol : traversent la paroi capillaire par des vésicules de pinocytose
pourquoi est-ce que la barrière hémato-encéphalique est particulièrement étanche?
- absence de fente intercell
- présece de jonctions serrées et étanches
- lame basale épaisses
- couche de protection ajoutée par les pieds astrocytaires
- aucune pinocytose
qu’est-ce qu’un vésicule
- petit sac qui apparaut par bougeonnement de la memb plasmique ou d’autre autr ememb intracellulaire
pourquoi est-ce que le transport vésiculaire est un trabspot actif
il requiert de l’ATP:
- le déplacement des vésicules au sien du cytoplasme est du a des interactions entre des molécules motrices situées sur les microtubules du cytosquelette de la cellule et des récepteurs de la molécule motrice situés sur la memb vésiculaire
- l’activation de ces mol motrices se fait par l’ATP
nommer les types de transport vésiculaire
endocytose
- phagocytose
- pinoctose
- endocytose par récepteurs interposés
exocytose
- constitutive
- régulée
transcytose
qu’est-ce que l’endocytose
- entrée d’une molécule dans une cellule via une vésicule
qu’est-ce que l’exocytose
sortie d’une molécule dans une cellule via une vésicule
qu’est-ce que la transcytose
- traversé complète d’une cellule par une molécule via une vésicule
qu’est-ce que la phagocytose
- type d’endocytose
- mécanisme employé par les macrophages et les granulocytes neutrophiles dans le cadre de la défense immunitaire
- sert surtout pour les grosses particules (bactéries, débris cell)
qu’est-ce que la pinocytose
- type d’endocytose
- mécanisme employé par la plupart des cellules
- non spécifique, non régulée
- utilisée pour faire entrer du liquide extracell et des prots au sein de la cellule
qu’est-ce que l’endocytose par récepteur interposé
- mécanisme très sélectif
- utilisé notamment pour les lipoprotsd
fonctionnement de l’endocytose par récepteur interposé
- les molécules impliquées doivent d’abord se lier de manière spécifique à des récepteurs de le cellule, ce qui va ensuite permettre l’endocytose
- entrée dans la cellule = processus en 3 étapes : adhésion, invagination, formation d’une vésicule (enrobée de clathrines)
ensuite :
- une fois que la vésicule est complètement internalisée, les clathrines à sa surface disparaissent
- fusion avec endosome
- recyclage des recepteurs, dégradation du contenu de la vésicule dans un lysosome
qu’est-ce qu’une clathrine
- protéine située sous la membrane plasmique qui joue un role important dans la formation des vésicules
- elle peut s’assembler en une structure 3D assurant l’intégrité de la vésicule, car elle a une structure en pls chaines
- forme des compelxes qui vont donner des structures en forme de ballon de soccer aux vésicules
qu’est-ce qu’un endosome
- vésicule cytoplasmique dans laquelle s’effectue le tri des mol internalisées par endocytose
ou sont formées les vésicules d’exocytose
App de Golgi
qu’est-ce que l’exocytose constitutive
- exocytose non régulée
- permet de renouveler les composantes de la memb plasmique
fonctionnement l’exocytose régulée
- formation de vésicules contenant des prod de sécrétion dans l’app de Golgi
- les vésicules sont stockées dans le cytoplasme jusqu’à ce qu’un stimulus entraine une augmentation de calcium intracell, ce qui déclenche l’exocytose
quel est le role des prots SNARE et du Ca dans l’exocytose
- les prots SNARE se situent a la surface des vésicules (v-SNARE) et dans la memb plasmique (t-SNARE)
- ces prots vont s’associer pour permettre l’accolement des vésicules è la memb plasmique
- cette fusion des SNAREs va former un pore, ce qui aboutira a la sécrétion
- le Ca se fixe a la synpaptogamine, qu’on retrouve sur la vésicule
- cela provoque un changement de conformation des prts, ce qui permet l’ouverture de la vésicule et le déversement de ce contenu via les pores
quels sont les roles du transport membranaire dans la physiologie rénale
- filtration de 200L de plasma/jour
- régulation du vol totale d’H2O dans l’organisme
- régulation de la [soluté] totale dans l’H2O
- assure l’éq acido-basique
- régulation de la [ions] du liquide extracell
- excrétion des déchets métabokiques
quelles molécules sont présente dans le filtrat qui passe par le rein
glucose, Na+, K+, Cl-, H2O, urée
quels sont les roles du transp memb dans la physiologie cellulaire
- maintient des gradients de [ ]
- maintien du potentiel de repos
- maintien de l’osmolarité cellulaire
- absorption des nutriments/élimination des déchets
- transmission des influx nerveux
- transmission des signaux hormonaux
- contraction musculaire
- sécrétion
quelles sont les molécules qui entrent/sortent ou les deux de la cellule grace au transp memb
entrée :
- glucose
- AA
- O2
sortie :
- déchets
- CO2
les 2 :
- Na
- K
- Cl
- Ca2+
- H2O
quelle est la différence majeure entre la composition du plasma et du liquide interstitiel + a quoi est-elle due
- la [protéines] est supérieure dans le plasma
- les protéines restent dans le sang et ne sortent pas/peu des capillaires
quelle est la composition du liquide intracell
- K ++
- peu de Na
- tès peu de Cl
- aucune calcium, aucun glucose
- des prots
quelle est la composition du liquide interstitiel
- peu de K
- Na ++
- Cl ++
- peu de Ca
- du glucose
- presque pas de prots
quelle est la composition du plasma
- peu de K
- Na ++
- Cl ++
- peu de Ca
- du glucose
- quelques prots
quelle est la structure de base de la memb plasmique
- bicouche de phosphilipides (mol amphipathiques)
- molcéules de cholestérol intercalées (mol amphipathiques)
qu’est-ce qui détermine le flux net des mol a travers une membrane
- la fréquence des collisions molécule/membrane
- cette freq est proportionnelle à la concentration de la molécule de part et d’autre de la memb
diffusion simple : quelles molécules en font?
- non poolaire
- liposolubes
- H2O et urée a faible échelle
expliquer le fonctionnement de la respiration interne (échanges gazeux tissulaires) et externe (échanges gazeux pulmonaires)
- les gaz (O2, CO2) se déplacent par diffusion simple en suivant leur gradient de [ ]
décrire le passage de l’O2 du sang au tissu et du CO2 des tissus au sang
- PO2 dans le sang artériel (100) > PO2 tissus (40) : l’O2 suit son gradient de concentration et diffuse du sang aux tissus
- PCO2 tissus (45) > PCO2 sang artériel (40) : le CO2 passe des tissus au sang
décrire le passage de l’O2 des alvéoles au sang et du CO2 du sang aux alvéoles
- PO2 air inspiré (160) > PO2 alvéoles (104) > PO2 sang veineux (40) : diffusion selon gradient [ ]
- PCO2 sang veineux (45) > PCO2 alvéoles (40) > PCO2 air inspiré (0,3) : diffusion selon gradient [ ]
comment est-ce que la diffusion des gaz est affectée dans la pneumonie
- les sécrétions nuisent aux échanges gazeux en augmentant le distance entre les alvéoles et le sang et en diminuant la surface d’absorption
comment est-ce que la diffusion des gaz est affectée dans l’emphysème
- destruction des alvéoles = diminution de la surface disponible pour les échanges gazeux
quels protéines sont utilisées dans le transport passif vs actuf
- passif : canaux aqueux, transporteur (diffusion facilitée)
- actif : pompe (primaire), co-transporteur ou échangeur (secondaire)
ou se trouvent les canaux aqueux
entre le liquide extracell et le cytoplasme
est-ce que les ions utilisent la diffusin facilitée?
NON les ions peuvent passer par : - canaux aqueux - pompes - échangeurs/cotransporteurs
quelles propriétés distinguent les prots GLUT entre elles
- affinité pour les molécules transportées (glucose, galactose, fructose…)
- la vitesse (Km) a laquelle s’effectue le transport
- les cellules dans lesquelles elles sont exprimées
- leur régulation
comment explique-t-on que le glucose qiu entre dans l’éhpatocyte par diffusion facilité n’en ressort pas aussitot?
- il est utilisé immédiatement
comment ets-ce que l’ATP permet le fonctionnement du transport actifq
- source d’énergie
- donneur de groupement phosphoate qui permet la phosphorylation : permet les changements de conformation des prots
quels AA peuvent etre phosphorylés
ceux contenant des group OH
localisation + role de la pompe a Ca2+ (Ca2+ ATPase)
- RE (sarcoplasmique)
- signalisation et contraction musculaire
nommer les étapes du transp du glucose via le SGLT
- SGLT libre (faible affinité pour le glucose)
- liaisons Na+ = changement de conformation, haute affinité pour le glucose
- liaison glucose
- libération du Na+ et du glucose
- SGLT libre
différence entre cotransporteur et échangeur
- cotransporteur : l’ion et la molécule transportée vont dans le même sens, mais l’ion va avec son gradient de concentration et la molécule contre
- échangeur : l’ion va encore selon son gradient de concentration, la molécule encore contre, mais les deux vont en sens opposés
nommer des exemples de cotransporteurs rénaux, les molécules qu’ils transportent et les med qui agissent sur eux
- SGLT2 : Na/glucose - agent antihyper-glycmiant (diabète)
- NKCC2 : Na-K-Cl - diurétiques (hypertension)
- NCC : Na-Cl - diurétiques (hypertension)
quelle type de protéine et quel mécanisme est utilisé : ion allant AVEC son gradient
- canal
- diffusion simple
quelle type de protéine et quel mécanisme est utilisé : sucre/AA allant AVEC son gradient
- transporteur (GLUT pour sucre)
- diffusion facilité
quelle type de protéine et quel mécanisme est utilisé : sucre/AA allant CONTRE son gradient
- co-transporteur (SGLT pour sucre)
- transport actif secondaire
quelle type de protéine et quel mécanisme est utilisé : ion allant CONTRE son gradient
- pompe/co-transporteur
- transport actif primaire/secondaire
nommer l’hormone responsable de : transport du glucose vers l’int des cellules musculaires + mécanisme + fonctionnement
- insuline
- mécanisme : recrutement de transporteurs à partir d’une réserve
- en l’absence d’insuline, le GLUT4 est stocké dans des vésicules
- en présence d’insuline, les vésicules se fusionnent avec la memb plasmique, causant une augmentation de GLUT4 et donc une augmentation de l’entrée du glucose
nommer l’hormone responsable de : transport H+ hors des cellules de l’estomac
gastrine
nommer l’hormone responsable de : Ca2+ dans cellules intestin
calcitrol (vit D)
nommer l’hormone responsable de : transp Ca2+ dans cellules rein
PTH
nommer l’hormone responsable de : transp H2O dans cellules rénales
ADH
nommer l’hormone responsable de : transp Na+ dans cellules rénales + mécanisme + fonctionnement
- aldostérone
- stimulation de la synthèse du transporteur (canal ENaC)
- stimulation de la transcription du gene qui code pour l’ENaC et pour la pompe a Na
- il y a augmentation des ENaC qui absorbe le Na du filtrat et augmentation des pompes à Na qui le retournent dans le circulation sanguine (réabsorption Na)
quel est l’effet des hormones thyroidiennes sur les pompes a Na
- augmentation synthèse
quel est l’effet de l’aldostérone sur les pompes a Na
augmentation synthèse (rein)
quel est l’effet de l’adrénaline sur les pompes a Na
stimule l’activité (muscle)
quel est l’effet des hormones sur l’activité de la pompe a H+
- sans hormones : pompes éparpillées dans la cellule
- avec hormones : déplacement vers la memb pour permettre de pompe les ions H+ dans la lum de l’estomac
quels sont les effets du calcitriol (intestin) et de la PTH (rein) sur les transporteurs du Ca2+
- somme des effets : augmenter la capacité des canaux a Ca2+ et augmenter la capacité de réabsorption des cellules
nommer la prot :
Dans le processus d’exocytose, cette protéine est responsable de la formation du pore
synaptogamine
nommer le type de transport (actif ou passif) utilisé par : Le glucose qui passe du filtrat glomérulaire à l’intérieur d’une cellule épithéliale rénale
actif
quelle est la [Cl-] extracellulaire
environ 110 mmol/L
quelle est la
P O2 du sang artériel
environ 100 mmHg
