Chapitre 2 - Les structures membranaires

Question 1

Les 3 types de membranes cellulaires

Answer 1

• Membrane plasmique
• Membranes internes
• Protéines membranaires

Question 2

Caractéristique commune entre les membranes cellulaires

Answer 2

• Bicouche lipidique (acides gras) + protéines & maintenus par des liens non-covalents

Question 3

3 principaux lipides retrouvés dans les membranes

Answer 3

• Phospholipides (phosphoglycérides et spingolipides)
• Cholestéol
• Glycolipides

Question 4

Pourquoi les phospholipides forment spontanément des bicouches?

Answer 4

A. Les molécules hydrophiles se dissolvent dans l’eau en formant des liaisons H ou des interactions électrostatiques (acétone)
B. Les molécules hydrophobes sont insolubles dans l’eau: elles forcent l’eau à former des structures en forme de cage entourant les molécules hydrophobes
= les molécules lipidiques forment des agrégats spontanés pour enterrer les queues hydrophobes et exposer les portions hydrophiles à l’eau (formation de micelles ou de bicouches selon leur forme)

Question 5

Caractéristique importante de la bicouche lipidique

Answer 5

• Sa fluidité
  La fluidité est la conséquence du mouvement/déplacement des molécules lipidiques: Elles tournent très rapidement autour d’un grand axe et se déplace latéralement.

Question 6

Pourquoi la bicouche lipidique est dite un fluide à deux dimensions?

Answer 6

1. Les molécules des bicouches migrent rarement d’une couche (ou feuillet) à l’autre : Flip-Flop (elles sont confinées à une couche (sauf le cholestérol)
2. Les lipides individuels sont capables de diffuser librement dans la bicouche (diffusion latérale rapide)
3. Chaque molécule de lipide tourne très rapidement autour d’un grand axe

Question 7

Les phases de la bicouche lipidique

Answer 7

À une température donnée, une bicouche lipidique peut exister en phase liquide ou solide. La phase solide est communément appelée phase «gel». Tous les lipides ont une température caractéristique à laquelle ils subissent une transition (faire fondre) du gel à la phase liquide. Dans les deux phases, les molécules lipidiques sont contraintes au plan bidimensionnel de la membrane, mais dans les bicouches en phase liquide, les molécules diffuser librement dans ce plan.

Question 8

Les facteurs qui influencent les changements de phase

Answer 8

• La longueur de la chaîne de carbone et des doubles liaisons (les doubles liaisons rendent le tassement des chaînes plus difficile => plus difficile à congeler)

La T° de la phase de transition diminue avec des chaînes courtes et des doubles liaisons ==> reste fluide à T° plus basse

Le comportement de phase des bicouches lipidiques est largement déterminé par la force de l’attraction Van der Waals interactions entre les molécules lipidiques adjacentes.

Question 9

À quoi correspond la phase de transition?

Answer 9

De liquide à gel (phase de congélation)

Question 10

Comment le cholestérol modifie les propriétés de la bicouche lipidique?

Answer 10

Le cholestérol s’insère dans la bicouche avec son OH près des têtes polaires des phospholipides et :
- abaisse la mobilité des CH2 avoisinants
- renforce le resserrement des lipides
- rend la bicouche moins déformable
- diminue la perméabilité de la membrane aux molécules hydrosolubles

Mais garde sa fluidité**

Question 11

Quel est le rôle de la flippase?

Answer 11

Flippase : créer une asymétrie (élimine spécifiquement les phospholipides avec des NH2 libres du feuillet extracellulaire et les transfert sur le feuillet cytosolique

–> La membrane plasmique a donc une composition en phospholipides activement maintenue par les flippases

Question 12

Les bicouches lipidiques peuvent former des domaines de compositions différentes

Answer 12

Avec certaines combinaisons (phosphatidylcholine +
sphingomyéline + cholestérol) ==> formation de phases de domaines

Question 13

Comprendre le modèle des radeaux lipidiques et les facteurs qui en influencent la formation

Answer 13

De faibles interactions protéine-protéine, protéine-lipide et lipide-lipide coopèrent ensembles et favorisent la formation de
domaines lipidiques –> transitoires et dynamiques

Question 14

Les fonctions des radeaux lipidiques?

Answer 14

Concentre des protéines membranaires fonctionnant de concert pour transport ou communication extra-intra-cellulaire

Question 15

En quoi consiste l’asymétrie de la bicouche lipidique?

Answer 15

La composition lipidique des 2 couches de plusieurs membranes est très différente (maintenue par les flippases)

Question 16

Savoir que les protéines membranaires peuvent s’associer à la bicouche lipidique de différentes façons

Answer 16

1. Sous forme d’une simple hélice a
2. Sous forme de plusieurs hélice a
3. Sous forme d’un feuillet b enroulé sur lui-même
4. Certaines protéines membranaires sont exposés d’un seul côté en s’ancrant dans le feuillet cytosolique par une hélice a amphipathique
5. En formant une liaison covalente avec une chaîne lipidique du feuillet cytosolique
6. D’autres sont entièrement exposées à la surface externe de la membrane par une ancre GPI (glycosylphosphatidylinositol)
7. De nombreuses protéines sont attachées à la membrane par les seules interactions non-covalentes avec des protéines de la membrane (des protéines membranaires périphériques)

Question 17

Vrai ou faux. De nombreuses protéines membranaires sont glycosylées

Answer 17

Vrai

Question 18

Qu’est-ce que la glycocalix?

Answer 18

Zone riche en hydrates de carbone à la surface cellulaire

Question 19

Savoir que de nombreuses protéines diffusent dans le plan de la membrane

Answer 19

• Les protéines membranaires ne passent pas d’un côté à l’autre de la bicouche lipidique (flip-flop)
• Elles tournent autour d’un axe perpendiculaire au plan de la bicouche (diffusion rotatoire)
• Plusieurs sont capables de se déplacer latéralement (diffusion latérale)

Question 20

Comprendre comment les cellules peuvent confiner les protéines et les lipides dans des domaines particuliers de la membrane

Answer 20

• La membrane n’est pas comme une mer de lipides dans laquelle les protéines flottent librement
• Plusieurs cellules confinent les protéines dans certaines régions de la bicouche

Question 21

Comprendre comment le cytosquelette cortical confère aux membranes une résistance mécanique et restreint la diffusion des protéines membranaires

Answer 21

Le cytosquelette de spectrine est rivé à la membrane par des protéines membranaires
=> réseau en maillage flexible qui recouvre la totalité de la surface cellulaire + supporte les tensions subies dans les étroits capillaires

Question 22

En quoi consiste le cortex de la cellule?

Answer 22

Un réseau de MF d’actine existe sous la membrane plasmique de la plupart des cellules et ceci se traduit par une restriction du mouvement des protéines membranaires
–> cortex du cytoplasme
Ce réseau forme une barrière qui restreint la libre diffusion des protéines membranaires
==> Les MF forment des barrières qui partitionnent la membrane en
petits domaines appelés corrals

Question 23

En quoi consistent les corrals?

Answer 23

Les MF d’actine sous la membrane plasmique forment des barrières qui partitionnent la membrane en
petits domaines appelés corrals

Question 24

De quoi dépend la fluidité de la bicouche lipidique?

Answer 24

• Sa composition (longueur des chaînes, forces de Van der Waals entre les lipides adjacents, doubles liaisons)
• Sa température (l’ajout d’une simple double liaison peut diminuer la température de transition de cinquante degrés ou plus)

Question 25

Vrai ou faux. Plus les AG sont longs, plus y aura d’interactions alors moins la membrane sera fluide.

Answer 25

Vrai

Question 26

Qu’est-ce qui synthétise presque tous les lipides requis pour les nouvelles membranes?

Answer 26

Le RE

Question 27

La synthèse de phospholipides se fait seulement sur la face _______ de la bicouche.

Answer 27

cytosolique

Question 28

Quel est le rôle de la scramblase?

Answer 28

Scramblase : translocateur de phospholipides qui permet de créer une symétrie en équilibrant les phospholipides de la bicouche

Question 29

Qu’est-ce qui permet de distinguer les cellules engagées en apoptose?

Answer 29

L’asymétrie des bicouches.

• Cellule vivante: Phosphatidylsérines sur couche interne (cytosolique) de la membrane plasmique
• Cellule en apoptose: Phosphatidylsérines sur couche externe (extracellulaire)

Question 30

Composition de la glycoalix

Answer 30

• Les hydrates de carbones recouvrent largement la surface cellulaire
• Les protéoglycanes : se retrouvent surtout à l’extérieur de la cellule et
  composent

Question 31

Fonctions de la glycoalix

Answer 31

1. Protéger la cellule contre dommages
2. Garder la distance entre les cellules pour éviter les interactions indésirables

Question 32

Quatre façons de restreindre la mobilité?

Answer 32

1. Les protéines peuvent s’auto-assembler en gros agrégats
2. Elle peuvent être attachées par des
   interactions avec des assemblages de
   macromolécules à l’extérieur de la cellule
3. …. ou à l’intérieur de la cellules
4. Elles peuvent interagir avec les protéines de surface d’une autre cellule

Question 33

De quoi dépend le degré de confinement d’une protéine transmembranaire dans un corral?

Answer 33

1- De son association avec d’autres protéines (les récepteurs membranaires qui recrutent des protéines du cytosol au sein de complexes de signalisation se déplaceront plus difficilement)
2- De la taille de son domaine intracellulaire (les protéines avec un grand domaine cytoplasmique passent ces barrières beaucoup plus difficilement)