transport membranaire Flashcards

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1
Q

2 types de transport membranaire

A

1) Transport nécessitant des mouvements membranaires :
- transport impliquant le cytosquelette
- par endocytose ou exocytose: formation de vésicules
- transport des macromolécules

2) Transport sans mouvement de la membrane plasmique:
- passage au travers de la membrane :
extracellulaire => cytosol et vice versa
- transport des petites molécules (ions, gaz, micromolécules).
- par transport passif ou actif.
- soit par simple diffusion, soit impliquant des protéines de transport membranaires.

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2
Q

Perméabilité sélective (Transport sans mouvement de la membrane plasmique)

A
  1. Perméabilité relative de la bicouche lipidique
    ⇒ en général, plus une molécule est petite et plus elle est hydrophobe, plus facilement elle diffusera au travers
    de la bicouche
  2. La double couche de lipides est perméable:
    Aux molécules très petites (CO2, O2, NO)
    Aux molécules liposolubles (non polaires):
    Ex: hormones stéroidiennes
3. La double couche de lipides est imperméable:
Aux ions (K+, Cl-, Na+), aux grosses molécules
polaires non chargées (glucose),
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3
Q

Deux types de transport au niveau énergétique (Transport sans mouvement de la membrane plasmique)

A

1) Transport passif :
- selon le gradient de concentration
- par simple diffusion ou diffusion facilitée.
2) Transport actif :
- contre le gradient de concentration
- nécessite un apport d’énergie.

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4
Q

transport passif

A

Molécule chargée:
transport influencé par le gradient de concentration
et le potentiel de membrane

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5
Q

Protéines de transport membranaire

A
  • Chaque protéine de transport est spécifique de une ou plusieurs molécules.
  • Elles sont constituées de plusieurs domaines transmembranaires.
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6
Q

deux principales classes de protéines de transport membranaire

A
  1. Transporteurs ou perméases fonctionnant par changement de conformation:
    - Transport actif
    - Transport passif
    - -> saturable par le soluté transporté
  2. Canaux ou pores protéiques ouverts/ fermés selon un gradient électrochimique toujours transport passif
    - -> non saturable par le soluté transporté
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7
Q

exemples: Transport passif avec protéines de transport sans consommation d’énergie

A
  1. Canaux ioniques potentiel-dépendants
  2. Canaux ioniques ligand-dépendants
  3. Transporteurs du glucose, acides aminés….
  4. Aquaporines
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8
Q

Canaux ou pores

A

Ils fluctuent entre deux états : ouverture ou fermeture du canal
–> Sont souvent très sélectifs
Exemples : canaux ioniques (canaux Na+, canaux Ca++, et autres)

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9
Q

Transport passif avec transporteur par changement de conformation (exemple et mécanisme)

A

Exemple : transporteurs passifs du glucose:
Facilitent l’entrée du glucose dans plusieurs types cellulaires

Mécanisme :
1) Fixation du glucose
2) Transport du glucose par changement de conformation.
(site de fixation: accessible soit du côté cytosolique, soit du côté extracellulaire)
3) Transport selon le gradient de concentration

Le nombre de transporteurs peut varier rapidement:
insuline augmente le nombre de transporteurs de glucose (GLUT4): effet hypoglycémiant

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10
Q

les aquaporines

A
  1. L’eau traverse principalement la membrane des cellules, en passant par des canaux protéiques spécifiques aux molécules d’eau: les aquaporines
  2. protéines transmembranaires omniprésentes dans l’organisme
  3. transportent sélectivement les molécules d’eau
  4. 13 aquaporines décrites chez les mammifères
  5. caractéristiques structurelles:
    - Tétramère ancré dans la bicouche lipidique
    - Chaque monomère constitue un canal fonctionnel pour le transport spécifique des molécules d’eau
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11
Q

fonctionnement aquaporines

A
  1. Chaque monomère : 6 domaines transmembranaires
    Glycosylation
  2. Le motif Asn-Pro-Ala (motif “NPA”) joue un rôle
    important dans la sélectivité de l’eau.
  3. Le canal a une forme de sablier au travers duquel
    passe uniquement les molécules d’eau
  4. Au niveau de la constriction centrale = étroit chenal (formé de motifs NPA) : les molécules d’eau circulent en
    « file indienne » et doivent
    pivoter sur elles-mêmes de 180˚
  5. Les aquaporines sont complètement imperméables aux ions
  6. Cette imperméabilité est essentielle pour le maintien du gradient électrochimique de la membrane
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12
Q

transport actif

A
  1. Ils nécessitent de l’énergie car ils s’effectuent contre le gradient de concentration (transport non spontané).
  2. Caractéristiques:
    - saturable par le substrat transporté
    - production d’un gradient de concentration
    - dépendant de l’énergie
  3. En fonction du type d’énergie fournie
    - Transport actif primaire (ou direct)
    - Transport actif secondaire (ou couplé)
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13
Q

Transport actif primaire (ou direct)

A
  1. l’énergie est fournie par l’hydrolyse d’une molécule d’ATP= Pompe
  2. Pompes- ATPases: enzyme transmembranaire
    –> ATPases de type P ou pompes de type P dans la membrane plasmique
    - pompe Na+/K+ ATPase
    - pompe H+/K+ ATPase
  3. Transporteurs ABC (“ATP-Binding Cassette”)
    –> protéine transmembranaire avec activité enzymatique
    Petites molecules:
    Acides aminés, glucose
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14
Q

Exemple : transporteur ions Sodium / Potassium

Na+ / K+ ATPase

A

Concentration de K+ est 10 à 30 fois supérieur à l’intérieur des cellules, inversement pour le Na+

1) Fixation de 3 Na+
2) Phosphorylation cytoplasmique du transporteur
3) Changement de conformation et libération de 3 Na+
4) Fixation de 2 K+ , ensuite déphosphorylation du transporteur
5) Conformation initiale et libération de 2 K+.

–> engendre un courant électrique, participe au potentiel de membrane

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15
Q

Pompe H+/K+ ATPase ou pompe à protons

A

1.assure l’échange d’un proton contre un ion potassium à travers la membrane plasmique
–> l’introduction d’un ion potassium (K+) dans le cytoplasme en échange d’un proton H+ qu’elle
excrète hors de la membrane
2. Elle est présente au niveau du colon, du rein et de l’estomac
3. Au niveau de l’estomac, elle est située au pôle apical (luminal), des cellules pariétales ou bordantes de la muqueuse gastrique
4. Elle génère un gradient de pH voisin de 1 dans le liquide gastrique ( pH du sang est de 7,3)
–> responsables de l’acidité du liquide gastrique.

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16
Q

Transport actif secondaire (ou couplé)

A
  1. Transport actif primaire créé un gradient de concentration pour un transport actif secondaire
  2. l’énergie est fournie par une différence de potentiel électrochimique
  3. Le terme “secondaire” signifie que cette différence de potentiel électrochimique résulte d’un transport actif primaire (exemple : pompe hydrolyse de l’ATP).
  4. Transports actifs secondaires:
    1 ) Symport ou co-transporteurs
    2) Antiport ou échangeurs
17
Q

Symport ou co-transporteurs mécanisme

A
  • Deux substances (ou plus) sont transportés ensemble dans le même sens
  • -> Transport du soluté 1 dépend du transport du soluté 2

1) Fixation des deux solutés sur le transporteur
2) Transport des solutés par changement de conformation
du transporteur
3) Transport contre le gradient du soluté 1

-Source d’énergie : gradient électrochimique du soluté 2

18
Q

symport Na+/glucose des cellules de l’intestin

A

1) Transport actif de Na + par la pompe Na+/k+
2) Formation d’un gradient de concentration et d’un gradient électrique de part et d’autre de la membrane
3) Diffusion des ions Na+ avec le glucose (symporteur)

--> Le Na+ traverse en suivant son gradient
de concentration (gradient entretenu par un transporteur actif) et le glucose le suit contre son propre gradient
19
Q

Antiport ou échangeurs

A
  1. Deux substances en sens contraire
    - -> Un ion (Na+ ou H+) diffuse en suivant son gradient de concentration.
    - -> Ce déplacement permet à une substance de traverser en sens inverse contre son gradient de concentration
    - -> Les transporteurs de la membrane plasmique contrôlent le pH cytosolique

2.Echangeur Na+/H+:
–> il assure un échange électroneutre : entrée d’un
ion Na+ dans la cellule et sortie d’un proton.
–> Son rôle est de réguler le pH intracellulaire en s’opposant à l’acidification

20
Q

potentiel de membrane ou potentiel de repos

A
  1. Transport actif permet aux cellules de conserver des concentrations en ions différentes entre le milieu intérieur et le milieu extérieur
  2. L’activité de la ATPase Na+/K+ induit le transport actif des ions au travers de la membrane plasmique :
  3. création d’un gradient de concentration des
    ions = donc de charges électriques
    –> Participe à la génération du potentiel de membrane : environ -70 mV
  4. Charge électriques négatives supérieures dans le cytosol
21
Q

Transport nécessitant des mouvements membranaires

fonction et mécanisme

A
  1. Fonction :
    - -> importer ou exporter des entités trop grandes pour franchir lamembrane plasmique par des transporteurs membranaires
    - Macromolécules (e.g. récepteurs membranaires).
    - Corps apoptotiques.
    - Organismes étrangers (agents pathogènes)
  2. Mécanismes :
    - par endocytose (formation) ou exocytose (fusion) des vésicules
    - en consommant de l‘énergie.
    - avec implication du cytosquelette.
    - avec implication du système endomembranaire.
22
Q

transport vésiculaires

A
  1. endocytose

2. exocytose

23
Q

endocytose

A

Absorption de molécules par invagination de la membrane plasmique de la cellule:
- Formation de vésicules d’endocytose

24
Q

exocytose

A
  • Sécrétion/élimination de molécules présentes dans la cellule:
    1. Fusion de la vésicule avec la membrane
    2. Libération des molécules dans le milieu extracellulaire
  • Processus consommant de l’énergie
  • Reconnaissance membrane/vésicule par l’intermédiaire de complexe protéique (t/v SNARE)
25
Q

Renouvellement de la membrane plasmique (fonction) (6)

A
  1. Maintenir l’équilibre entre la perte et le gain membranaire :
    endocytose –> exocytose (compensation)
  2. Maintenir constante la surface cellulaire, de manière à compenser l’augmentation de cette dernière due à l’exocytose
  3. permettre le renouvellement des éléments membranaires
  4. permettre la réutilisation ou recyclage des protéines hautement spécialisées (récepteurs par exemple).
  5. Les lieux de biosynthèse des lipides et protéines nécessaires au renouvellement membranaire :
    –> Cytosol et système endomembranaire (RE et golgi)
  6. Cytosol: cholestérol et protéines périphériques cytosoliques
    RE et Golgi:
    - lipides et protéines membranaires
    - Insertion dans la MP via exocytose des vésicules