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Bio Cell > la membrane cellulaire > Flashcards

la membrane cellulaire Flashcards

1
Q

membrane biologique

A
  1. la membrane plasmique
  2. la membrane des organites intracellulaire
  3. la membrane délimite la cellule
  4. certaines membranes d’organites intracellulaire représente des surface plus important que la cellule membranaire
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2
Q

épaisseur de la membrane plasmique

A

7 à 8nm

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3
Q

structure de la membrane plasmique (5)

A 
1. Formée par une bicouche de lipides
stable dans un milieu liquide
2.Des protéines sont insérées dans la bicouche:
- récepteurs
- transporteurs
- enzymes
- molécules d’adhérence
3. Organisation asymétrique
4. Composition chimique non homogène.
5. En continuité transitoire avec le système endomembranaire (Réticulum endoplasmique,
appareil de golgi…)
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4
Q

fonctions de la membrane plasmique (6)

A
  1. Délimite la cellule, une frontière continue entre l’intérieur et l’extérieur
  2. Interagit avec le matrice extracellulaire et autres cellules : interaction locale (mécanique)
  3. Reçoit des signaux chimiques (signalisation)
  4. Transmet ces signaux au cytoplasme et au noyau
  5. Permet les échanges entre la cellule et le milieu qu’il l’entoure
  6. Contrôle des entrées et des sorties : perméabilité sélective aux macromolécules et aux ions
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5
Q

composition de la membrane plasmique (4)

A
  1. Elle est constituée majoritairement de lipides et de protéines.
  2. Elle comporte environ 50 fois plus de molécules lipidiques que de molécules
  3. Le Poids Moléculaire (PM) des lipides est bien inférieur aux PM des protéines
  4. La quantité des protéines est très variable entre les types cellulaires , elle dépend des
    fonctions spécifiques de la cellule.
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6
Q

composition % du poids sec de membrane

A

Lipides (phospholipides, glycolipides et cholestérol)
30 à 50%
Protéines membranaires (différents types)
20 à 70%
Glucides (glycoprotéines ou glycolipides)
~ 10%

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7
Q

lipides membranaires

A
  1. Lipides membranaires sont des molécules amphiphiles avec:
    - une extrémité hydrophile ou polaire
    - une extrémité hydrophobe ou apolaire
  2. Les lipides membranaires dérivés du glycérol
  3. glycérophospholipides (= phosphoglycérides) sont les phospholipides les plus abondants
  4. 40 à 60 % des lipides membranaires
  5. Les lipides membranaires dérivés de la sphingosine
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8
Q

tête hydrophile (lipides)

A

-orientée vers l’extérieur de la membrane
- glycérol + un acide phosphorique +Alcool
- neutre :
éthanolamine : phosphatidyléthanolamine
choline : phosphatidylcholine
- négatif :
Sérine: phosphatidylsérine
Glycérol: phosphatidylglycérol
Inositol: phosphatidylinositol

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9
Q

partie hydrophobe (lipides)

A

deux longues chaînes d’acide gras hydrophobes

orientées vers l’intérieur de la membrane

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10
Q

Sphingophospholipides

A
  • Sphingomyéline : alcool aminé = choline

- Composant de la gaine de myéline de l’axone des neurones

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11
Q

Sphingoglycolipides

A
  1. Gangliosides: céramide + oses+ acide sialique
  2. Cérébrosides: céramide +oses
  3. Sulfatides: céramide +oses sulfatés

Composés très importants dans la communication intercellulaire et dans la transmission du signal

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12
Q

phospholipides

A
  • Les phospholipides forment spontanément des bicouches dans un environnement aqueux.
  • Cette caractéristique est due à la nature amphipathique des lipides.
  • Le partie hydrophobe des phospholipides est insoluble dans l’eau
  • Pas d’interaction énergétiquement favorable avec l’eau donc les parties apolaires s’agrègent entre elles à l’abri de l’eau
  • La partie hydrophile s’expose à l’eau
  • Constitue la charpente des membranes biologiques
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13
Q

auto-assemblement (phospholipides)

A

formation de bicouche

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14
Q

auto-Fermeture (phospholipides)

A

formation d’un compartiment clos

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15
Q

cholesterol

A 
Structure d’un stéroide
- tête hydroxyle: hydrophile
- chaine d’acide gras: hydrophobe
- cycles stéroïdiens: hydrophobes
Insertion du cholestérol dans la membrane entre les phospholipides
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16
Q

fonction cholesterol

A

-Rôle dans l’ajustement de la fluidité et de la perméabilité de la membrane.
-L’augmentation de la quantité de cholestérol
=> membrane moins fluide et moins perméable

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17
Q

de quoi la fluidité de la bicouche dépend?

A
  • sa composition en acide gras
  • les acides gras insaturés présentent des inflexions et les saturés sont rectilignes
  • les acides gras insaturés augmentent la fluidité de la membrane
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18
Q

différents modes d’association des protéines à la membrane

A
  1. intégrales : transmembranaires
  2. par une hélice α amphipathique (en épingle à cheveux)
  3. périphériques cytosolique ou extracellulaire
  4. ancrées par un ou plusieurs acides gras
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19
Q

différentes structures moléculaires (protéines)

A
  1. sans ou avec hélice(s) α ou feuilets β anti-parallèles (Tonneaux beta)
  2. transmembranaire ou non
  3. si transmembranaire : à un seul ou plusieurs domaines transmembranaires
  4. orientation spécifique dans la membrane.
20
Q

de quoi la fonction des protéines membranaires dépend?

A
  • de leur mode d’association à la membrane

- de leur localisation membranaire

21
Q

Protéine transmembranaire fonctionnement

A

Fonctionne des deux côtés de la membrane

  • transporteurs
  • Récepteurs
  • enzymes
  • molécule d’adhérence
22
Q

Protéine associée à la face cytosolique

A

Fonctionne uniquement côté cytosolique

Ex: protéine G Protéine Kinase

23
Q

Protéine associée à la face externe

A

Fonctionne uniquement côté extracellulaire

Ex: protéines d’adhérence

24
Q

Protéine associée à une autre protéine membranaire

A

Ne Fonctionne que sur une face

Ex: 1. clathrine (cytosol) 2. Laminine (extracellulaire)

25
Q

protéine transmembranaires composition

A
  • Les protéines intégrales ou intrinsèques ne sont détachées de la bicouche lipidique que sous
    l’action de détergents ou de solvants organiques
  • Un ou plusieurs domaines transmembranaires
  • Arrangement particulier d’une vingtaine d’AA hydrophobes
  • Presque toujours en hélice alpha
  • interactions avec la bicouche lipidique de façon non covalente
  • Domaines transmembranaires séparés par des AA hydrophiles

La partie extracellulaire hydrophile peut être glycosylée
La partie cytosolique hydrophile : Liaison covalente avec un
acide gras : augmentation de l’hydrophobicité

26
Q

Les protéines liées aux lipides

A
  • Elles sont associées aux lipides par des liaisons covalentes
    1) Feuillet cytosolique de la membrane plasmique
    Protéines ancrées dans la bicouche lipidique
  • par un acide gras: protéines acylées: ancre myristoylée et palmitoylée
  • par un alcool gras: protéines prénylées: ancre farnésylée

Interaction des acides gras saturés ou insaturés avec les lipides membranaires
Les protéines associées à la membrane lipidique: protéines de signalisation intracellulaire
Ex: protéines G (GTPases), src kinases

27
Q

Les protéines liées aux lipides

A

-Elles sont associées aux lipides par des liaisons covalentes
2) Feuillet extracellulaire de la Membrane Plasmique
Protéines ancrées dans la bicouche lipidique par l’intermédiairedu Glycosylphosphatidylinositol (GPI)

- protéines d’adhésion extracellulaire
Neural Cell Adhesion Molecule (NCAM)
- protéines à ancre GPI abondantes dans les
microdomaines lipidiques de la membrane
plasmique
28
Q

Les protéines périphériques extracellulaires ou cytosoliques

A

Elles ne sont jamais liées de façon covalente

-création d’interactions liaisons hydrogènes ou ioniques

soit avec les régions hydrophiles des protéines
soit avec les têtes polaires des lipides membranaires

  • création d’interactions liaisons hydrophobes avec la partie apolaires des lipides

-Protéines avec une hélice alpha amphiphile (protéines en épingle à cheveux)
Ex: Cavéolines: Vésicules de transport recouvertes d’un manteau de cavéolines essentiel à
l’endocytose

29
Q

les glucides (sucres)

A
  • sont composés de chaines d’oligosaccharides hétérogènes
  • sont toujours liés à des protéines sous forme de glycoprotéines ou à des lipides sous forme de glycolipides par glycosylation
  • toujours situés sur le versant extracellulaire de la membrane plasmique
  • environ 5 % des lipides sont glycosylés
30
Q

Glycocalyx

A
  • ensemble des glucides forme le manteau extracellulaire
  • Couche riche en carbohydrates
    1. les glycolipides
    2. les glycoprotéines
    3. Les Protéoglycanes
31
Q

les glycoprotéines

A

caractérisées par des chaînes latérales de glucides relativement petites (2 à 15 sucres) et ramifiées, polysaccharides 1-60 %

32
Q

Les Protéoglycanes

A
  • macromolécules glucidiques >1000 résidus et polysaccharides 90-95 %
  • Protéine centrale liée à une ou à des chaînes linéaires de glycosaminoglycanes (GAGs).
33
Q

cinq types de chaînes de GAGs

A
  1. sulfate d’héparane,
  2. sulfate de chondroïtine,
  3. sulfate de dermatane,
  4. sulfate de kératane
  5. acide hyaluronique

Les chaînes de GAGs peuvent se lier à une protéine

  • soit par covalence : GAGs sulfatés
  • soit par des liaisons non covalentes : acide hyaluronique
34
Q

architecture membrane plasmique

A
  1. La membrane plasmique est asymétrique
  2. Composition lipidique de chacun des 2 feuillets est différente face extra et intracellulaire
    - Phosphatidylcholine, Sphingolipides majoritairement : extracellulaire
    - PhosphaMdylsérine et éthanolamine majoritairement : intracellulaire
  3. Charge négative à la face interne (porté par les sérines)
35
Q

localisation des chaines oligosaccharidiques des glycolipides et glycoprotéines

A

localisé sur la face exterieure
–> Les liaisons disulfures S-S entre les résidus cystéines des protéines sont obligatoirement dans le domaine extra-cellulaire de ces protéines

36
Q

fonction des glycoprotéines et glycolipides : partie sucre extracellulaire

A
  1. Protection de la surface cellulaire contre des liaisons mécaniques et chimiques.
    - -> garder à distance d’autres cellules pour éviter des interactions protéiques indésirables.
    - -> résister à la force mécanique du flux sanguin (cellules endothéliales)
  2. Adhésion intercellulaire transitoire
    ⇒ Création d’un environnement hydrique
  • Environnement hydrominéral de la cellule : charge électrique négative des résidus de l’acide N’acétyl neuraminique (NANA) ou acide sialique entrent dans la composition des gangliosides
  • Phénomène d’adhérence des cellules entre elles: CAM (Cell-Adhesion-Molecule) et avec la matrice extra-cellulaire (Substrate- Adhesion- Molecule, SAM)
  • Protéoglycannes constituants majeurs de la matrice extracellulaire
  • Reconnaissance cellulaire

⇒ les groupes sanguins présents à la surface des globules rouges
Ex: Le système ABO est déterminé par les antigènes A et B constitués de glycoprotéines ou de glycolipides
Ils diffèrent l’un de l’autre par la composition de leur chaine de glucides

⇒ histocompatibilité : réponse immunitaire.

  • Le système immunitaire doit pouvoir distinguer ses propres cellules des cellules étrangères
  • L’identification des cellules se fait par la reconnaissance de glycoprotéines spécifiques à la surface des cellules : protéines du CMH (complexes majeurs d’histocompatibilité): très variables
  • Pas deux individus possédant les mêmes protéines CMH (sauf jumeaux monozygotes)
37
Q

Microdomaines lipidiques ou (radeaux) lipidiques

A

enrichis en cholestérol, en sphingolipides et en glycoprotéines ancrées par un (Glycosyl Phosphatidyl Inositol) GPI
–> région plus épaisse que les autres parties de la bicouche et non désorganisée par l’action de
détergeants

  • Concentrations de protéines qui participent aux mécanismes communications intercellulaires
  • Récepteurs, canaux
  • Protéines périphériques cytosoliques
  • Certains radeaux comportent des dimères de cavéoline face cytosolique de la MP: endocytose
    d’une vésicule recouvertes de cavéoline (cavéole)
38
Q

La membrane plasmique n’est pas une structure figée

A
  • Modèle membranaire de la mosaïque fluide
  • -> membrane dynamique et fluide
  • les molécules sont ordonnées et se déplacent sans arrêt les unes par rapport aux autres
39
Q

de quelle 3 facteurs la fluidité de la bicouche lipidique dépend-elle?

A
  • La température : son augmentation entraine l’accélération des mouvements
  • La quantité de cholestérol
  • La nature des phospholipides
40
Q

qu’est-ce qu’on entend par mouvement continuel des constituants de la membrane?

A

Chaque molécule lipidique peut diffuser librement dans la membrane

41
Q

Trois types de mouvements spontanés des phospholipides

A
  1. Rotation sur place: fréquente
  2. Diffusion latérale (dans le même feuillet) :
    Vitesse élevée : un lipide peut changer de place avec son voisin 10^7 fois par seconde
  3. Changement de feuillet des phospholipides (flip-flop): rare
    - scramblase: dépendante de la concentration intracellulaire en Ca2+ :
    basculement dans les 2 directions des PL chargés négativement
    –> Tendance à l’homogénéisation
  • flippase : ATPases de type P (dépendante de l’ATP) : transport des PL de la face externe à interne
  • floppase: transporteur de la superfamille des ABC : inversement Interne à externe
42
Q

types de mouvement des proteines

A
  • diffusion latérale (souvent restreint)
  • rotation sur place
  • Pas de flip-flop
43
Q

Limitation des mouvements des protéines membranaires par plusieurs mécanismes

A

1) Ancrage avec le cytosquelette via d’autres protéines cytosoliques

2) Interaction avec la matrice extracellulaire: molécule d’adhérence de type SAM (Substrate Adhesion Molecules)
Ex: Interaction avec la lame basale = matrice extracellulaire sur lequel reposent les cellules
épithéliales et musculaires

3) Interaction entre protéines membranaires de même types : domaines fonctionnelles spécifiques.
4) Interaction entre les protéines portées par deux cellules voisines en contact ou jointives (CAM, jonctions serrées)

44
Q

comment modifier la composition chimique de la membrane?

A

par disparition ou clivage enzymatique de certains

lipides et protéines

45
Q

clivages enzymatiques

A
  1. Clivage de protéines transmembranaires
    Au niveau du domaine extracellulaire près du domaine transmembranaire:
    - Protéases extracellulaires:
    MMP (Matrix MetalloProteinase)
    ADAM (A Desintegrin And Metalloprotease)

Au niveau domaine cytosolique :
- protéases: caspases

Au niveau du domaine transmembranaire:
-facteur de régulation de la transcription

46
Q

roles majeures de la membrane (7)

A
  1. Compartimentation : séparation du milieu intérieur et extérieur
    2.Etablissement d’une barrière
    ⇒ relativement imperméable
    ⇒ perméabilité sélective
  2. Passage possible à travers des canaux et des transporteurs
    4.Communication intercellulaire par transmission de l’information par l’intermédiaire de signaux chimiques d’une ou de cellules sources à une ou des cellules cibles
    => récepteurs
    5.Communication intercellulaire par adhérence entre elles (et à la matrice extracellulaire)
    => Transduction mécano-chimique
    6.Mouvement cellulaire via le cytosquelette et la MP
    ⇒ pseudopodes, endo- et exocytose
  3. Transports de molécules au travers de la membrane
    ⇒ endocytose, exocytose : nécessitent des mouvements membranaires
    ⇒ transporteurs et pompes : sans mouvement membranaire

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