Transport Flashcards
Qu’est-ce qu’absorbe le petit intestin?
Presque tous les nutrments, 80% des électrolytes et la majorité de
l’H2O sont absorbés dans le petit intestin
À quoi sert le transport membranaire dans le système digestif?
Permet de sécreter des enzymes (estomac: HCl et pepsine / pancréas: HCO3- et enzymes)
Permet d’absorber des molécules (acides aminés, dri/tripeptides, monosaccharides comme le glucose, monoglycérides, acides gras, cholestérol)
À quoi sert le transport membranaire dans un glomérule?
Le rein filtre le sang, donc absorbe des molécules
Fonctions du système rénal
- Régulent le volume total d’H2O dans l’organisme
- Régulent la concentration totale de soluté dans l’H2O
- Assurent l’équilibre acido-basique
- Régulent la concentration des ions du liquide extracellulaire
- Excrètent les déchets métaboliques
• « filtration » du sang
• Équilibre hydrique du sang
• Équilibre électrolytique du sang
• Équilibre acidobasique du sang
• Formation de globules rouges
• Production d’hormones
(érythropoïétine)
Que contient normalement l’urine à sa sortie?
Na+, Cl- et urée
À quoi sert le transport membranaire pour la physiologie cellulaire? 9
- Permet d’absorber O2 et éliminer déchets
- Maintien des gradients de concentration
- 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
Maladies altérant le transport membranaire
- fibrose kystique (mutation sur CFTR empêchant transport chlore)
- troubles de l’absorption intestinale
- épilepsie
- troubles psychiatriques
- maladies métaboliques
- troubles du rythme cardiaque
Fibrose kystique
Mutation sur CFTR empêchant transport chlore
Médicaments agissant sur le transport membranaire
- canaux à Ca2+ (anticalciques)
- canaux à Na+ (diurétiques)
- transporteurs des neurotransmetteurs
(inhibiteurs de la recapture)
Pourquoi les molécules traversent‐elles la membrane ?
Parce qu’elles sont en mouvement
Mouvement brownien
Mouvement brownien = mouvement
aléatoire d’une molécule résultant
des collisions avec d’autres molécules
Qui se déplace plus rapidement, le glucose ou l’eau?
Eau >Glucose, car la molécule d’eau est plus petite
Qu’est-ce qui détermine la fréquence de collision?
Plus la concentration d’une molécule donnée est élevée dans un compartiment, plus il y aura
de collisions entre cette molécule et la membrane
Qu’est-ce qui détermine le flux net?
La fréquence de ces collisions et la perméabilité membranaire déterminera le flux net
Transport passif
Ne nécessite pas d’ATP
Les molécules se déplacent
en suivant leur gradient
de concentration
Transport actif
Nécessite ATP
Les molécules se déplacent
contre leur gradient
de concentration
Les différentes formes de transport passif
- Diffusion simple
- Diffusion facilitée (par transporteurs)
- Diffusion par canaux
- Osmose
Facteurs qui déterminent le taux de diffusion
*pente du gradient de concentration (différence de conc)
*surface de diffusion
*distance à parcourir
*température
*masse de la molécule
Qui peut faire de la diffusion simple?
Les molécules non polaires et liposoubles :
oxygène (O2)
dioxyde de carbone (CO2)
azote (N2)
acides gras
stéroïdes
alcools simples
vitamines liposolubles
(A, D, E, K)
Et les petites molécules polaires sont capables de traverser, car les phospholipides bougent.
Est-ce que les ions peuvent faire de la diffusion simple au travers de la membrane?
NON:)
Ion = diff simple par canal ionique
Est-ce que les ions peuvent faire de la diffusion facilitée?
NON
Ion = diff simple par canal ionique
Nomme un exemple de transport par diffusion simple dans l’organisme.
Échanges gazeux pulmomaires dans les alvéoles
Quel facteur physico-chimique détermine les échanges gazeux pulmonaires dans les alvéoles?
La concentration partielle de l’oxygène en mmHg
Au niveau de la mer
PO2 air inspiré > PO2 alvéoles > PO2 sang veineux
Donc, l’O2 passe des alvéoles au sang
Qu’est-ce qui explique que l’oxygène entre dans l’organisme?
Pression partielle:
Au niveau de la mer
PO2 air inspiré > PO2 alvéoles > PO2 sang veineux
Donc, l’O2 passe des alvéoles au sang
La pression partielle de l’oxygène ______ avec l’altitude.
diminue
On arrive un moment donnée à la zone de la mort où les gens ont des hallucinations (avant Éverest)
Pression partielle de l’oxygène et du dioxyde de carbone à la sortie des poumons et en entrant dans les capillaires systémiques.
PO2 : 100 mmHg
PCO2: 40 mmHg
Pathologies pulmonaires qui affectent la
diffusion des gaz
Pneumonie
* sécrétions
* ↑ distance et ↓ surface
Emphysème
* destruction des alvéoles
* ↓ surface
Que se passe-t-il dans la zone de la mort en altitude?
La différence de pression avec les poumons est très petite (50 en altitude vs 40 dans poumon) ce qui limite les échanges
Comment sont transportés les molécules par diffusion simple?
Via un canal aqueux sélectif (sélectivité propre à chaque cana) entre le liquide
extracellulaire et le cytoplasme.
Pas de contact direct (liaison)
entre la protéine et les
molécules qui transitent
par les canaux, c’est donc très rapide 106 ions/seconde.
Qu’est-ce qui détermine la spécificité
du canal pour les molécules
qui transitent par le canal?
Le filtre de sélectivité filtrant selon:
*charge de la molécule
*diamètre de la molécule
*diamètre du pore
*acides aminés qui
tapissent le canal
*interactions ioniques
Y-a-t-il un contact entre la molécule et le canal dans la diffusion simple?
Pas de contact direct
(liaison) entre la
molécule qui transite
par le canal et le canal
lui‐même
Types de canaux aqueux
- Voltage-dépendant
- Ligand-dépendant
- Mécano-dépendant
Quelle est la source d’énergie du transport actif primaire?
ATP
Quelle est la source d’énergie du transport actif secondaire?
Gradient
Qu’est-ce qui distingue le transport primaire et le transport secondaire?
Primaire ne nécessite pas d’énergie secondaire oui (gradient/ATP)
Où trouve-t-on le réticulum sarcoplasmique?
Dans le muscle strié
Où peut-on trouver des canaux protéiques?
Membrane plasmique pour l’entrée dans la cellule, mais aussi dans la membrane intracellulaire (ex calcium) : Réticulum sarcoplasmique pour contraction muscu et réticulum endoplasmique pour signalisation intra
À quoi servent les éicosanoïde pour les récepteurs membranaires?
Activations des récepteurs de type GPCR
Quel ion permet la contraction musculaire?
Ca2+ via un canal voltage-dépendant
Quel ion permet la signalisation intracellulaire?
Ca2+ via GPCR et IP3
Dans la diffusion facilitée, les molécules suivent …
leur gradient de concentration donc l’énergie cinétique!
Comment fonctionnent les transporteurs dans la diffusion facilitée?
Les transporteurs possèdent un site de liaison spécifique
pour les molécules qu’ils transportent. La liaison de la molécule au transporteur entraîne un
changement de conformation du transporteur qui cause
le largage de la molécule de l’autre côté de la membrane
Est-ce que la diffusion facilitée est saturable?
Oui, à cause du changement de conformation.
Quels facteurs déterminent le Vmax d’une protéine de transport?
Les transporteurs limitants (saturable). Plus le transport est lent, plus on a une vitesse maximale faible.
Est-ce que la diffusion simple est saturable?
Non.
L’entrée du glucose dans
les cellules médiée par les
transporteurs GLUT est un exemple de transport …
Par diffusion facilitée
Ce mécanisme n’est pas
employé par les ions
Explique les étapes de la diffusion facilitée
- La molécule transportée arrive au site de liaison.
- La liaison de la molécule
transportée entraîne un
changement de conformation
du transporteur - Libération de
la molécule
transportée
Qui peut activer le site de liaison de la diffusion facilitée?
Seulement les molécules transportées entraineront le changement de conformation.
Quel moyen de transport utilise les ions?
Canal ionique
Quelle est la famille de gène codant pour les protéines glut?
SLC2A
Quel est le rôle de GLUT?
Transport du glucose ou de molécules apparentées
Combien d’hélices membranaires comptent Glut?
12 hélices membranaires
Combien de Glut existent?
14 membres dans cette famille
Est-ce que les séquences d’acide aminé codant pour les 12 hélices membranaires des Glut sont identiques?
Non, mais les séquences primaires des 12 protéines GLUT
ne sont pas parfaitement identiques mais elles
sont hautement conservées.
Qu’est-ce qui distingue les 12 séquences primaires des protéines GLUT?
- leur affinité pour les molécules transportées
(glucose, galactose, fructose) - la vitesse (Km) à laquelle s’effectue le transport
- les cellules dans lesquelles ils sont exprimés
(expression tissu-spécifique).
GLUT 1: cerveau, globules rouges
GLUT 2: foie, pancréas
GLUT 4: muscle strié et tissu adipeux - leur régulation (seule GLUT4 est régulée par
l’insuline)
V ou F, la diffusion facilitée est unidirectionnelle?
La diffusion facilitée peut être bidirectionnelle
Exemple de diffusion facilitée bidirectionnelle
GLUT 2, dans le foie.
L’hépatocyte synthétise du glycogène après le repas et au contraire du glucose pendant un jeune
Comment explique‐t‐on que le glucose qui entre dans
l’hépatocyte via GLUT2 n’en ressort pas aussitôt?
Il se laisse transformer donc ne ressort pas aussitôt sous la forme de glucose, car il est rapidement métabolisé.
On parle de sortie de l’hépatocyte, car il y a toujours une entrée et une sortie des molécules formant un flux net SAUF ICI. Comme il est rapidement métabolisé, le glucose intracellulaire est nul, on a juste du glycogène.
Comment fonctionne le transport actif primaire?
Utilisent l’énergie générée par l’hydrolyse de l’ATP
pour transporter une molécule contre son gradient de
concentration
Qu’est-ce qu’un transporteur?
C’est une pompe, le mécanisme du transport actif primaire
Est-ce que le transport actif primaire est saturable?
Oui, car fonctionne avec une pompe, transporteur, à capacité limitée.
Donne un exemple de transport actif primaire.
La pompe à sodium‐potassium (Na+/K+‐ATPase)
À quoi sert la pompe à sodium‐potassium (Na+/K+‐ATPase)?
Maintient les gradients de Na+ et K+ (pompe le
Na+ à l’extérieur de la cellule et fait entrer le K
Doit fonctionner sans arrêt pour compenser l’entrée de
Na+ et la sortie de K+ par d’autres voies * (neuro)
Joue un rôle important dans la production du potentiel
de membrane et la conduction nerveuse
Joue un rôle important dans le maintien du volume
normal de la cellule (empêche l’osmose qui pourrait être
causée par des variations dans les concentrations de Na+
et K+)
Quelle est la source d’énergie de la pompe Na+/K+?
L’ATP grâce à l’e activité ATPase
Consomme environ 25% de l’ATP cellulaire (70%
dans les neurones)
Intrant / extrant pompe Na+/K+
La pompe à Na+ expulse 3 ions Na+ en échange de deux ions K+ (donc contre leurs gradients respectifs) en hydrolysant l’ATP
Dans la pompe Na+/K+, à quoi sert l’hydrolyse d’ATP?
Permet de changer la conformation de la pompe
De quoi se compose la pompe NA+/K+
Deux sous-unités alpha et bêta.
Alpha : transport
Bêta : soutien, rôle pour le bon fonctionnement de la pompe, pas pour transport
Mécanisme d’action de la pompe à Na+
- liaison
de
3 Na+ - changement de
conformation et
phosphorylation - sortie
de
3 Na+ - liaison
de 2 K+
et
déphosphorylation - changement
de
conformation - entrée
de
2 K+
Nomme trois pompes importantes (transport actif primaire)
Na+/K+-ATPase
Ca2+-ATPase
H+/K+-ATPase
À quoi sert ? Ca2+-ATPase
Dans le réticulum endoplasmique
(sarcoplasmique)
* rôle important dans la signalisation
et la contraction musculaire
* = 80% des proteines
membranaires intégrales
À quoi sert (H+/K+ ATPase?
Dans les glandes gastriques, ciblées par IPPS.
Que cible un IPP?
C’est un inhibiteur de pompe à protons.
Elle cible les pompes à protons comme H+/K+ ATPase
À quoi servent les protéines dans le transport actif secondaire?
Les protéines sont des co transporteurs
Comment fonctionne les échangeurs du transport actif secondaire?
Utilisent l’énergie emmagasinée dans un gradient de
concentration ionique (p. ex. Na+) pour transporter
une molécule contre son gradient de concentration
Que transportent les échangeurs?
ions, acides aminés, monosaccharides
Décrire le fonctionnement d’un SGLT
Transport secondaire actif du glucose, avec un échangeur le SGLT
- SGLT libre
(faible affinité
pour glucose) - liaison Na+
(haute affinité
pour glucose) - liaison
glucose - libération Na+, glucose
ou glucose, Na+ - SGLT
libre
Qu’est-ce qui distingue un cotransporteur et un échangeur?
Cotransporteur : symport, les deux mol dans la même direction
Échangeur : antiport : les deux mol pas dans le même sens
Quelle est la molécule par excellence du transport actif secondaire?
Le sodium qui est utilisé comme co transporteur ou comme échangeur, car grâce à la pompe Na+/K+ ATP-ase, le sodium est retourné dans le liquide intestitiel
Nomme 3 agents inhibiteurs de cotransporteurs rénaux.
Gliflozin inhibant SLGT2
Furosémide inhibant NKCC2
Thiazide inhibant NCC
Explique le lien entre SGLT2 et le diabète.
Cotransporteur du glucose, quand Gliflozin, un agent hyperglycémiant le bloque, le glucose peut sortir par l’urine au lieu de retourner dans le sang.
L’inhibiteur occupe le site de liaison
du glucose et le vestibule externe de
SGLT2.
Prescrit pour le diabète
Explique le lien entre NCC et l’hypertension.
Cotransporteur du sodium et du chlore, quand Thiazide, un diurétique bloque NCC, les ions et le surplus d’eau peuvent sortir en urine et diminuer l’hypertension.
MAP17
Potéine membranaire du complexe SGLT2I, cotransporteur du sodium glucose
Qui peut faire du transport transcellulaire (transport éputhélial)?
Passe dans la cellule
H2O, ions,
glucose,
acides aminés,
solutés
liposolubles
C’est quoi du transport transcellulaire (transport éputhélial)?
Passe dans la cellule. Ont besoin de faire deux fois le travail : doivent entrer dans la cellule via transporteur ou diffusion puis doivent en ressortir,.
C’est quoi tu transport paracellulaire (transport éputhélial)?
Les molécules passent entre les cellules par les jonctions serrées
N’ont pas besoin de traverser la cellule et donc d’entrer et de sortir par la membrane
Qui peut faire du transport paracellulaire?
H2O, ions, urée
Les molécules passent entre les cellules par les jonctions serrées
Que régule l’insuline?
L’entrée du glucose dans les muscles
Que régule la gastrine?
La sortie des ions H+ de l’estomac
Que régule le calcitriol (le calcitriol est une sorte de vitamine D)?
L’entrée du Ca 2+ dans les intestins.
Calcitriol
Une sorte de vitamine D régulant l’entrée du Ca 2+ dans les intestins.
Que régule la PTH?
Parathormone, régule l’entrée de Ca 2+ dans le rein
Que régule l’ADH (hormone antidiurétique)?
L’entrée de l’eau dans les reins
Que régule l’aldostérone?
L’entrée de Na+ dans les reins
Qui régule l’entrée de glucose dans les muscles?
Insuline
Qui régule la sortie des ions H+ de l’estomac?
Gastrine
Qui régule l’entrée de Ca2+?
Intestin : calcitriol
Rein : PTH (parathormone)
Qui régule l’entrée d’eau dans les reins?
ADH : hormone antidiurétique
Qui régule l’entrée de sodium dans les reins?
Aldostérone
Quels sont les mécanismes de la régulation hormonale du transport membranaire?
1) Modulation du nombre de transporteurs à la membrane
- augmentation de la transcription du gène
- recrutement de transporteurs à partir d’une réserve
(« pool ») cytoplasmique (vésicules) - diminution de la dégradation du transporteur
2) Modulation de l’activité du transporteur
Pourquoi
utilise‐t‐on
des bloqueurs
de la synthèse
d’aldostérone
pour traiter
certaines
formes
d’hypertension?
Si on bloque l’absorption de sodium, on bloque l’absorption d’eau ce qui diminue la pression
Quel est le rôle de l’aldostérone dans l’absorption du sodium?
L’aldostérone stimule la production du canal ENaC faisant entrer le sodium du filtrat glomérulaire dans la cellule épithéliale du tubule rénale.
Quelle hormone peut augmenter la synthèse de la Na+/K+-ATPase?
L’aldostérone, car plus il y a d’aldostérone, plus de canal ENaC sont produits et donc plus il y a de sodium qui entre dans la cellule.
Comment peut-on augmenter l’absorption et le transport du sodium?
En utilisant l’aldostérone qui a pour fonction de stimuler la synthèse du canal ENaC faisant entrer sodium dans les cellules épithéliales.
Pourquoi les diabétiques de type 1 font‐ils de l’hyperglycémie?
S’ils ne produisent plus assez d’insuline, il n’y a plus de fusion entre GLUT4 et la membrane plasmique. Le glucose reste alors dans le sang.
Est-ce que le transport du glucose est régulé partout?
Non, pas dans le cerveau.
Comment l’insuline permet l’entrée du glucose dans les cellule musculaire ou les cellules adipeuses?
L’insuline entraîne un déplacement de GLUT4 de la vésicule de stockage vers le cytoplasme
à la membrane plasmique. GLUT4 peut alors faire son travail de transport actif (diffusion facilitée).
Quelles hormones sont capable de réguler la pompe à Na+?
hormones thyroïdiennes
aldostérone
adrénaline
Quel est l’effet des hormones thyroïdiennes sur la pompe à Na+?
↑ synthèse
Quel est l’effet de l’aldostérone sur la pompe à Na+?
↑ synthèse (rein)
Quel est l’effet de l’adrénaline sur les pompes à Na+?
stimule activité (muscle)
Quel est l’effet des hormones sur les pompes à protons des cellules pariétales
des glandes gastriques?
- hormone = transporteurs dans le cytoplasme, moins de transport
+ hormone : les transporteurs s’insèrent dans la membrane plasmique permettant la sortie d’ions H+
Quel est l’avantage de l’H2O, ions, urée dans le transport épithélial?
Sont capables de faire du transport paracellulaire, donc n’entrent pas dans la cellule. N’ont donc pas besoin d’entrer dans la cellule pour en ressortir pour atteindre le capillaire sanguin.
Certaines molécules (eau et ions) font du transcellulaire et paracellulaire donc + vite.
Quelle est la fonction des claudines?
étanchéité des jonctions serrées
Qu’est-ce qu’une claudine?
Une famille de 24 gènes comprenant 4 domaines transmembranaires ayant un rôle dans étanchéité des jonctions serrée.
Largement distribuées (épithéliums)
Expression tissu‐ et segment‐spécifique, selon le numéro de la claudine, ça ne gère pas l’étanchéité des jonctions du même endroit
Claudine du tubule contourné proximal
Cld 1, 2, 10,
11, 12, 14
Claudine de l’anse
Cld 3, 4, 7, 8, 10, 14, 16, 19
Claudine du tubule contourné distal
Cld 3, 7, 8, 10, 11
Claudine du tubule collecteur
Cld 3, 4, 7, 8, 10
Effets du calcitriol (intestin) et de la PTH
(rein) sur les transporteurs du Ca2+
Augmente le nombre de canaux TRPV5 permettant l’entrée du calcium dans la cellule, augmente le calbindin et augmente l’échangeur NCX. Le tout augmente l’absorption du calcium dans le rein et l’intestin
Quelle(s) voies(s) empruntent les gaz, les ions, l’eau, le glucose
et les grosses molécules pour les échanges entre le plasma et le liquide extracellulaire dans org périphérique (capillaire continu)?
Gaz O2 et CO2: fente (rare car peu) et Diffusion par la membra : paroi épithéliale voie la + facile
Fente intercellulaire : H2O, ions, glucides, acides aminés
Vésicules de pinocytes : protéines
Rôle de la barrière hémato-encéphalique
La couche cellulaire est étanche pour protéger le cerveau.
Protège le cerveau contre :
- Médicaments/drogues
- Toxines
- Variations
Microcirculation dans le SNC SAUF
des plexus choroïdes, hypothalamus et glande pinéale
La microcirculation cérébrale joue un rôle central dans le fonctionnement cérébral, non seulement en alimentant les neurones en oxygène et nutriments, mais aussi en régulant le débit sanguin en fonction de l’activité neuronale.
Caractéristiques de la barrière hémato-encéphalique
- Jonctions serrées
- Transport transcellulaire +++
- Perméable aux molécules liposolubles
Vésicule
Petit sac qui apparaît par bourgeonnement de la membrane plasmique
Endocytose
vésicule incorporée dans la membrane plasmique
entre en dedans de la cellule
Exocytose
sort dehors de la cellule
Trancytose
entre par endocytose et sort par exocytose
Phagocytose
Avale une grosse molécule (bactéries, débris cellulaires)
Fait par les macrophages et neutrophiles
V ou F Le transport vésiculaire est un transport passif
Faux, c’est un mode actif
La molécule motrice est activée par ATP
Pinocytose
Incorpore de petites gouttelettes
Par la plupart des cellules
Transporte liquide extracellulaire, protéines de manière non spécifique
Endocytose par récepteur interposé
Mécanisme spécifique et sélectif
Endosome
Vésicule cytoplasmique dans laquelle s’effectue le tri des molécules internalisés par endocytose
Fonctionnement endocytose par récepteur interposé
- Invagination de la vésicule avec membrane couverte de clathrine
- Cathrines s’enlèvent de la cellule permettant la fusion avec l’endosome et la dégradation en lysosomes
2 exemples d’endocytose par récepteurs interposés
Fer : pour son transport, une molécule de fer s’associe à la transférine. TfR, le Tf récepteur permet l’accueil de la transférine pour endocytose. La vésicule est recouverte de clathrine et les enzymes sont libérées de la transferine (hémoglobine et feritine)
Lipoprotéine : LDLs récepteur interposé des lipoprotéiens
Cause de l’hypercholestérolimie familiale
Mutations sur les récepteurs LDLs. Si les récepteurs sont mutés, les lipoprotéines restent dans le sang
Exocytose constitutive
La fusion avec la membrane n’est pas régulée : les cellules produisent des vésicules qui vont se fusionner à la membrane
Exocytose régulée
On entrepose des vésicules pour le stockage par exemple l’insuline et on libère plus tard. C’est comme de l’exocytose retardée. Ça prend im signal, ex calcium
Explication du processus d’exocytose
1- La molécule qui doit sortir est entourée de v-SNARE et approche le t-SNARE dans la membrane.
2- Fusion des snares
3- le calcium se lie à la synaptotagmin permettant la fusion du pore et son ouverture vers le monde ext
Snare de la membrane plasmique
t-SNARE
Exocytose : le nom de la protéine la ++ importante
SNARE
Snare de la vésicule
v-SNARE
Synaptotagmin
Protéine importante dans l’exocytose sur lquelle se lie le calcium
