Structure membranaire

Question 1

quel est la structure des membraneset leur fonction?

Answer 1

• Membrane plasmique : maintient une différence entre le cytosol et la matrice extra cellulaire. Compartimente sélectivement les constituants nécessaires à la vie dans un environnement sans vie. Permet aux réactions chimiques de se produire.
• Les membranes internes : différence entre le contenu des organites et le cytosol
• Ce sont des bicouches lipidiques composé de proteines maintenu par des liens covalents
• Ce sont des structures dynamiques et fluides
• Relativement imperméables aux molécules solubles dans l’eau

Question 2

quels sont les différents phospholipides composant la membrane plasmique?

Answer 2

• Glycérophospholipides (phosphoglycérides): la phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine et la phopatidylcholine.
• Cholestérol
• Glycolipides
• Sphingolipides :sphingomyelines

Question 3

pourquoi les phospholipides forment spontanément des bicouches??

Answer 3

• Donc, les phospholipides forment des bicouches pour enterrer les queues hydrophobes et exposer les portions hydrophiles à l’eau
• Il y a aussi une force personnelle qui les poussent à former les bicouches : en effet, une petite déchirure dans la double couches expose un bord qui sera en contact avec l’eau, ce qu’il faut éviter. Donc, les bords exposés se coller ensemble (se refermer) pour former un compartiment fermé.

Question 4

comment se forme les liposomes??

Answer 4

• Liposome : bicouche synthétique sous forme de petites vésicules sphériques

Question 5

pourquoi les liposomes ne fusionnent pas en milieu aqueux??

Answer 5

• Car la tête polaire sont liés à l’eau qui a besoin d’être déplacé pour se fusionner dans une autre bicouche (d’un autre liposome).

Question 6

quels sont les mouvements que peuvent faire les phospholipides dans la membrane??

Answer 6

diffusion latérale
tourne très rapidement
Flip-flop

Question 7

pourquoi la bicouche est fluide en 2D??

Answer 7

• Car les phospholipides et les protéines membranaires peuvent se mouvoir dans le plan de la membrane. De plus, la membrane est un corps parfaitement déformable dans les 3 directions de l’espace. Par exemple, la membrane peut onduler : les phospholipides peuvent en effet exécuter trois mouvements: par diffusion latérale, par rotation, et par flip-flop

Question 8

quels sont les phases de la bicouche?

Answer 8

• Phase liquide
• Phase de gel (congélation)
• Phase de transition

Question 9

la phase de la bicouche depend de quoi?

Answer 9

1- sa composition

2- la température

Question 10

qu’est ce que la phase de transition?

Answer 10

lorsque la bicouche passe de la phase liquide a gel

Question 11

comment le cholestérol change les propriétés de la couche lipidique??

Answer 11

• Abaisse la mobilité des CH2 avoisinant, donc renforce les liens entre les lipides ce qui rend la bicouche plus rigide, moins déformable
• Cela diminue la perméabilité aux molécules hydrosoluble

Question 12

a quoi sert la flippase et la scramblase??

Answer 12

• Flippase et scramblase : permet le flip-flop des lipides de la bicouche

Question 13

comment se forme certains domaines de la couche lipidique?

Answer 13

• Certaines combinaisons de phospholipides vont davantage interargir ensemble, ce qui formera des phases de domaine
• Les chaînes lipidiques + longues créent des forces de van der Waals + fortes qui maintiennent transitoirement les molécules adjacentes rassemblées

Question 14

quel est le modele d’un radeaux lipidique??

Answer 14

• Molécules lipidiques de la membrane qui forme des domaines spécialisés : structure plus ordonnée et compacte que la bicouche environnante.
• Plus épais : accueille mieux certaines protéines membranaires

Question 15

quels sont les facteur influencant la formation de radeaux lipidiques??

Answer 15

• Les chaines des sphingolipides sont plus longues et droites
• Cholestérol, sphingolipides, glycolipides et des protéines à ancre GPI avec
quelques autres protéines membranaires sont enrichis dans ces domaines
• De faibles interactions protéine-protéine, protéine-lipide et lipide-lipide coopèrent ensembles et favorisent la formation de domaines lipidiques – transitoires et dynamiques

Question 16

quels sont les fonctions des radeaux lipidiques?

Answer 16

concentre des protéines membranaires fonctionnant de concert pour transport ou communication extra-intra-cellulaire
• Domaine qui peut accueillir plus de protéines membranaires
• Aide aux transports des vésicules et permet aux cellules de travailler ensemble pour l’assemblage des protéines (et lorsqu’elles transforment les signaux extracellulaire en signaux intracellulaires)

Question 17

comment se forme les gouttelette lipidique?

Answer 17

• Les lipides neutres se retrouvent dans l’espace intermembranaire de la membrane du RE. Ces lipides vont former un agrégat… forme une gouttelette qui va se fusionner et sortir de la membrane sous forme d’une organelle unique entourer d’une membrane unique de phospholipides et de protéines.

Question 18

a quoi consiste l’asymétrie de la bicouche lipidique?

Answer 18

• Maintenu grâce aux flippasses
• cela crée une différence de charge entre les 2 couches (négatif a l’intérieur et positif à l’extérieur) : important pour la communication cellulaire

Question 19

comment l’asymétrie de la bicouche cellulaire participe a la communication?

Answer 19

• Plusieurs protéines du cytosol lient les groupements de tête des lipides retrouvés dans la couche cytosolique de la membrane

Question 20

comment l’asymétrie de la bicouche permet de voir quelle cellules sont en apoptose?

Answer 20

• Lorsque la cellule est vivante, le phosphatydylsérine se retrouve sur la couche interne, tandis que lorsqu’elle meurt, cette molécule se retrouve sur la couche externe.

Question 21

quels sont les mécanismes qui donne le signal pour que la cellule soit en apoptose?

Answer 21

• Pour faire la translocation des phospholipides : inactivation de transporteur de lipides (celui qui fais entrer cette molécule sur la couche interne) OU activation d’une enzyme de brouillage (fait passer les lipides aléatoirement des deux sens) (scramblase)

Question 22

quels est la structure des glycolipides?

Answer 22

• Galacterocerebroside : glycolipide neutre  la molécule formant la tête est neutre
• Ganglioside : contient une charge négative ou plus car contient un groupement d’acide sialique. Former à partir de sphingosine!!
• Sont associés par des liens H entre leurs sucres et ont des forces de van der Waals entre leurs longues chaines hydrocarbonées

Question 23

comment les proteines membranaires s’associe dans la bicouche?

Answer 23

1- Sous forme d’une simple hélice
2- Sous forme de plusieurs hélices
3- Sous forme d’un feuillet enroulé sur lui-même
4- Certaines protéines membranaires sont exposées d’un seul côté en s’encrant dans le feuillet cytosolique par une hélice amphipathique.
5- en formant une liaison covalente avec une chaine lipidique du feuillet cytosolique
6- D’autres sont entièrement exposées à la surface externe de la membrane par une ancre GPI (glycosylphosphatidylinositol) i.e. liaison covalente avec un phosphatidylinositol (via un oligosaccharide)
7- Finalement de nombreuses protéines sont attachées à la membrane par les seules interactions non-covalentes avec des protéines de la membrane: ce sont des protéines membranaires périphériques

Question 24

quelle est la structure des ancres lipidiques?

Answer 24

• Des enzymes cytoplasmiques additionnent lors de leur synthèse sur les ribosomes une chaîne d’acide gras ou un groupement prényl sur certaines protéines. Le lipide attaché permet de cibler ces protéines puis de les insérer dans le feuillet cytoplasmique
• Les protéines transmembranaires fonctionnent des 2 côtés de la membrane: récepteurs, transporteurs
• Les protéines qui fonctionnent que d’un côté de la bicouche : souvent associées seulement à une couche : protéines de signalisation intracellulaires: liées de façon covalente à la bicouche cytoplasmique (acide gras ou des groupements prényls)
• Attaché avec des liaisons : l’acide myristique et une Gly, l’acide palmitique et une Cys ou un groupement prényl et une Cys

Question 25

comment les ancres lipidiques controlent la localisation membranaire de certaines proteines?

Answer 25

* Les protéines qui se retrouvent seulement d’un cote de la membrane vont s’associer avec des protéines ou la couche lipidique qui se retrouve de son cote * Les protéines transmembranaire servent souvent à la communication : signal extracellulaire et génère un signal intracellulaire

Question 26

pourquoi les proteines traverse la bicouche a l'aide d'une hélice alpha?

Answer 26

* Le segment intra membranaire est composé d’acides aminés avec des chaînes latérales non polaires * Puisqu’il n’y a pas d’eau, et que les liaisons peptidiques sont-elles même polaires, celles-ci vont former des liaisons entre elles, ce qui est optimiser si elles forment une hélice alpha.

Question 27

qu'est-ce qu'une courbe d'hydropathie?

Answer 27

* Graphique ou il est possible de prédire à partir de la séquence en AA les segments (20-30 aa) hydrophobes qui pourraient traverser la membrane sous forme d’hélice alpha * Une valeur positive indique que de l’énergie libre est nécessaire pour être transféré dans l’eau. * La pointe hydrophobique apparait à la position ou le segment hydrophobique se trouve dans la séquence d’amino acide.

Question 28

comment les hélicea alphas intéragissent entre elles?

Answer 28

* Une hélice a fait plus que de servir d’ancrage dans la bicouche. Elle contient l’information qui dirige les interactions de protéine-protéine. * Les hélices proches de la structure repliée protègent d’autres hélices des contacts avec les lipides membranaires * C’est lorsque leur synthèse est terminé, que les différentes hélices (domaine transmembranaire) se regroupe ensemble et remplace quelques interactions lipide-protéines

Question 29

a quoi servent les barils B??

Answer 29

* Les protéines formant des baril ß sont plus stables et difficile d’en modifier la conformation vs hélice a * Forme les porines : laisse passer certains solutés. Certaines porine sont très sélective : maltoporine (maltose), FepA protéines (ions de fer) * Les barils B formes de multiples liaisons H qui sont attache à d’autres barils B (liens très solide), donc les changements de conformations dans la paroi des barils sont peu probables.

Question 30

est-ce que les proteines membranaires peuevent etre glycosylé et comment?

Answer 30

OUI • Les résidus de sucre sont ajoutés dans la lumière du RE lors de leur synthèse (sont donc toujours du côté NON cytosolique des membranes)

Question 31

quel est la fonction du glycocalix?

Answer 31

• protège la cellule des dommages mécaniques et chimiques en plus de garder une certaine distance entre les cellules, ce qui empêche les interactions entre elles.

Question 32

de quoi est composé le glycocalix?

Answer 32

* Fait d’oligosaccharide lié de façon covalente au glycolipide et glycoprotéine * Fait de polysaccharides : les protéoglycane attaché sur des protéines membranaire par des liens covalents ou aux lipides par des GPI * zone riche en hydrates de carbone à la surface cellulaire

Question 33

comment fonctionne les détergents?

Answer 33

• Solubilisation des protéines membranaires • Le détergent rompt la bicouche lipidique • Les extrémités hydrophobes des détergents lient les régions hydrophobes des protéines • Met les protéines en solution sous forme de complexes protéine-lipide-détergent • Solubilisées, les protéines sont dénaturées (dépliées) et non fonctionnelles • Peuvent être analysées par gel de polyacrylamide en SDS (PAGE) • Dans certains cas, elles peuvent être renaturées en enlevant le détergent

Question 34

quelle est la composition des nanodisques?

Answer 34

* Lorsque le détergent est éliminé, les protéines membranaires peuvent aussi être reconstituées en nanodisques * Petites portions de membrane entourée d’une ceinture de lipoprotéines à haute densité (HDL)

Question 35

comment fonctionne la bactérodopsine??

Answer 35

* La protéine fonctionne comme une pompe a proton activé par la lumière et qui fait sortir les protons hors de la cellule * Excité par la lumière, le chromophore, rétinal, change de conformation et fait sortir un H+. * Un gradient de H+ est alors formé a cote de la membrane plasmique. Cette énergie provenant du gradient sert à former de l’ATP

Question 36

comment les cellules peuvent confiner dans un domaine particulier des proteines?

Answer 36

• Dans les cellules polarisées, certaines protéines sont confinées à la face apicale et d’autres aux faces basaux latérales: des barrières (jonctions serrées) A. Les protéines peuvent s’auto-assembler en gros agrégats B. Elle peuvent être attachées par des interactions avec des assemblages des macromolécules à l’extérieur de la cellule C. …. ou à l’intérieur de la cellules D. Elles peuvent interagir avec les protéines de surface d’une autre cellule

Question 37

comment le cytosquelette confère une résistance mécanique?

Answer 37

• Le cytosquelette de spectrine est rivé à la membrane par des protéines membranaires = un réseau en maillage flexible qui recouvre la totalité de la surface cellulaire • supporte les tensions subies dans les étroits capillaires!!! • Les dimères de spectrine sont reliés ensemble en un filet réticulé par des complexes de jonction • Le cytosquelette est relié à la membrane par 2 protéines transmembranaires: 1. Bande 3: protéine à passage multiple, via ankyrine 2. Glycophorine: protéine à simple passage, via bande 4.1

Question 38

qu'est-ce que le cortex de la cellule?

Answer 38

• Le cortex cellulaire est une couche spécialisée de cytoplasme sur la face interne de la membrane plasmique et qui sert de support mécanique à celle-ci.

Question 39

qu'est ce que les corrals?

Answer 39

• Petit domaine formé par la barrière de filament d’actine (cortex)

Question 40

de quel facon les proteines membranaires déforment la bicouche?

Answer 40

* Une région hydrophobe de la protéine peut s’insérer dans la membrane et déformer les lipides. * La surface courber d’une protéine peut se lier aux têtes des lipides et déformer la membrane ou stabiliser sa courbure. * Une protéine peut se lier et rassembler les lipides avec de large groupement de tête et ainsi se lier à la membrane