Structure membranaire Flashcards
Quelle est la structure générale et les fonctions des membranes biologiques? Par quelles interactions est-ce maintenu?
Structure générale : bicouche lipidique (acides gras) et protéines. Le tout est maintenu par des liens non covalents (interactions de Van der Waals). Les bicouche sont des structures dynamiques et fluides. Elles sont relativement imperméables aux molécules hydrosolubles.
Membrane plasmique : c’est une enveloppe qui définit l’intérieur et l’extérieur de la cellule. Elle maintient les différences entre le cytoplasme et la matrice extracellulaire. Elle trie sélectivement les constituants nécessaires à la vie d’un environnement sans vie.
Membranes internes : RE, Golgi, mitochondrie, noyau, etc,… Fait la limite entre le cytoplasme et les organites.
Quelles sont les responsabilités des protéines membranaires?
Elles établissent des gradients (ATP, ions, etc..) et ce sont des récepteurs qui captent les signaux extra cellulaires et transmettent l’information dans la cellule.
Grâce à quoi la bicouche lipidique est sélectivement perméable?
À la base, la bicouche lipidique est complètement imperméable. Grâce aux protéines qui se trouvent dans cette bicouche, cela lui permet d’avoir une perméabilité sélective.
Dans quel but le noyau est isolé du cytoplasme?
Pour protéger des processus du métabolisme de l’ADN et pour permettre des régulation qui ont seulement lieu dans le noyau.
Vrai ou faux? Malgré des différences significatives entre les membranes cellulaires, il y a une structure générale commune.
Vrai.
Que sont les caractéristiques des protéines membranaires?
Ce sont des transporteurs, elles s’occupent de la synthèse de l’ATP, elles lient le cytosquelette avec la matrice extracellulaire ou avec autres cellules. Ce sont aussi des récepteurs. 30% des protéines totales sont des protéines membranaires. 50% de la masse de la membrane plasmique est composée de protéines.
Qu’est-ce que la fluidité de la membrane permet?
L’interaction entre les protéines.
Quels sont les différents lipides qui composent la bicouche lipidique?
Les phospholipides : phosphoglycérides et les sphingolipides (+ de 50%).
Le cholestérol
Les glycolipides
Pourquoi les phospholipides forment spontanément des bicouches?
Pour faire une petite introduction, les molécules hydrophiles se dissolvent dans l’eau en formant des liaisons H ou des interactions électrostatiques (acétone). Les molécules hydrophobes sont insolubles dans l’eau, elles forcent l’eau à former des structures en forme de cage autour d’elles ce qui est très coûteux énergétiquement.
Solution : les molécules lipidiques forment des agrégats de façon spontanée. Cette conformation permet d’enterrer les queues hydrophobes et d’exposer les portions hydrophiles à l’eau. Cela forme donc des micelles ou des bicouches lipidiques dépendamment de leur forme.
Ainsi, beaucoup moins d’énergie est dépensée.
Expliquez la propriété d’auto réparation de la bicouche lipidique.
Les lipides s’organisent spontanément pour éliminer les extrémités libres, donc la bicouche se referme sur elle-même. Cette forme sphérique est plus stable parce qu’elle évite l’exposition des queues hydrophobes à l’eau. Ce comportement s’explique par la nature amphipatique des phospholipides. Les sphères sont donc beaucoup plus énergétiquement favorables que les bicouches.
Est-ce que les bicouches peuvent fusionner ensembles?
L’eau s’organise autour des bicouches. Pour que cela ait lieu, il faut déplacer les molécules d’eau pour faire une nouvelle cage autour de la bicouche. Cela est très difficile et pas énergétiquement favorable.
Elles peuvent fusionner de manière spontanée.
La fusion de la bicouche se produit en plusieurs étapes. L’appariement serré des v- et t-SNARE force les bicouches lipidiques à s’apposer étroitement de telle sorte que les molécules d’eau soient rejetées de l’interface. Les lipides des deux feuillets interactifs (cytosoliques) des bicouches s’écoulent alors entre les membranes pour former un pédicule de connexion. Les lipides des deux autres feuillets (non cytosoliques) entrent en contact et forment une nouvelle bicouche qui élargit la zone de fusion (hémifusion, ou demi-fusion). La rupture de la nouvelle bicouche termine la réaction de fusion.
Comment expliquer ce qu’est la fluidité des membranes?
La fluidité est la conséquence du mouvement/déplacement des molécules lipidiques: Elles tournent très rapidement autour d’un grand axe et se déplace latéralement.
Pourquoi la bicouche lipidique est dite fluide en deux dimensions?
- Les molécules des bicouches migrent rarement d’une couche (ou feuillet). Elles sont confinées à une couche (sauf le cholestérol). Elles ne flip-floppent PAS
- Les lipides individuels sont capables de diffuser librement dans la bicouche
- Chaque molécule de lipide tourne très rapidement autour d’un grand axe.
Ces propriétés montrent que la phase lipidique des membranes est un fluide a deux dimensions.
Dans quel sens les molécules d’acides gras peuvent-elles se déplacer dans la bicouche?
Elles peuvent se déplacer latéralement.
Vrai ou faux? Les molécules de lipides sont très désorganisées.
Vrai. Cela crée des surface irrégulières.
Quelles sont les fonctions cellulaires qui dépendent de la fluidité de la membrane?
Pratiquement toutes puisque plusieurs enzymes ne fonctionnent pas lors d’une trop grande viscosité.
Pourquoi la fluidité de la membrane doit être contrôlée avec précision?
Parce qu’elle joue un rôle crucial dans la communication cellulaire, le fonctionnement des enzymes, le transport, les influx nerveux, etc…)
Qu’est-ce que permet la diffusion latérale des lipides de la membrane?
Elle permet de transmettre des infos de cellule en cellule.
De quoi dépend la fluidité de la bicouche?
De sa composition
1. La longueur des chaines : plus les chaînes d’acides gras sont longues, plus il y a des interactions de Van der Waals, donc moins la membrane est fluide.
2. Interactions de Van der Waals : plus il y en a, moins la membrane est fluide.
3. Doubles liaisons : plus il y a de doubles liaisons, plus la membrane est fluide.
De sa température.
Comment les doubles liaisons influencent la fluidité de la membrane?
Les doubles liaisons rendent le tassement des chaînes plus difficile (plus de désorganisation). Elles sont donc plus difficiles à congeler.
Quel type de membrane est plus mince?
Les membranes composées de plus de lipides instaurés (doubles liaisons) s’étendent plus ce qui fait en sorte que les bicouches sont plus minces.
Quelles sont les différentes phases de la bicouche? Quels sont les facteurs qui influencent les changements de phase?
Tous les lipides ont une température caractéristique de transition de phase appelée fusion à laquelle ils passent de l’état de gel à l’état liquide. Les membranes biologiques possèdent également une température de fusion qui dépend de leur composition en lipides : une membrane gelée est constituée de molécules qui ne diffusent pratiquement pas, tandis qu’une membrane liquide est constituée de molécules qui diffusent au sein de leur feuille de la bicouche lipidique en échangeant leur position avec une molécule voisine plusieurs millions de fois par seconde ; dans les deux cas, les diffusions transversales (bascules) d’un feuillet à l’autre demeurent très rares.
Plus les chaînes de carbones sont longues, plus elles offrent de possibilités d’interactions avec les molécules voisines dans leur feuillet de la bicouche, ce qui diminue la fluidité de la membrane et élève son point de fusion.
Les doubles liaisons rendent le tassement des chaînes plus difficiles ainsi elle est plus difficile à congeler.
Si les chaînes de carbone sont courtes et qu’il y a beaucoup de doubles liaisons, les membranes restent fluides à basse température.
Qu’est-ce que la phase de transition?
Tous les lipides ont une température caractéristique de transition de phase appelée fusion à laquelle ils passent de l’état de gel à l’état liquide.
Comment le cholestérol modifie les propriétés de la bicouche?
Le cholestérol s’insère dans la bicouche avec son OH près des têtes polaires des phospholipides. Cela abaisse la mobilité des CH2 avoisinants, renforce le resserrement des lipides, rend la bicouche moins deformable, diminue la perméabilité d la membrane aux molécules hydrosolubles. MAIS GARDE SA FLUIDITÉ.
