Physiologie - Transport membranaire Flashcards
Les 3 facteurs qui déterminent le transport membranaire + pourquoi les molécules traversent les membranes
Importance du transport membranaire :
-Maintien des gradients, du potentiel de repos, de l’osmolarité cellulaire, absorption des nutriments, éliminer déchets, transmettre influx nerveux, transmettres signaux hormonaux, contraction muscu, sécrétion
1-Polarité
2-Solubilité
3-Gradients
Pourquoi les molécules traversent les membranes :
-Les molécules en solution sont constamment en mouvement à une vitesse élevée (694 m/s) = collisions et finissent par changer de compartiment liquidien
Gradient :
-Plus la concentration est élevée dans un compartiment, plus il y aura de collisions entre les molécules et la membrane = plus il y aura de molécules qui traversent -> fréquence des collisions proportionnelles au flux net
Mécanismes de transport passif (4) (spécifique ou non, régulé ou non, saturable ou non)
Passif = aucune dépense, suit le gradient
Actif = dépense, contre le gradient
1-Passif diffusion simple : molécules liposolubles non polaires = gaz et lipides (sauf eau et urée qui sont polaires mais suffisamment petites) peuvent passer directement à travers la membrane
-> Non régulé, non saturable (aucune limite de vitesse de diffusion),non spécifique
->Taux de diffusion dépend : pente du gradient, surface de diffusion, distance, température, masse de la molécule
-> Diffusion de l’O2 : si PO2 basse, O2 va diffuser ++ des alvéoles vers le sang et vice et versa pour suivre le gradient
-> Pathologies : si pneumonie = augmentation des sécrétions mènent à une augmentation de la distance à parcourir + diminution de la surface, si emphysème = destruction des alvéoles mènent à une diminution de la surface
2-Passif diffusion facilitée avec transporteurs : molécules non liposolubles -> liaison de la molécule avec le transporteur protéique change sa conformation du transporteur ce qui laisse passer les molécules dans la cellule
->Saturable : quantité de transporteurs limités et processus lent (requiert changement de conformation) -> vitesse de diffusion augmente rapidement puis plateau car tous les transporteurs sont occupés
-> Site de liaison spécifique sur les transporteurs
-> Peut être bidirectionnelle toujours en suivant le gradient
3-Passif diffusion à travers canaux protéiques (aqueux, ioniques) = considéré comme étant SIMPLE : petites molécules non liposolubles (ions) passent par le canal sans s’y lier. TOUS LES IONS utilisent la diffusion par canal ionique pour aller dans le même sens que leur gradient (si contre = pompe)
-> Pas de liaison entre le canal protéique et la molécule (comme un tuyau)
-> Non saturable
-> Transport rapide : ions passent un derrière l’autre
-> Sélectivité spécifique propre au canal selon son filtre de sélectivité : accepte molécule selon sa charge, son diamètre et celui de la molécule, les acides aminés tapissant le canal et interactions ioniques
->Types de canaux aqueux : ouverts en permanence OU ouverture contrôlée
-Voltage dépendant, ligand-dépendant, mécano-dépendant
4-Osmose : diffusion d’un solvant (ex : eau) à travers un canal ou à travers le membrane directement
***Familles de protéines : variations selon la molécule transportée, vitesse de transport, molécules où elles se trouvent, mécanismes de régulation
Mécanismes de transport actif (2)
Sources d’énergie pour transport actif :
-Primaire : ATP
-Secondaire : gradients ioniques
1-Actif primaire -> protéine = pompe
-> Hydrolyse de l’ATP = changement de conformation de la pompe qui lui permet de pomper molécule contre son gradient, les IONS
-> Saturable (lent aussi car changement de conformation)
-> Pompe Na+/K+ consomme 25% ATP cellulaire, fonctionne constamment pour maintenir potentiel de repos nécessaire à la conduction nerveuse ET rôle important dans osmolarité pour éviter déplacement de l’eau
-Permettent que 3 Na+ sortent vs 2 K+ entrent alors que leur gradient est inverse à ça (Na+ a tendance à vouloir entrer et K+ veut sortir)
1-Na+ se fixe = changement de conformation = hydrolyse de l’ATP = sortie Na+, puis K+ se fixe, changement de conformation = hydrolyse ATP = entrée de K+
-> Pompe Ca 2+ pour stocker calcium à l’intérieur du RE pour contraction muscu
-> Pompe protons : pompe H+ pour permettre digestion car acide
2-Actif secondaire -> protéine = cotransporteur
-> Utilise énergie du gradient pour transporter molécule contre gradient
-> Utilisé par les ions, acides aminés et sucres pour aller contre leur gradient
-> Saturable
->Mécanisme : un ion Na+ doit se lier au cotransporteur en PLUS de la molécule qui doit traverser pour entraîner le changement de conformation du cotransporteur
-> On l’appelle échangeur lorsque l’ion et et la molécule vont dans des directions opposées
-> Les cotransporteurs peuvent être la cible de médicament : médicament se lie au site de liaison du cotransporteur à la place de la molécule
Ex : anti-hyperglycémiant (inhibiteur) qui empêche le glucose de se lier au cotransporteur en occupant son site de liaison et d’entrer et l’oblige à être filtré dans l’urine
Caractéristiques des protéines de transport : canaux, transporteurs, pompes, cotransporteurs
Canaux : passif simple
-> Aucun contact entre molécule et canal
-> Présence d’un filtre de sélectivité
-> Utilisé par les ions
-> Non saturable
Transporteurs : passif facilité
-> Liaison spécifique entre molécule et transporteur pour entraîner le changement de conformation
-> Bidirectionnel
-> Saturable
Pompes : actif primaire
-> Utilise l’hydrolyse de l’ATP
-> Saturable
Cotransporteurs : actif secondaire
-> Utilise le gradient (liaison d’un ion)
-> Saturable
Transport vésiculaire : endocytose (3 types + rôle d’une protéine essentielle) et exocytose (2 formes -> rôle de 2 protéines essentielles) et transcytose
Vésicules : substances stockées dans les vésicules, soit un bourgeonnement de la membrane plasmique
Transport vésiculaire = forme de transport actif
->Vésicules se déplacent le long de la membrane via des molécules motrices = déplacement coûte de l’ATP
Endocytose : 3 types
1-Phagocytose : pour les grosses molécules, système immunitaire ++ (neutrophiles et macrophages)
2-Pinocytose : non spécifique
3-Par réceoteurs interposés : hautement spécifique -> des ligands spécifiques doivent se lier aux récepteurs pour former les vésicules
-> Nécessite la clathrine : permet la formation du vésicule une fois le ligand lié aux récepteurs
Ex : fer a besoin que la transferrine (ligand) se lie aux récepteurs pour former le vésicule et être transporté
Exocytose : 2 formes
1-Constitutive : vésiscule fusionne immédiatement avec la membrane et libère son contenu
-> Non régulé
2-Régulé : produit est entreprosé dans le vésicule et y reste jusqu’à ce que le corps en ait besoin -> signal nerveux sous forme de gradient (augmentation de Ca+ intracellulaire indique que c’est le moment de libérer et c’est à ce moment que le vésicule se lie et libère son produit
-> Protéine SNARE : au moment de fusionner avec la membrane, la SNARE du vésicule (v-SNARE) et la SNARE de la membrane (t-SNARE) s’enroulent et permet au vésicule de s’approche de la membrane
-> Synaptotagmin : le Ca+ du signal nerveux s’y lie = changement de conformation de la vésicule qui permet la formation du pore
**Les 2 travailles indépendamment
Transcytose : entre par endo et sort par exo
Transport au niveau des épithéliums vs capillaires vs barrière hémato-encéphalique
Épithélium
->Différents types de transporteurs sont présents au sein d’une même membrane plasmique des cellules épithéliales : transport par diffusion facilitée ou via transporteur
->Différents types de transporteurs sont présents au sein de différents segments de l’épithélium = étanchéité variable = perméabilité variable selon les besoins
-> Claudines au niveau des jonctions serrées influence l’étanchéité
Ex : pour le glucose, on retrouve un canal (ions), un transporteur (GLUT pur faire sortir), un co-transporteur (SGLT pour faire entrer) et une pompe à Na+/K+ (pour maintenir le gradient qui permet le co-transport)
Ex : ions Ca+ va successivement avec son gradient = diffusion simple facilitée via un canal puis va sortir contre son gradient via un co-transporteur (échangeur)
Capillaires : entre plasma et liquide extracellulaire
->Gaz : ddiffusion simple (liposoluble)
-> H2O, ions, glucides et acindes aminés : fentes intercellulaires (suffisamment petites)
-> Protéines = vésicules de transport (trop grosses)
Barrière hémato-encéphalique
->Présence de jonctions serrées étanches ++ pour protéger le SNC -> utilisation du transport transcellulaire + perméable aux molécules liposolubles
Les 2 mécanismes de régulation du transport membranaire
Régulation hormonale du transport :
1-Par modulation du nombre de transporteurs
-> Hormones qui stimulent la synthèse de plus de transporteurs
-> Hormones stimulent les transporteurs à fusionner avec la membrane (ex : insuline augmente fusion de GLUT4 à la membrane pour faire entrer + de glucose après repas OU dans estomac, hormones qui amènent les pompes à protons à fusionner avec la membrane pour pomper du H+ = acide pour digestion)
2-Par modulation de l’activité du récepteur
