UE2 : BIO CELL - LES MEMBRANCES CELLULAIRES Flashcards
De quoi sont formés les membranes ?
Une bicouche lipidique + Protéines qui représentent 30 à 50% de la masse totale de la membrane + Glucides
Dans une cellule eucaryote animal, donner les 3 types de membranes cellulaires
1) Membrane plasmique
2) Enveloppe nucléaire
3) Les membranes du réseau endomembranaire
Re-donner la définition de membrane plasmique ( tu connais déjà ça ;) )
Délimite les milieux extra et intracellulaires
Barrière protectrice qui contrôle les échanges
Membrane la plus extérieur
Donner la définition d’une enveloppe nucléaire
Délimite le noyau
c’est une enveloppe nucléaire car elle est composée de 2 membranes
Compartimentation des membranes
- Entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule : possibilités d’interaction avec les molécules de la MEC et avec la membrane des autres cellules
- Entre l’intérieur et l’intérieur : compartimentation au sein du réseau endomembranaire
Citer les 4 organites composants le réseau endomembranaire
RE ( Réticulum endoplasmique )
Appareil de Golgi
Lysosome
Vésicules
Dans les cellules eucaryotes, que permettent de faire ces compartiments fermés et spécialisés ?
Des réactions biochimiques complexes et spécifiques simultanément
Quelle est la différence entre la surface des membranes internes et la surface des membranes plasmiques ?
7000μm2 contre 700μm2 pour la surface des membranes plasmiques. La surface des membranes internes est donc 10x plus importante.
Définition d’organite
Compartiment intracellulaire autonome délimité par une membrane qui possède un fonctionnement propre
Citer les 4 organites de la cellule
1) le noyau
2) les mitochondries
3) peroxysome
4) réseau endomembranaire dans son ensemble
Composition des membranes biologiques en microcosme électronique
2 feuillets visibles de 7 à 8 nm
Citer les 4 propriétés d’une membrane
1) Structure dynamique et fluide
2) Propriétés mécaniques remarquables
3) Délimitation des compartiments
4) Transmission de signaux de nature chimiques ou électriques
De quoi est capable la membrane grâce à ses 4 propriétés ?
1) Suivre les mouvements de la cellule
2) constamment s’adapter aux changements que subit la cellule
3) Membrane plas : délimitation entre milieu intra/extra cellulaire + interaction avec la matrice extracellulaire et la membrane des autres cellules
Membrane des organites : délimitation entre inter/inter
4) s’adapter à son environnement
Qu’est ce qu’un acide gras ?
Longue chaîne aliphatique saturée ou insaturée avec 1 fonction acide carboxylique (COOH) en début de chaîne
et 1 fonction méthyl (CH3) en fin de chaîne
Lipide =
acide gras + alcool (glycérol le plus souvent)
molécule insoluble dans l’eau
Donner les constituants majeurs de la bicouche (gras)
Phospholipides / cholestérol et glycolipides
Les phospholipides sont dits des molécules …
amphipatiques ou amphiphiles (= double caractère hydrophile et hydrophobe)
Nommer les deux parties des phospholipides
Le pôle hydrophile et le pôle hydrophobe
Pôle hydrophile =
alcool (Glycérol ou Sphingosine) + phosphate + base azotée
–> avec une forte affinité avec l’eau donc pour le milieu intra- et extra-cellulaire
Pôle hydrophobe =
acides gras saturés ou insaturés
Sous-catégorie dans les phospholipides, s’il s’agit de l’alcool glycérol on parle de …
Glycérophospholipide
Sous catégorie dans les phospholipides, s’il s’agit de l’alcool sphingosine on parle de …
Sphingomyéline
Glycérophospholipide = glycérol + …
2 acides gras + Phosphate (Phosphatidyl) + base azotée ou polyalcool
Sphingomyéline = sphingosine + …
1 acide gras + Phosphate + choline
L’association sphingosine + acide gras =
céramide
Citer les 4 sous-catégories de glycérophospholipides selon la nature de base azotée ou du polyalcool
indice : phosphatidyl
Phosphatidyl(éthanolamine) = céphaline = base azotée Phosphatidyl(sérine) = base azotée Phosphatidyl(choline) = lécithine = base azotée Phosphatidyl(inositol) = base polyalcool
La sphingomyéline est un cas particulier, pourquoi ?
Elle appartient aux phospholipides ( par la présence de phosphate ) et aux sphingolipides ( par la présence de sphingosine )
De quoi est constitué le cholestérol ?
Une partie cyclique rigide (4 cycles)
Une chaîne hydrocarbonée aliphatique qui donne un caractère très hydrophobe ( n’aime pas l’eau )
Et une fonction alcool
Quantitativement le cholestérol est …
moins abondant que les phospholipides
Le cholestérol est une molécule dites encombrante dans la bicouche lipidique, pourquoi ?
Elle se loge dans les espaces laissés libres par certains phospholipides
Citer une propriété importante du cholestérol
Il diminue la fluidité et la perméabilité des membranes
Donner 3 propriétés des glycolipides
Lipides les - abondants quantitativement
Les sphingosidolipides sont une sous-catégorie de la famille des sphingolipides
Structure des sphingosidolipides
Acide gras + Sphingosine ( CÉRAMIDE ) + Sucre simple ou sucre complexe
Les constituants de la bicouche lipidique sont retrouvées dans toutes les membranes avec des proportions différentes en fonction de 2 choses. Lesquels ? Donner des exemples.
En fonction de la nature de la membrane, ex : réticulum
En fonction de la nature de la cellule, ex : globule rouge
Donner le rôle des lipides dans l’organisation spatiale
Ce sont des molécules dites amphipatiques qui s’organisent de ma manière à protéger leurs régions hydrophobes de tout contact avec le milieu aqueux.
Les phospholipides s’organisent sous 2 formes, lesquelles ?
Micelle ( la spère )
Bicouche ( 2 couches )
Décrire structure de la forme Micelle
Les parties hydrophiles des phospholipides s’orientent vers l’extérieur au contact de l’eau alors que les parties hydrophobes s’orientent vers l’intérieur de la micelle.
Décrire structure de la forme Bicouche
Les lipides présentent face à face leurs parties hydrophobes alors que les parties hydrophiles s’orientent vers les milieux intra et extracellulaire ( aqueux )
Structure des sphingosidolipides
Acide gras + Sphingosine ( CÉRAMIDE ) + Sucre simple ou sucre complexe
Les constituants de la bicouche lipidique sont retrouvées dans toutes les membranes avec des proportions différentes en fonction de 2 choses. Lesquels ? Donner des exemples.
En fonction de la nature de la membrane, ex : réticulum
En fonction de la nature de la cellule, ex : globule rouge
Donner le rôle des lipides dans l’organisation spatiale
Ce sont des molécules dites amphipatiques qui s’organisent de ma manière à protéger leurs régions hydrophobes de tout contact avec le milieu aqueux.
Les phospholipides s’organisent sous 2 formes, lesquelles ?
Micelle ( la spère )
Bicouche ( 2 couches )
Décrire structure de la forme Micelle
Les parties hydrophiles des phospholipides s’orientent vers l’extérieur au contact de l’eau alors que les parties hydrophobes s’orientent vers l’intérieur de la micelle.
Décrire structure de la forme Bicouche
Les lipides présentent face à face leurs parties hydrophobes alors que les parties hydrophiles s’orientent vers les milieux intra et extracellulaire ( aqueux )
Citer 4 mouvements lipidiques observables dans la bicouche
Structures fluides et imperméables aux molécules hydrosolubles
1) Diffusion latérale au sein d’une même monocouche
2) Mouvements d’une monocouche à une autre assuré par une flipasse=protéine
3) Rotation
4) Flexion
Fluidité membrannaire est influencé par :
La présence de cholestérol : diminue la fluidité
La nature des acides gras : acides gras à chaînes courtes et insaturées augmentent la fluidité membranaire
La membrane plasmique présente une organisation spatiale dites :
asymétrique
Quels sont les 3 composants de la membrane plasmique ?
Cholestérol présent dans la couche externe de la membrane plasmique
Glycolipides présents majoritairement dans la couche externe de la membrane plasmique
Glycérophospholipides présents face interne/externe/couche interne
Quels sont les 3 rôles des glycolipides (sphingosidolipides) dans la bicouche asymétrique ?
➢Rôle de protection contre les attaques chimiques, électriques ou mécaniques
➢Rôle de reconnaissance
➢Rôle dans les interactions cellulaires
Dans les glycérophospholipides, où sont majoritairement localisées les phosphatidylsérines ? Et qu’indique leur localisation anormale ?
Elles sont présentes sur la face interne de la membrane plasmique. Et lorsqu’elles sont anormalement localisées sur la face extracellulaire de la membrane plasmique c’est un indicateur de mort cellulaire programmée.
Dans les glycérophospholipides, où sont majoritairement situées les phosphatidylcholines ?
Couche externe de la membrane plasmique
Dans les glycérophospholipides, où sont préférentiellement situées les phosphatidylinositols et les phosphatidyléthanolamines ?
Couche interne de la membrane plasmique
Les phosphatidylinositols ont un rôle dans
La signalisation intracellulaire
Expliquer l’exemple du PIP2
1️⃣Réception d’un message extracellulaire, PIP2 localisé dans le feuillet interne est hydrolysé par une phospholipase en diacylglycérol (DAG) et un inositol triphosphate (IP3)
2️⃣&3️⃣DAG et IP3 = signaux intracellulaires
4️⃣Ces signaux entrainent une réponse cellulaire
Radeaux lipidiques
micro-domaines fonctionnels de la membrane plasmique
Radeau lipidique Structure (◆◆◆)
◆Régions rigides
◆Riches en cholestérol et en sphingolipides
◆Caractérisées par une concentration de protéines spécifiques créant un environnement favorable à la transmission de signaux
Radeau lipidique Cavéoles (◆◆◆)
◆Invaginations nommées cavéoles en raison d’un enrichissement spécifique en protéines transmembranaires, les cavéolines
◆La création de ces invaginations permet de rapprocher et de concentrer d’autres molécules, et ainsi d’organiser des réseaux de signalisation
Citer les 3 différentes topologies que présentent les protéines membranaires
Les protéines transmembranaires
Les protéines associées
Les protéines ancrées
Les protéines transmembranaires
◆Traversent complètement la bicouche lipidique
◆Possèdent des domaines riches en acides aminés hydrophobes organisés en structures secondaires de type hélice α ou feuillet
Les protéines associées
◆Association à une monocouche de la membrane par une région riche en acides aminés hydrophobes organisée en hélice α
Les protéines ancrées
◆Ancrées à la membrane par l’intermédiaire : d’un lipide, d’un acide gras ou d’une protéine
Les principales fonctions de la membrane sont assurées par…
des protéines membranaires
Citer les différents rôles des protéines membranaires
Enzymes, transporteurs, récepteurs, antigènes etc
Dans la classification des protéines membranaires en fonction de leur méthode de solubilisation, lesquels font parties des protéines intrinsèques et pourquoi ?
Protéines transmembranaires, associées ou ancrées par un lipide car la solubilisation se fait avec traitement par un détergent fort de type SDS ou du triton
Dans la classification des protéines membranaires en fonction de leur méthode de solubilisation, lesquels font parties des protéines extrinsèques et pourquoi ?
Protéines ancrées à la membrane par le biais d’une autre protéine parce que solubilisation par changement de pH ou de force ionique du milieu
Diffusion des protéines au sein de la membrane + exemple
Les protéines se déplacent majoritairement de manière latérale au sein de la membrane, dans un même plan de la bicouche lipidique
ex : cellule épithéliale
Addition de sucres =
Glycosylation 🍬
🍬Qu’ajoute t-on aux protéines membranaires ?
Une chaîne glucidique +/- longue et +/- complexe
🍬Où est ce que la glycosylation s’effectue ?
Dans le RE et l’appareil de Golgi
🍬De quel côté se fait l’addition de sucres ?
Glycosylation du côté extracellulaire
🍬Quel rôle ?
Rôle dans la reconnaissance, les interactions cellulaires et la protection de la cellule
🍬 et fécondation : Où sont présentes certaines glycoprotéines ?
La zone pellucide de l’ovocyte
🍬 et fécondation : Que permet l’association du spermatozoïde et des glycoprotéines ?
La reconnaissance puis la fusion des 2 types cellulaires pour aboutir à la fécondation
Nombre de maladies liées à un défaut de glycosylation
Environ 30
Exemple de maladie liée à un défaut de glycosylation + explication
La mucoviscide est liée à la mutation du gène codant pour le transporteur membranaire du chlore CFTR entraînant un défaut de glycosylation
Addition d’acides gras ou de lipides 🥞 =
Association de manière covalente + Rôle d’ancrage des protéines à la membrane plasmique
🥞Côté intercellulaire
Myristoylation =
Palmitoylation =
Isoprénylation =
ajout d’un acide myristoïque
ajout d’un acide palmitique
ajout d’une chaîne isoprène
🥞Côté extracellulaire
Glypiation =
ajout d’un glocosylphosphatidylinositol (GPI)
Étude par immunoblot : que permet-il de faire et sa nature ?
Mettre en évidence la présence d’une protéine spécifique au sein d’un mélange et peut être semi-quantitative
Donner deux exemples de molécules hydrophobes tels que certains capables de traverser la barrière imperméable de la bicouche
L’oxygène et le CO2
Quel type de molécules ne peuvent pas passer à travers la bicouche ?
Molécules organiques telles que le glucose
La membrane présente une imperméabilité totale aux
ions
Sur quoi reposent donc les stratégies de transport ?
La présence de transporteurs
Citer les 2 types de protéines de transport
Les perméases et les canaux
Que sont les perméases et les canaux ? Et que comportent-ils ?
Des protéines transmembranaires comportant de multiples domaines transmembranaires : elles traversent la membrane pour assurer leur rôle de transport
3 types de perméases et leur transport
Uniport : Transport d’un seul soluté
Symport : Transport de 2 solutés dans le même sens
Antiport : Transport de 2 solutés dans des sens inverses
Notion de symport et d’antiport
Correspond à du transport couplé qui est une forme de transport actif
Canalopathies
Maladies associées à des dysfonctionnements des canaux ioniques membranaires et donc à une dérégulation du transport des ions
