Cours

• Perméabilité sélective des membranes et transports membranaires

  1. La diffusion simple

  2. Le transport facilité

  3. Transport actif : la pompe sodium-potassium ATPase

  4. Les co-transports dits secondairement actif
• Le cytosquelette

  • Les éléments du cytosquelette
  • Le cytosquelette est composé de 3 grandes familles de fibres
  • Les protéines accessoires du cytosquelette
  • Filaments intermédiaires et architecture cellulaire
• Propriétés et fonction des membranes

  • Composition asymétrique de la bicouche membranaire
  • Asymétrie des phospholipides
  • Asymétrie des protéines membranaires
  • Asymétrie des glucides
• Détection de l’environnement – notion de récepteur

  1. Les récepteurs à activité enzymatique

  2. Les récepteurs couplés à des protéines de transduction
• Toutes ces fonctions reposent sur la composition moléculaire des membranes
• La cellule hépatique a une membrane plasmique composée de 52% de lipide, 44% de protéine et 4% de glucide
• Composition des membranes

  • Lipides
  • Protéines
  • Glucides
• La composition des membranes varie en fonction du type cellulaire et de l’organite observé
• Les membranes cellulaires assurent la délimitation des cellules et des compartiments et participent à la régulation des échanges et à la communication avec l’environnement
• Les phospholipides sont amphiphiles, ayant une région hydrophobe et une région hydrophile
• La membrane plasmique de la cellule hépatique est composée de 52% de lipide, 44% de protéine et 4% de glucide
• Les phospholipides sont composés de plusieurs espèces moléculaires dont les sphingolipides et les glycérophospholipides
• La mitochondrie produit de l’ATP à partir du métabolisme des glucides et des lipides
• Formation de la gaine de myéline

  Enroulement de la membrane plasmique en plusieurs couches autour de l’axone
• Les phospholipides s’organisent spontanément en une bicouche dans un milieu aqueux pour dissimuler les régions hydrophobes et exposer les régions hydrophiles
• La gaine de myéline protège le neurone et facilite la propagation de l’influx nerveux en jouant un rôle d’isolant
• Composition des membranes

  Dépend des fonctions qu’elles assurent
• La membrane plasmique des oligodendrocytes est composée de près de 80% de lipide et très peu de protéines et de glucides
• Les membranes cellulaires sont constituées de 2 feuillets lipidiques non identiques
• Les oligodendrocytes accompagnent les neurones et forment la gaine de myéline
• La cellule hépatique assure de nombreuses fonctions dont la synthèse et la sécrétion de protéines ainsi que la régulation du métabolisme glucido-lipidique
• Les membranes mitochondriales sont composées de 76% de protéine
• La bicouche lipidique peut former une sphère pour éviter l'exposition des bords au milieu aqueux
• Les sucres et les protéines associés à la membrane plasmique présentent une répartition asymétrique
• La répartition des phospholipides peut être perturbée lors de l’apoptose, activant des scramblases qui mélangent les phospholipides sur les 2 feuillets de la membrane
• Phospholipides présents dans les feuillets de la membrane plasmique

  • Sphingomyélines
  • Phosphatidylcholine
  • Phosphatidylsérine
  • Phosphatidyléthanolamine
  • Phosphatidylinositol
  • Cholestérol
• L’asymétrie des phospholipides est importante pour la physiologie cellulaire
• Asymétrie des protéines membranaires

  Protéines associées aux membranes de trois façons: transmembranaires, périphériques, et ancrées par des lipides
• Phosphatidylinositol est le substrat de kinases et participe à la synthèse de phosphatidylinositol 3 Phosphate, un médiateur cellulaire impliqué dans la signalisation
• Asymétrie des phospholipides

  Les phospholipides se différencient par la nature de leur tête hydrophile (choline, sérine, éthanolamine, inositol) et ne sont pas répartis de façon homogène entre les 2 feuillets de la membrane plasmique
• Assurant la répartition asymétrique des phospholipides


  Protéines flippases permettent le changement de feuillet en consommant de l’ATP
• L’apoptose provoque l'apparition de phosphatidylsérine sur la face externe de la membrane plasmique, signal reconnu par les macrophages pour phagocyter la cellule
• Cholestérol


  Répartition identique entre les 2 feuillets de la membrane
• Formation de la bicouche lipidique

  La bicouche lipidique s’organise spontanément en formant une sphère car la configuration plane est instable avec les bords exposés au milieu aqueux
• Phosphatidylsérine et phosphatidylinositol enrichissent de charges négatives la face cytosolique de la membrane plasmique, contribuant à la différence de potentiel de part et d’autre de la membrane
• Ancrage sur la face cytosolique de la membrane plasmique


  1. La réaction de liaison des lipides sur la protéine se fait dans le cytosol, les protéines se trouvent insérées à la face cytosolique de la membrane plasmique

  2. Exemple: la cavéoline est fixée à la membrane par plusieurs acides palmitiques, contribue à la courbure de la membrane lors de la formation de la vésicule d’endocytose
• Protéines transmembranaires

  Ont un ou plusieurs domaines hydrophobes souvent organisés en hélices alpha qui leur permettent de s’insérer dans la membrane
• 90% des glucides membranaires sont associés aux protéines
• Protéines associées à la membrane par des lipides


  • Sont liées de façon covalente à un lipide qui s’insère dans la membrane
  • Peuvent être associées soit au feuillet cytoplasmique soit au feuillet externe de la membrane plasmique
• Protéines périphériques


  • Ne sont pas en interaction directe avec la bicouche lipidique mais interagissent avec les protéines transmembranaires par des liaisons faibles, non covalentes
  • Peuvent être extracellulaires ou intracellulaires