Signalisation cellulaire Flashcards
(38 cards)
Quelles sont les propriétés de l’ATP synthase qui lui permettent de fonctionner dans les deux directions ?
Produire de l’ATP en utilisant le flux de protons (gradient électrochimique) comme source d’énergie.
Hydrolyser l’ATP pour pomper des protons et rétablir un gradient de protons.
Si l’ATP synthase produisant de l’ATP est une turbine à eau générant de l’électricité, quelle serait l’analogie lorsqu’elle fonctionne dans l’autre sens ?
On peut la comparer à une pompe à eau qui utilise l’électricité (ATP) pour faire remonter l’eau et recréer un réservoir d’énergie potentielle (gradient de protons) au lieu de transformant l’énergie du flux d’eau en électricité.
Dans quelles conditions l’ATP synthase cesse-t-elle de fonctionner dans les deux directions ?
- Absence de gradient de protons (concentrations sont égales) entre l’espace intermembranaire et la matrice mitochondriale.
- Équilibre des concentrations d’ATP et ADP (car aucun flux directionnel d’énergie alors).
- Manque de substrats (ADP ou phosphate inorganique) pour produire de l’ATP.
- Toxines ou inhibiteurs bloquant son activité (ex : oligomycine).
Pourquoi les cellules eucaryotes ont-elles un noyau séparé alors que les cellules procaryotes s’en passent ?
- Protection de l’ADN.
- Permet une régulation plus simple des processus de transcription et traduction.
- Les eucaryotes nécessitent une compartimentation comme ils on un ADN linéaire plus grand que l’ADN circulaire des procaryotes.
Qu’est-ce que la signalisation cellulaire et pourquoi est-elle essentielle ?
- Coordination des fonctions cellulaires (croissance, différenciation, apoptose).
- Réponse aux stimuli externes (ex : hormones, neurotransmetteurs).
- Maintien de l’homéostasie (équilibre physiologique).
EN LIEN AVEC LES MALADIES :
Des erreurs dans la signalisation entraînent des pathologies comme le cancer, le diabète et les maladies neurodégénératives.
Quels sont les principaux types de signaux cellulaires ?
AUTOCRINE : cellule agit sur elle-même (ex : cellules immunitaires activant leur propre prolifération).
PARACRINE : cellule envoie un signal à des cellules voisines (ex : facteurs de croissance).
ENDOCRINE : signaux (hormones) voyagent dans le sang vers des cellules cibles éloignées (ex : insuline).
NEURONALE : transmission d’un signal chimique entre neurones via des neurotransmetteurs (ex : acétylcholine).
CONTACT-DÉPENDANT : cellule se lie à un récepteur sur la cellule voisine.
Quels sont les deux types principaux de récepteurs ?
1- Récepteurs membranaires : Pour les signaux hydrosolubles (ex.: hormones peptidiques, neurotransmetteurs).
- Récepteurs couplés aux protéines G (GPCR) : Ex. adrénaline.
- Récepteurs tyrosine kinases (RTK) : Ex. insuline.
- Récepteurs ionotropiques : Ex. récepteurs du GABA.
2 - Récepteurs intracellulaires : Pour les signaux liposolubles qui traversent la membrane (ex : hormones stéroïdiennes comme le cortisol).
Mécanisme d’activation des protéines G jusqu’à la réponse cellulaire ?
1 - Un ligand se fixe à un récepteur couplé aux protéines G (GPCR).
2 - Activation de la protéine G, qui échange un GDP contre un GTP.
3 - La protéine G active des effecteurs en aval (ex : adényl cyclase, phospholipase C).
4 - Cela déclenche une cascade de signalisation menant à une réponse cellulaire.
Exemple de fonction des récepteurs couplé aux protéines G (GPCR)? Attention, juste ce récepteur précis, pas rôle amplification/réponse cellulaire
Adrénaline (exemple de GPCR) et réponse au stress :
Activation de la protéine G qui stimule la production d’AMPc, favorisant la libération de glucose dans le sang.
En quoi la phosphorylation ( l’ajout d’un groupement phosphate sur une protéine par une enzyme appelée kinase) est-elle importante dans la signalisation ?
- Active ou désactive des protéines impliquées dans la signalisation.
- Amplifie le signal grâce à des cascades enzymatiques.
- Régule l’expression des gènes et les réponses cellulaires.
Exemple clé : les récepteurs tyrosine kinases (RTK)
* Ex : Insuline → Liaison au RTK → Phosphorylation de IRS → Activation de la voie PI3K/Akt → Augmentation de l’absorption du glucose.
Qu’est-ce que la voie MAP Kinase (MAPK) et quel est son rôle ?
Est une cascade de signalisation clé pour la prolifération, la différenciation et la survie cellulaire.
Mécanisme d’activation de la voie MAP Kinase (MAPK)?
1 - Un facteur de croissance (ex : EGF) se lie à un récepteur tyrosine kinase (RTK).
2 - Protéine RAS s’active quand GTP est phosphorilé. RAS va chercher un effecteur (kinase MAPKKK).
3 - MAPKKK –> MAPKK –> MAPK
4 - MAPK enclenche les différentes réactions cellulaires en pénètrant dans le noyau pour activer des facteurs de transcription, déclenchant la prolifération cellulaire.
Lien entre la voie MAP Kinase et le cancer?
Mutation de Ras → Activation de la voie MAPK → Division incontrôlée des cellules.
Inhibition thérapeutique : Certains anticancéreux ciblent MAPKK ou MAPKKK.
À quoi sert la voie Wnt ?
Elle régule le développement embryonnaire, la prolifération cellulaire et la différenciation.
À quoi sert la voie Hedgehog ?
Contrôle le développement des organes et la régénération des tissus.
Étapes de la voie de l’insuline ?
1 - L’insuline se lie à son récepteur tyrosine kinase (RTK).
2 - Activation de IRS (Insulin Receptor Substrate).
3 - Activation de la voie PI3K/Akt, qui entraîne une translocation de GLUT4 (transporteur de glucose) vers la membrane et une stimulation de la glycogénogenèse (stockage du glucose).
Quelles sont les principales étapes d’une voie de signalisation intracellulaire ?
1 - Activation du récepteur (liaison du ligand).
2 - Transmission du signal via des seconds messagers (ex : AMPc, Ca²⁺).
3 - Amplification du signal (activation en cascade de protéines kinases).
4 - Réponse cellulaire (modification du métabolisme, expression génique, forme ou mouvement).
5 - Régulation du signal (désactivation ou rétrocontrôle négatif).
Quel est le rôle des protéines G dans la signalisation cellulaire et quel sont les étapes d’activation ?
Relaient le signal après l’activation d’un récepteur couplé aux protéines G (GPCR).
1 - Sont activées par un récepteur membranaire lié à un ligand.
2 - Se lient au GTP, ce qui change leur conformation et active d’autres enzymes.
3 - Activent des effecteurs comme l’adényl cyclase, qui produit l’AMPc (second messager).
4 - Déclenchent des cascades cellulaires, modulant la réponse cellulaire (ex : régulation du rythme cardiaque par l’adrénaline).
Qu’est-ce qu’une protéine kinase et nommer des exemples ?
Enzyme de phosphorylation.
Exemples :
* Récepteurs tyrosine kinases (RTK)
* Kinases des voies MAPK
* PKA (protéine kinase A) impliquée dans la signalisation par AMPc.
Pourquoi l’amplification du signal est-elle importante dans la signalisation cellulaire et nommer les étapes ?
Permet à un seul ligand d’induire une réponse massive.
1 - Un hormone active un récepteur (ex : adrénaline active un GPCR).
2 - Ce récepteur active plusieurs protéines G, qui activent des adényl cyclases.
3 - Celles-ci produisent de l’AMPc, qui active plusieurs PKA.
4 - Chaque PKA phosphoryle plusieurs enzymes, amplifiant ainsi la réponse.
Étapes régulation de la signalisation?
1 - Désactivation des récepteurs (ex : internalisation des GPCR).
2 - Dégradation des seconds messagers (ex : phosphodiestérases qui détruisent l’AMPc).
3 - Inhibition par rétrocontrôle négatif (ex : phosphorylation d’un récepteur RTK pour limiter son activité).
Quelles sont les principales modifications cellulaires apportés par les signaux ?
- Métabolique (ex : l’insuline stimule l’absorption du glucose).
- Expression génique (ex : activation de gènes via des facteurs de transcription).
- Sa forme ou sa mobilité (ex : migration des cellules immunitaires).
- Sa division ou sa différenciation (ex.: prolifération des cellules souches).
- Son apoptose (ex : élimination de cellules endommagées).
Quels sont des exemples de voies de signalisation importantes ?
- Insuline et métabolisme → L’insuline active une cascade qui permet aux cellules de capter du glucose et de réguler la glycémie.
- Voies de MAP kinases (MAPK) → Impliquées dans la prolifération, la différenciation et la survie cellulaire.
- Voie Wnt → Régule le développement embryonnaire et la prolifération cellulaire.
- Voie Hedgehog → Cruciale pour la morphogenèse et le développement des tissus.
Comment les dysfonctionnements des voies de signalisation peuvent-ils conduire à des maladies ?
Cancer → Mutation des RTK ou de Ras, provoquant une prolifération incontrôlée.
Diabète → Problème de réponse cellulaire à l’insuline.
Maladies neurodégénératives → Dysfonctionnement des signaux neuronaux (ex : Alzheimer).
