Structure membranaire Flashcards
quel est la structure des membraneset leur fonction?
- 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
quels sont les différents phospholipides composant la membrane plasmique?
- Glycérophospholipides (phosphoglycérides): la phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine et la phopatidylcholine.
- Cholestérol
- Glycolipides
- Sphingolipides :sphingomyelines
pourquoi les phospholipides forment spontanément des bicouches??
- 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.
comment se forme les liposomes??
• Liposome : bicouche synthétique sous forme de petites vésicules sphériques
pourquoi les liposomes ne fusionnent pas en milieu aqueux??
• 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).
quels sont les mouvements que peuvent faire les phospholipides dans la membrane??
diffusion latérale
tourne très rapidement
Flip-flop
pourquoi la bicouche est fluide en 2D??
• 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
quels sont les phases de la bicouche?
- Phase liquide
- Phase de gel (congélation)
- Phase de transition
la phase de la bicouche depend de quoi?
1- sa composition
2- la température
qu’est ce que la phase de transition?
lorsque la bicouche passe de la phase liquide a gel
comment le cholestérol change les propriétés de la couche lipidique??
- 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
a quoi sert la flippase et la scramblase??
• Flippase et scramblase : permet le flip-flop des lipides de la bicouche
comment se forme certains domaines de la couche lipidique?
- 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
quel est le modele d’un radeaux lipidique??
- 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
quels sont les facteur influencant la formation de radeaux lipidiques??
• 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
quels sont les fonctions des radeaux lipidiques?
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)
comment se forme les gouttelette lipidique?
• 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.
a quoi consiste l’asymétrie de la bicouche lipidique?
- 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
comment l’asymétrie de la bicouche cellulaire participe a la communication?
• Plusieurs protéines du cytosol lient les groupements de tête des lipides retrouvés dans la couche cytosolique de la membrane
comment l’asymétrie de la bicouche permet de voir quelle cellules sont en apoptose?
• 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.
quels sont les mécanismes qui donne le signal pour que la cellule soit en apoptose?
• 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)
quels est la structure des glycolipides?
- 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
comment les proteines membranaires s’associe dans la bicouche?
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
quelle est la structure des ancres lipidiques?
- 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
comment les ancres lipidiques controlent la localisation membranaire de certaines proteines?
- 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
pourquoi les proteines traverse la bicouche a l’aide d’une hélice alpha?
- 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.
qu’est-ce qu’une courbe d’hydropathie?
- 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.
comment les hélicea alphas intéragissent entre elles?
- 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
a quoi servent les barils B??
- 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.
est-ce que les proteines membranaires peuevent etre glycosylé et comment?
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)
quel est la fonction du glycocalix?
• 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.
de quoi est composé le glycocalix?
- 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
comment fonctionne les détergents?
• 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
quelle est la composition des nanodisques?
- 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)
comment fonctionne la bactérodopsine??
- 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
comment les cellules peuvent confiner dans un domaine particulier des proteines?
• 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
comment le cytosquelette confère une résistance mécanique?
• 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
qu’est-ce que le cortex de la cellule?
• 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.
qu’est ce que les corrals?
• Petit domaine formé par la barrière de filament d’actine (cortex)
de quel facon les proteines membranaires déforment la bicouche?
- 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
