Biologie Cellulaire et Moléculaire - Transports Membranaires

Biologie cellulaire et moléculaire

• Le sujet porte sur la biologie cellulaire et moléculaire.
• Le conférencier est Sylvain Tripier.
• La présentation est liée à la formation DTS IMRT.
• L'institution est l'école supérieure privée Neosup.

Transports membranaires

• La membrane plasmique est constituée d'une bicouche lipidique.
• La bicouche lipidique est perméable aux molécules apolaires et polaires, mais imperméable aux molécules polaires et aux ions.
• Des protéines membranaires, comme les protéines périphériques et les protéines intramembranaires, sont présentes dans la membrane plasmique.
• La membrane contient des fibres de la matrice extracellulaire, des glycoprotéines, des glucides, des microfilaments du cytosquelette, du cholestérol, des glycolipides.
• Le liquide extracellulaire et le cytoplasme entourent la membrane plasmique.

Généralités sur le transport

• Il existe trois types de transports membranaires : sans mouvement de la membrane plasmique (pompes, transporteurs, canaux) et avec mouvement de la membrane plasmique (endocytose, exocytose, transcytose).
• Les pompes utilisent l'énergie externe pour transporter les molécules contre leur gradient de concentration.
• Les transporteurs peuvent être passifs ou actifs, utilisant ou non une énergie externe.
• Les canaux permettent un transport passif sans utilisation d'énergie.
• Le transport actif primaire utilise l'énergie de l'ATP.
• Le transport actif secondaire utilise un gradient existant pour transporter d'autres molécules contre leur gradient.

Perméabilité membranaire

• Les membranes cellulaires sont imperméables à la plupart des molécules polaires et ionisées en raison de leur cœur hydrophobe.
• La perméabilité des membranes varie selon la taille et la polarité des molécules.
• Les molécules hydrophobes, comme les gaz (benzène, O2, CO2, NO), traversent les membranes plus facilement que les molécules polaires non chargées (H₂O, urée, éthanol, glycérol), grosses molécules polaires non chargées (glucose, saccharose), et molécules polaires chargées (acides aminés, ions minéraux, ATP).

Concentrations intra et extracellulaires

• Les cellules maintiennent des concentrations de solutés différentes à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule.
• Les concentrations de Na+, K+, Ca²+, Cl⁻ sont différentes à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule.
• Les concentrations intracellulaires de Na+, K+ et Cl⁻ sont respectives de 5–15 mM, 140 mM et 5-15mM.
• Les concentrations extracellulaires de Na+, K+, Ca2+ et Cl- sont respectives de 145 mM, 5mM, 1-2mM et 110 mM.

Diffusion simple

• La diffusion simple est un processus passif où les molécules se déplacent d'une zone de haute concentration vers une zone de faible concentration.
• La vitesse de diffusion est influencée par la température, la surface de la membrane, la différence de concentration et la liposolubilité de la molécule.

Transport passif de l'eau : l'osmose

• L'eau se déplace d'une zone de haute concentration en eau vers une zone de faible concentration en eau (gradient d'eau) à travers une membrane sélectivement perméable.
• L'osmose est un processus qui permet à l'eau de se déplacer à travers une membrane semi-perméable jusqu'à ce que l'équilibre soit atteint de part et d'autre de la membrane.
• Les solutions peuvent être hypertoniques, hypotoniques ou isotoniques par rapport aux cellules.

Aquaporines

• Les aquaporines sont des canaux membranaires spécialisés dans le transport de l'eau.
• Elles augmentent la perméabilité de la membrane à l'eau.
• Les aquaporines sont perméables à l'eau mais imperméables aux ions.

Osmose et équilibre hydrique cellulaire

• La tonicité décrit la concentration relative d'une solution par rapport à l'eau d'une cellule. Une solution isotonique n'affectera pas la forme de la cellule, une solution hypotonique gonflera la cellule et une solution hypertonique crénelera la cellule.

Diffusion facilitée

• La diffusion facilitée est un processus qui utilise des protéines de transport membranaires pour déplacer les molécules à travers la membrane.
• La diffusion facilitée est un type de transport passif qui suit le gradient de concentration.
• Les transporteurs et les canaux sont spécifiques pour suivre le gradient.

Transports membranaires actifs

• Les protéines transporteuses sont spécifiques aux molécules qu'elles transportent et peuvent présenter des vitesses de saturation.
• Le transport peut être inhibé par des concurrents qui ressemblent aux solutés qu'elles transportent.
• Le transport peut être inactivé chimiquement.

Phagocytose

• La phagocytose est un processus d'endocytose spécifique à la consommation de particules de grosses tailles par certains types de cellules.
• Les étapes impliquées sont la fixation de l'élément étranger sur des récepteurs, l'englobement de la particule par des prolongements, la fusion à des lysosomes, la dégradation et le recyclage.
• Le virus du SIDA perturbe la phagocytose des macrophages.

Pinocytose

• La pinocytose est un processus d'endocytose impliqué dans la consommation de particules de plus petites tailles.
• Il existe des mécanismes spécifiques et aspécifiques de pinocytose.
• L'endocytose dépendante des cavéolines implique la formation de cavéoles pour la récupération de molécules spécifiques de 50 à 80 nm.
• L'endocytose dépendante de clathrine implique la formation de puits qui permettent de récupérer des molécules de 100 à 150 nm.

Exocytose

• L'exocytose est un processus de libération de molécules à l'extérieur d'une cellule par l'utilisation de vésicules membranaires et de transport vésiculaire.
• Il existe des voies de transport constitutive et régulée de l'exocytose.

Transcytose

• La transcytose est un processus qui combine l'endocytose et l'exocytose pour déplacer des molécules à travers les cellules.
• Le processus est utilisé pour le transport de nutriments à travers les cellules endothéliales.

Ce quiz traite des concepts fondamentaux de la biologie cellulaire et moléculaire, en mettant l'accent sur les transports membranaires. Vous découvrirez les différentes structures de la membrane plasmique et leur rôle dans le transport des molécules. Préparez-vous à tester vos connaissances sur la bicouche lipidique et les protéines membranaires.