Cours 3: bicouche etc. Flashcards
(47 cards)
Décrit en gros les membranes?
Les membranes sont une bicouche fluide formée de molécules amphiphiles: phospholipides, glycolipides, cholestérol…
La fluidité dépend de la composition de la membrane et de la température de l’environnement
Elle contrôle les entrées et les sorties des matériaux, ce qui lui permet de maintenir son milieu intracellulaire mieux organisé (perméabilité sélective)
Amphiphiles= qui possèdent à la fois un groupe hydrophile et un groupe hydrophobe
Quelle est la composition de la membrane plasmique?
Phosphoglycérolipides
Glycolipides
Protéines
Cholestérol
Décrit les phosphoglycérolipides?
Lipides les plus abondants de toutes les membranes (plasmique et intracellulaire)
Ester d’un GLYCÉROL (squelette carboné), de 2 acides gras et d’un groupement phosphate portant des charges négatives
D’autres groupes polaires peuvent se lier au phosphate pour constituer divers phophoglycérolipides
Chaînes d’acides gras
- Plus ou moins longues (entre 14 et 24 carbone en général)
- Plus ou moins saturées (double liaison entre 2C)
D’autre groupes polaires peuvent se lier au phosphate pour constituer divers phosphoglycérolipides
D’autres squelettes de carbone que le glycérol sont aussi possibles
Exemple: gaine de myéline
Décrit les glycolipides?
Molécule amphipathiques dont la structure ressemble à celle des phospoglycérolipides: 2 chaînes d’acide gras + une tête hydrophile constitiuée d’un ou plusieurs sucres (sans gr. phosphate)
Participe à la formation du glycocalyx
Adhésion des bactéries sur la surface. Bactérie va avoir de la difficulté à atteindre la cellule.
Décrit le cholestérol?
Molécule amphipathique dont la partie hydrophobe est formée par un stéroïde et une queue d’hydrocarbures non polaires, alors que la région hydrophile est constituée par un groupement OH.
Pratiquement absent des membranes intracellulaires
Représente environ ¼ des lipides des membranes plasmiques
C’Est quoi la fonctions du cholestérol?
Empêche la gélification de la membrane en évitant la cristallisation des acides gras
Diminue la perméabilité membranaire aux molécules hydrosolubles: le cholestérol interagit avec les phospho pour diminuer la perméabilité
Permet la formation de radeaux lipidiques, zone essentielle à l’ancrage de protéines fonctionnelles.
Pas de cholestérol chez les plantes, ni chez les procaryotes (bactéries)
D’autres stérols jouent un rôle similaire chez les végétaux.
Décrit les protéines?
Les protéines enchâssées dans la membrane peuvent être modifiées de manière post-traductionnelle: les glycoprotéines
Ajout de sucres vers la partie extracellulaire
Participent aussi à la formation du glycocalyx
Jouent un rôle dans la reconnaissance celluaire
Ajout des résidus glucidiques dans la lumière du RE et de l’appareil de Glogi → c’est pourquoi ces résidus sont toujours situés vers l’extérieur de la cellule.
Les étapes de la structure cellulaire?
- Formation d’une bicouche spontanément
- Mouvement des phospholipides:
- L’asymétrie de la bicouche lipidique
Comment se fait la formation de la bicouche spontanée?
Toutes les molécules amphiphiles dans l’eau s’assemblent selon deux structures possibles, dépendamment de leur forme intrinsèque.
Une bicouche membranaire se renferme spontanément pour faire un compartiment avec de l’eau à l’intérieur
COmment on démontre que la membrane est une bicouche?
on peut utiliser le bain de Langmuir
Un bras compresse des molécules amphiphiles déposées sur l’eau afin de déterminer leur superficie
Que se passe t’il quand on dépose une membrane sur l’eau? Tête hydrophobe,vont se mettre d’un côté.
Les globules rouges sont de bons candidats pour cette expérience: elle n’ont pas de membranes internes
La superficie calculée d’une cellule sphérique = 90 μm2
La superficie mesurée de lipide par cellule = 180 μm2
Décrit le mouvement des phospholipides?
-Les lipides de la bicouche membranaire peuvent bouger dans celle-ci de manière spontanée:
Mouvement latéral (sur la même couche)
Rotation (sur 360 degré)
-Le passage d’une couche à l’autre (flip-flop) est rare et nécessite l’action d’une enzyme (la flippase):
Passage difficule de la tête polaire à travers la couche hydrophobe
Besoin d’ATP (énergie)
Décrit l’asymétrie de la bicouche lipidique?
Les deux feuillets de la membrane plasmiques n’ont pas de composition identique en phospholipides
Permet de répondre à des fonctions différentes
Signalisation intercellulaire
Liaisons protéiques
C’est quoi l’exception de la membrane des Archae?
s a une composition chimique singulière qui permet une plus grande stabilité.
La bicouche est formée par des diéthers du glycérol et des tétraéthers du diglycérol (plus stable que ester)
Les chaînes de carbone attachées au glycérol sont ramifiées et non simples: molécules d’isoprène au lieu d’acides gras
Décrit la composition des acides gras dans la mosaïque fluide?
Affecte la température de transition(=zone de T critique où une membrane donnée subit un changement d’état)
La longueur chaînes d’acides gras → + la chaîne est longue + il y a d’interactions → Besoin de plus d’énergie (chaleur) pour rendre fluide
Le degré de saturation des acides gras (insaturé au moins une double liaison C=C)–> Insaturaté en cis espacent les phosphoglycérolipides les uns des autres → augmente la fluidité de la membrane en diminuant le nombre d’interactions entre les chaînes.
Décrit la présence des cholestérol dans la mosaïque fluide?
Augmente la stabilité mécanique de la bicouche de phospholipides.
Le passage d’un feuillet à l’autre est possible
Imperméabilise les membranes aux ions
S’insère entre les acides gras des phospholipides et son groupe hydoxy interagit avec les groupements polaire.
La fluidité de la membrane est affectée selon la température:
À haute T: l’interaction du cholestérol avec les acides gras permet de garder la membrane compacte et diminue la fluidité
À basse T: ces mêmes interactions permettent de garder une certaine distance entre les acides gras qui se compacte plus: augmente la fluidité.
Les interactions entre le cholestérol et les lipides dépendent du degré d’insaturation des acides gras.
Décrit les protéines enchâssées entre les phospholipides de la membrane dans la mosaïque des fluides?
En plus de différents lipides, la membrane héberge des protéines. On les regroupe en 3 grandes classes: transmembranaires (ou enchâssées), ancrées (ou intégrées) et périphériques
Fonctions possibles : transport, enzyme, réception d’un signal, adhésion et fixation du cytosquelette.
Possible de visualiser leur présence par cryofacture ou par FRAP (récupération du fluorescence après photodécoloration)
Les protéines peuvent s’associéer de différentes manières à la bicouche lipidique
C’Est quoi les protéines transmembranaire?
Elle peuvent passer une ou plusieurs fois à travers la membrane sous une structure secondaire d’hélice alpha ou de feuillets beta enroulés
C”est quoi les protéines ancrées?
Elles sont enchâssées sur un seul feuillet de la membrane via une hélice alpha amphipatique ou reliées par une chaîne lipidique. Elles sont intracellulaires ou extracellulaires.
C’est quoi les protéines périphériques?
Elles sont liées à la membrane via des interactions plus ou moins fortes avec des composantes de la membrane ou des protéines transmembranaires.
C’est quoi la technique SDS-PAGE?
Permet d’analyser la composition protéique globale d’un échantillon
Les étapes:
-L’extraction des protéines d’un échantillon
-Les protéines sont dénaturées par la chaleur. L’utilisation d’un détergent, le sodium dodecyl sulfate (SDS), masque les charges intrinsèques des acides aminés et rend la protéine chargée négativement.
-Les protéines dénaturées sont déposées sur le gel et un courant est appliqué. Les protéines migrent plus vite vers l’électrode (+)
-La vitesse de migration dépends du poids moléculaire (taille): plus petites protéines migrent plus vite
-L’ensemble de protéines est séparé, selon leur taille, en bandes distinctes
Une bande= une protéine.
C’Est quoi la technique de l’autoradiographie?
Permet d’analyser la composition protéique précise d’un échantillon
La démonstration:
Les globules rouges sont vidés de leur cytoplasme et deviennent des fantômes.
Leur membrane peut être subdivisée en petites vésicules. En présence de Mg2+ les vésicules se referment à l’endroit. Sans Mg2+, il se referment à l’envers.
Dans les deux cas, les vésicules sont marquées avec de l’iode125. Ces atomes radioactifs se lient de façon covalente sur des protéines exposées (marquage)
Il reste à voir quelles protéines ont été marquées dans chaque cas.
C’est quoi la technique de la fluorescence?
La fusion de deux cellules avec des protéines membranaires fluorescentes: les protéines d’une sont marquées en rouge et les protéines de l’autre, en vert. Après 40 min, la distribution de la couleur est uniforme
Il est possible de quantifier la fluidité par la technique FRAP, permet de quantifier la fluidité. (récupération de fluorescence après photodécoloration)
On calcule le temps nécessaire pour retrouver la moitié de la fluorescence. Différentes protéines diffusent avec des vitesses différentes. Un changement de la température peut provoquer une transition de phase dans la membrane. Une transition de phase change le temps nécessaire pour récupérer la moitié de la fluorescence originale (appelé T1/2)
La composition de la membrane détermine la fluidité à une température donnée. Les lipides plus compacts gèlent plus facilement
Chaque cellule s’assure que la température de transition (Tm) de sa membrane est juste en dessous de la température externe (Text).
La microscope à fluorescence:
La fluorescence c’est l’émission de la lumière d’une couleur suite à l’excitation d’une autre couleur.
Comment ça marche la diffusion des protéines?
Les protéines ne diffusent pas toutes de manière similaire ou à la même vitesse dans la bicouche lipidique.
Cette diffusion dépend des liaisons avec les autres composantes de la membrane.
Par exemple:
Les agrégats protéiques
Les radeaux lipidiques
Les jonctions cellulaires
Le cytosquelette
Comment fonctionnent les protéines membranaires?
Les protéines membranaires fonctionnent souvent sous forme de gros complexes.
Ces associations entre protéines entravent leurs mouvements à travers la bicouche fluide de phospholipides de la membrane.
Ex: photosystèmes impliqués dans la photosynthèse chez les végétaux.
La cellule peut aussi confiner certains phospholipides à certaines régions de la membrane plasmiques.
