2- Structure membranaire et Transport membranaire de petites molécules et propriétés électriques des membranes Flashcards
(103 cards)
1
Q
La membrane plasmique définit les limites entre le ____ et la ____ ____.
A
entre le cytoplasme et la matrice extracellulaire.
2
Q
Vrai ou faux : malgré des différences significatives entre les membranes cellulaires, il y a une structure générale commune
A
vrai
3
Q
À quoi servent les protéines membranaires?
A
- Établissent des gradients (ATP, ions)
- Contiennent des récepteurs qui captent les signaux et transmettent les informations
4
Q
Vrai ou Faux. Toutes les membranes cellulaires ont une structure générale commune.
A
Vrai. La bicouche lipidique est la structure de base de toutes les membranes cellulaires par exemple.
5
Q
Quelles sont les caractéristiques communes à toutes les membranes cellulaire? (4)
A
- Bicouche lipidique
- Structures dynamiques et fluides
- Relativement imperméable aux molécules solubles dans l’eau.
- Contiennent des protéines transmembranaires qui ont différentes fonctions.
6
Q
Quel poucentage des protéines totales représentent les protéines transmembranaires ?
A
30%
7
Q
Quels sont les principaux lipides retrouvés dans les membranes? (3)
A
- Phospholipides (phosphoglycérides et sphingolipides)
- Cholestérol
- Glycolipides
8
Q
Vrai ou Faux. Toutes les molécules de lipides des membranes cellulaires sont hydrophobes.
A
Faux. Elles sont amphipatiques, donc hydrophobes et hydrophiles à la fois.
9
Q
Quels sont les lipides membranaires les plus abondants?
A
Les phospholipides correspondent à 50% de la masse totale des membranes cellulaires.
10
Q
Vrai ou Faux. La structure en bicouche des membrane est la conséquence directe des caractéristiques des phospholipides.
A
Vrai. Parce qu’ils représentent 50% de la masse totale.
11
Q
Que vont affecter les différences de longueur et d’état, saturé ou non, des acides gras qui forment les queues ?
A
Ont pour effet d’affecter la fluidité de la membrane directement.
12
Q
Quelles sont les composantes des phospholipides?
A
- Une tête polaire
- Deux queues hydrophobes de 12-24 carbones, dont une qui est saturée et l’autre insaturée (coude)
13
Q
Par quoi sont maintenus la bicouche lipidique (acides gras) et les protéines?
A
Par des liens non covalents
14
Q
Vrai ou faux : les membranes cellulaires sont des structures dynamiques et fluides
A
vrai
15
Q
à quoi sont relativement imperméables les membranes cellulaires?
A
Aux molécules solubles dans l’eau
16
Q
Quels sont les 4 rôles principaux des protéines transmembranaires ?
A
1- Ce sont des transporteurs
2- Synthèse d’ATP
3- Lient le cytosquelette avec la matrice extracellulaire ou d’autres cellules
4- Récepteurs
17
Q
vrai ou faux: les membranes cellulaires sont composées de 50% en masse lipidique et 50% en masse protéique
A
vrai
18
Q
Vrai ou faux: les lipides sont plus gros que les protéines
A
Faux, cela explique pourquoi on retrouve 50 fois plus de lipides que de protéines dans les membranes cellulaires, malgré le fait que 50% de la masse de la membrane soit des lipides et l’autre 50% est occupée par des protéines
19
Q
Quels sont les 2 lipides associés de manières covalentes à des sucres?
A
- Le cholestérol
- Les glycolipides
20
Q
Nommez les 2 classes de phospholipides
A
- Phosphoglycérides
- Sphingolipides
21
Q
Les phospholipides les plus abondants dans les membranes sont les phosphoglycérides ou les sphingolipides?
A
Phosphoglycérides représentent 1/4 des lipides des membranes
22
Q
Quelle est la composition du cholestérol? (3)
A
- Comporte une structure rigide en anneau
- Un OH
- Un groupement apolaire
23
Q
Vrai ou Faux. Le cholestérol joue un rôle dans la fluidité membranaire.
A
Faux. Rôle dans la rigidité (déformation) membranaire et dans la perméabilité des membranes.
24
Q
Le cholestérol s’oriente dans la bicouche lipidique avec leur groupement hydroxyle situé près des têtes ____ des molécules de phospholipides adjacentes.
A
polaires
25
Décrivez deux types de glycolipides.
1. Galactocérébroside
- 2 chaîne d'AG
- 1 sucre neutre
2. Ganglioside
- Plus complexes
- Oligosaccharide avec un ou plusieurs résidus de
- NANA (acide sialique).
- Charge négative à cause de NANA.
- 2 chaînes d'AG
26
Quel est le rôle des gangliosides?
Rôle dans l'adhésion cellulaire et protègent la membrane de certaines cellules par leur charge.
27
Où sont synthétisés les glycolipides et où se retrouvent-ils dans la cellule?
- Retrouvés exclusivement dans la couche non cytosolique
- Ont une Distribution asymétrique
- Les groupement sucres sont ajoutés dans la lumière du Golgi.
28
À partir de quoi sont formés la galactocérébroside et la ganglioside?
à partir de sphingosine
29
Les glycolipides tendent à s'auto-associer, en partie grâce à des liaisons hydrogènes entre leurs ____, et en partie grâce à des forces de van der Waals entre leur ____ ____ longues et droites, et elles ont aussi tendance à se répartir en ____ ____.
sucres
chaînes hydrocarbonées
radeaux lipidiques.
30
Décrivez pourquoi les phospholipides forment spontanément une bicouche lipidique.
- Queues d'acides gras insolubles dans l'eau.
- Donc un acide gras seul dans l'eau force l'eau à former une structure de cage.
- La formation des cages augmente l'énergie libre.
- Ce coût en énergie libre est minimisé si les AG se collent les uns aux autres en agrégat pour que le plus petit nombre de molécules d'eau soit impliqué dans la formation de la cage.
- Queues hydrophiles vers l'intérieur et têtes polaires vers l'eau.
- Parce que les phospholipides sont cylindrique, formation de bicouche. S'ils étaient en forme de pyramide, il y aurait eu formation de micelle.
31
Décrivez pourquoi les cellules existent.
Les lipides tendent à s'organiser spontanément pour éliminer une extrémité libre parce que c'est défavorable énergiquement. Prennent une forme sphérique parce qu'elle évite l'exposition des queues à l'eau.
Les cellules existent en raison de la nature amphipatique des phospholipides.
32
Comment est-ce que des bicouches différentes peuvent fusionner ensemble?
1. L'eau s'organise autour des bicouches
2. Pour que ça ait lieu, il faut déplacer les molécules d'eau pour faire une nouvelle cage autour de la nouvelle bicouche.
Très difficile, pas favorable énergétiquement
33
Décrivez une autre caractéristique importante de la bicouche lipidique : sa fluidité.
- Conséquence du mouvement/déplacement des molécules lipidiques.
- Ces molécules tournent très rapidement autour d'un grand axe et se déplacent latéralement.
34
Vrai ou Faux. Les molécules des bicouches migrent rarement d'une couche à l'autre (flip-flop).
Faux. Pas tous. Le cholestérol migrent très souvent d'une couche à l'autre. Cependant, les glycolipides et les phospholipides migrent très rarement.
35
Les molécules de phospholipides sont normalement confinées dans une monocouche, mais ils sont aussi synthétisés dans une seule monocouche. Si les phospholipides nouvellement synthétisés ne pouvaient pas migrer au feuillet non cytoplasmique, il n'y aurait aucune sythèse possible. Comment faire pour contrer ce problème?
Des flippases catalysent le flip-flop des phospholipides nouvellement synthétisés du feuillet cytoplasmique vers le feuillet non cytoplasmique permettant ainsi la synthèse de nouvelles bicouches lipidiques.
36
Vrai ou Faux. Les lipides individuels sont capables de diffuser latéralement librement dans la bicouche.
Vrai
37
Pourquoi dit-on que la phase lipidique des membranes est un fluide à deux dimensions?
Parce que : 1. Les lipides individuels sont capables de diffuser latéralement librement dans la bicouche.
2. Chaque molécule de lipide tourne très rapidement autour d'un grand axe. Mais migrent rarement d'une couche à l'autre.
38
De quoi dépend la fluidité d'une bicouche lipidique? (2)
1. Sa composition
- Longueur des chaînes d'AG : chaîne plus courte = réduit les forces de van der Waals entre les chaînes hydrocarbonés des lipides adjacents (dans le même feuillet et le feuillet opposé).
- Degré d'insaturation : si contient des doubles liaisons en cis, membrane reste fluide même à basse température.
2. La température
39
Les organismes dont la température fluctue, comme celle de leur environnement, ajustent la composition en acides gras de leurs lipides membranaires pour garder un certain degré de fluidité. Comment réagissent-ils lorsque la :
1. Température diminue 2. Température augmente
1. Synthèse de plus d'AG insaturés, et chaînes plus courtes alors on dit que la température de la phase de transition devient plus basse.
2. Inverse pour augmentation.
40
Vrai ou faux. Les doubles liaisons rendent le tassement des chaînes plus difficile, donc ce sera plus difficile à congeler.
vrai
41
Quels sont les effets de la présence de cholestérol dans la bicouche? (3)
1. Son groupement OH interagit avec les régions des chaînes hydrocarbonées les plus proches. Il abaisse la mobilité des quelques premiers groupement CH2 des chaînes avoisinantes.
2. En raison de son intéraction avec les CH2, rend la bicouche moins déformable, donc diminue la .perméabilité des membranes aux petites molécules hydrosolubles.
3. Renforce le resserrement des lipides de la bicouche, mais ne rend pas les membranes moins fluides.
42
Les membranes sont composées d'une importante variété de plus de ____ à ____ espèces différentes de lipides.
500 à 2000
43
Nommez un lipide de type mineur qui a un rôle crucial dans l'organisation des transports membranaires et dans la signalisation cellulaire.
Les inositol phospholipides
44
La fluidité des bicouche est influencée par :
- Le degré d'insaturation des chaînes carbonées
- La force d'interaction de van der Waals entre lipides adjacents (longueur de la chaîne carbonée)
45
Vrai ou Faux. Les membranes avec plus de lipides insaturés tendent vers une phase liquide désordonnée tandis que celles avec plus de cholestérol tendent vers une phase liquide ordonnée.
vrai
46
Vrai ou Faux. En raison de leur fluidité membranaire, les bicouches lipidiques ne peuvent pas former des domaines de compositions différentes
Faux
47
Expliquez la formation de domaines particuliers.
- Forces van der Waals entre les queues carbonées ne sont pas assez sélectives pour retenir toutes les molécules de phospholipides ensemble.
- Pour les Bicouches contenant phosphatidylcholine, sphingomyéline et cholestérol : forces de van der Waals entre les longues chaînes saturées des sphingomyélines sont fortes et peuvent maintenir transitoirement des molécules adjacentes rassemblées.
48
Vrai ou Faux. Les lipides peuvent s'assembler transitoirement en mosaïques dynamiques de domaines différents.
Vrai
49
Expliquez la formation des radeaux lipidiques.
Faibles interactions protéine-protéine, protéine-lipide et lipide-lipide qui favorisent la formation de domaines lipidiques transitoires et dynamiques.
50
Quelle est la composition des radeaux lipidiques?
Cholestérol, sphingolipides, glycolipides, protéines à ancre GPI avec autres protéines membranaires sont enrichis dans ces domaines.
51
Quelle est la fonction des radeaux lipidiques?
De concentrer des protéines membranaires fonctionnant de concert pour le transport ou la communication extra et intra-cellulaire.
52
Vrai ou Faux. Les radeaux lipidiques sont plus épais que le reste de la bicouche, donc ils peuvent mieux accueillir certaines protéines membranaires.
Vrai
53
Vrai ou Faux. La composition lipidique des 2 couches de plusieurs membranes est très différente (maintenue par les flippases).
vrai
54
Dans les globules rouges chez l'humain, nommez la différence de répartition des phospholipides.
Sur couche externe :
- Phosphatidylcholine
- Sphingomyéline
Sur couche interne :
- Phosphatidyléthanolamine
- Phosphatidylsérine
55
Qu'est-ce qui permet de créer une différence de charge entre les deux bicouches?
La phosphatidylsérine est chargée négativement et est présente seulement dans la couche interne de la bicouche.
56
Vrai ou Faux. L'asymétrie de la bicouche est importante pour la communication cellulaire.
Vrai. Que ça soit intra ou extra-cellulaire.
57
Vrai ou Faux. Il est normal pour une cellule d'exprimer la phosphatidylsérine sur la membrane externe de sa bicouche.
Faux. Lorsqu'une cellule commence l'apoptose, il y a relargage du Ca2+ dans la cellule. La scramblase, activée par le calcium, va faire flipper la phosphatidylsérine à l'extérieur de la cellule. Les autres cellules vont pouvoir reconnaître la cellule comme étant une cellule mourante.
58
Pourquoi l'asymétrie de la bicouche est importante pour la communication cellulaire?
Des protéines du cytosol lient les groupements de tête des lipides.
- Ex. : PKC activée se lie à la face cytosolique de la membrane plasmique où sont concentrées les phosphatidylsérines. PKC a besoin de la charge négative de la phosphatidylsérine pour être active.
- Inositol phospholipide, retrouvé dans la couche cytosolique, est phosphorylée par la PI3K. Cela crée des sites de liaison pour des protéines de signalisation recrutées du cytosol.
- Phospholipases membranaires activées coupent des phospholipides, molécule libérée agit comme une molécule de signalisation. Ex. : phospholipase C coupe un inositol phosphate, les fragments libérés (2) aident à activer la PKC et l'autre stimule la libération du Ca du RE.
59
Un phosphatidylsérine sur la couche externe d'une cellule signale aux macrophages la ____ parce que la cellule est en ____.
phagocytose
apoptose
60
Quels sont les deux mécanismes qui induisent la translocation des phosphatidylsérines dans les cellules apoptotiques?
1. Inactivation du transporteur de phospholipides qui transporte ce lipide de la couche non-cytosolique à la couche cytosolique.
2. Activation de la scramblase qui transfère tous les phospholipides entre les deux couches et dans les deux sens.
61
Quelles sont les formes possibles des protéines membranaires? (3)
1. Simple hélice alpha
2. Plusieurs hélices alpha
3. Feuillet béta enroulé sur lui-même
62
Vrai ou Faux. Certaines des protéines transmembranaires forment une liaison covalente avec une chaîne d'acide gras de la bicouche, ce qui augmente leur hydrophobicité.
Vrai
63
Nommez des protéines membranaires non-transmembranaires. (4)
1. Protéines s'ancrant dans le feuillet cytosolique par une hélice alpha amphipatique.
2. Protéine qui Forme une liaison covalente avec une chaîne lipidique du feuillet cytosolique. Ces protéines sont synthétisées dans le cytosol puis ancrées à la membrane.
3. Protéines qui sont exposées entièrement à la surface externe de la membrane par une ancre GPI. Liaison covalente entre l'inositol phospholipide et un oligosaccharide. Synthétisé dans le RE où l'ancre est ajoutée, puis livrée à la membrane par des vésicules.
4. Protéine attachée à la membrane par des intéraction non-covalentes avec des protéines transmembranaires. On les appelle les protéines membranaires périphériques.
64
Quelle est la différence entre les protéines membranaires périphériques et les intégrales?
Les périphériques peuvent être libérées de la membrane par des procédés d'extraction relativement doux, en laissant la bicouche intacte.
65
Vrai ou Faux. Les protéines transmembranaires fonctionnent des 2 côtés de la membrane.
Vrai. Elles peuvent être des récepteurs et des transporteurs.
Ex. : récepteurs (lie un ligand puis transmission de signal), transporteurs
66
Où sont glycosylés les protéines membranaires?
Les résidus de sucre sont ajouté dans:
- La lumière du réticulum endoplasmique (RE)
- L'appareil de Golgi
lors de leur synthèses
67
Où sont glycosylés les glycolipides?
Dans l'appareil de golgi
68
Vrai ou Faux. Aux fortes concentrations retrouvées dans la plupart des membranes plasmiques d'eucaryotes, le cholestérol prévient même le rassemblement de chaînes hydrocarbonées trop proches et leur cristallisation.
Vrai
69
En quoi sont riches les protéines membranaires ?
Puisqu'elles sont glycosylées, elles sont riches en ponts disulfure
70
Vrai ou faux : les protéines membranaires sont toujours situées du côté non cytosolique des membranes
vrai
71
À quoi contribuent les sucres des glycoprotéines et des glycolipides?
Contribuent à la formation d'une structure associée à la membrane plasmique: le manteau cellulaire ou glycocalix
72
Qu'est-ce que la glycocalix ?
Zone riche en hydrates de carbone à la surface cellulaire
73
Quelles sont les 2 fonctions de la glycocalix?
1- Protéger la cellule contre les dommages
2- Garder la distance entre les cellules pour éviter les interactions indésirables
74
Quelle est l'origine des sucres du glycocalix ?
- les hydrates de carbones recouvrent largement la surface cellulaire
- les protéoglycanes se retrouvent surtout à l'extérieur de la cellule et composent la matrice extracellulaire
75
À quoi sont aussi égales les hydrates de carbone composant la glycocalix ?
1. = des chaînes d'oligosaccharides liées de façon covalente avec des protéines (glycoprotéines) ou des lipides (glycolipides)
2- = aussi des chaînes plus complexes de polysaccharides, les protéoglycanes, intégrés à la membrane, attachés sur des protéines membranaires par des liens covalents, ou aux lipides par des ancres GPI
76
Vrai ou faux: Dans la glycocalix, bien que la plupart des sucres soient attachés à des molécules intégrales de la membrane, certaines glycoprotéines et protéoglycanes sont d'abord sécrétés et ensuite absorbés à la surface cellulaire
vrai
77
Est-ce que les protéines membranaires passent d'un côté à l'autre de la bicouche lipidique?
Non, pas de flip-flop
78
Quel type de diffusion font les protéines membranaires?
Diffusion rotatoire/latérale, elles tournent autour d'un axe perpendiculaire au plan de la bicouche. Elles vont diffuser latéralement, mais elles tournent sur elles-même
79
Il y a peu de chance de retrouver des ponts ____ (____) intra-chaînes ou inter-chaînes, entre les ____, du côté cytosolique des membranes en raison de l'environnement ____ du cytosol. Du côté cytosolique, on retrouve plutôt des groupement ____ (____).
disulfure (S-S)
cystéines
réducteur
sulfhydrile ( SH)
80
Comment peut-être observée la glycocalix ?
Peut être observée au ME avec le rouge de ruthénium ou en fluorescence avec les lectines.
81
Vrai ou Faux. Les chaînes d'oligosaccharides des glycoprotéines et des lipides sont extrêmement diverses dans la façon dont les sucres sont organisés (différents types de liaisons covalentes, ramifiés, ...).Donc, ces molécules sont parfaitement appropriées aux fonctions de reconnaissance cellulaire.
vrai
82
Quel a été le premier complexe protéique à avoir été cristallisé et analysé par diffraction aux rayons X?
Le centre réactif photosynthétique
83
Vrai ou Faux. Les protéines de membranes sont souvent organisées en larges complexes, non seulement pour pouvoir recueillir différentes formes d'énergie, mais aussi pour transformer les signaux extracellulaires en signaux intracellulaire.
Vrai
84
Qu'est-ce qui a fourni la première preuve directe que certains protéines membranaires sont mobiles dans le plan de la membrane?
Une expérience dans laquelle des cellules de souris avaient été artificiellement fusionnées avec des cellules humaines pour produire un hétérocaryon. Les protéines avaient été tagués avec des anticorps fluorescents reconnaissant la protéine de souris ou la protéine humaine pour voir la dispersion des protéines.
85
Comment mesurer/étudier la diffusion des protéines membranaires?
FRAP ou FLIP
86
Qu'est-ce que le FLIP?
Une petite surface est irradiée de façon continue et la fluorescence est mesurée dans une autre zone. La fluorescence de la deuxième zone diminue progressivement. Finalement, toutes les protéines seront blanchies pour autant qu'elles soient mobiles et non ancrées de façon permanente au cytosquelette ou à la matrice extracellulaire.
87
Que pouvons-nous calculer à partir des mesures obtenues par FRAP ou par FLIP?
Le coefficient de diffusion des protéines membranaires
88
Que savons-nous grâce au calcul du coefficient de diffusion?
On sait maintenant que les protéines de la membrane plasmique diffusent de façon extrêmement variable
89
Vrai ou Faux. Les valeurs des coefficients de diffusion de différentes protéines dans différentes cellulaires sont très variables.
Vrai. Parce que les interactions avec les autres protéines entravent la diffusion des protéines à des degrés variables.
90
Est-ce que la fluidité membranaire a une incidence sur la diffusion des protéines?
Oui, il y a création de domaines particuliers où la diffusion des protéines est contrainte.
91
Vrai ou Faux. La membrane est comme une mer de lipide dans laquelle les protéines flottent librement.
Faux. Plusieurs cellules confinent les protéines dans certaines régions de la bicouche se qui entrave leur déplacement libre.
92
Quelle structure permet la formation de domaines chez la cellule épithéliale?
Les jonctions serrées.
93
Les jonctions serrées des cellules épithéliales entraînent la formation de cellules ____. Seuls les lipides du feuillet ____ sont confinés.
polarisées
externe
94
Vrai ou Faux. Une cellule peut créer des domaines membranaires sans avoir recours aux jonctions intercellulaire. Justifiez grâce à l'exemple des spermatozoïdes
Vrai. Ex. : Spermatozoïdes.
- 3 grands domaines
- Révélés par immunofluorescence avec anticorps
- Les protéines peuvent diffuser librement à l'intérieur du domaine où elles sont confinées.
- La nature moléculaire de la barrière n'est pas encore connue
95
Quelles sont les 4 façons de restreindre la mobilité latérale des protéines membranaires?
1. Les protéines peuvent s'auto-assembler en gros d'agrégats
2. Elles peuvent être attachées avec des assemblages de macromolécules à l'extérieur de la cellule.
3. Elles peuvent être attachées par des interactions avec des assemblages de macromolécules à l'intérieur de la cellule. (réseau de spectrine des globules rouges)
4. Elles peuvent interagir avec les protéines de surface d'une autre cellule (reconnaissance par un lymphocyte)
96
La forme biconcave des globules rouges dans le sang résulte des interactions des ____ de sa membrane plasmique avec son ____ sous-jacent, constitué d'un réseau de ____.
protéines
cytosquelette
spectrine
97
Quel est le rôle de la spectrine chez le globule rouge?
- Maintenir l'intégrité, la structure et la forme de la membrane plasmique
- Permet de supporter les tensions subies dans les étroits capillaires.
98
Vrai ou Faux. Les dimères de spectrine sont reliés ensemble en un filet réticulé par des complexes de jonction (composés de courts filaments d'actine, de la protéine de bande 4.1, de l'adducine et d'une molécule de tropomyosine).
vrai
99
Le cytosquelette du globule rouge est relié à la membrane plasmique par quelles protéines transmembranaires? (2)
1. Bande 3 : passage multiple. Les tétramères de spectrine se fixent sur quelques protéines de bande 3 via des molécules d'ankyrine.
2. Glycophorine : passage simple. Les tétramères de spectrine se fixent à la glycophorine et à la bande 3 via les protéines de la bande 4.1.
100
Vrai ou Faux. Un réseau de microfilaments d'actine existe sous la membrane plasmique de la plupart des cellules, c'est ce qu'on appelle la région corticale du cytoplasme.
vrai
101
Vrai ou Faux.Le réseau d'actine des cellules forme une barrière qui restreint la libre diffusion des protéines membranaires.
vrai
102
Le réseau de filaments d'actine sépare la membrane de façon permanente ou transitoire en ____.
corrals
103
Le remodelage de l'actine corticale joue un rôle moteur lors de quoi?
Des mouvements cellulaire, l'endocytose, la formation des filopodia, etc.
