UE8-Biologie cellulaire CM1

La membrane plasmique, barrière majeure pour les molécules polaires, les ions et les grosses molécules, est composée d'une bicouche lipidique hydrophobe au centre.

La membrane plasmique permet le passage de molécules essentielles comme les acides aminés et les sucres, tout en empêchant la fuite de métabolites et en permettant l'élimination des déchets.

Différents compartiments intracellulaires (organites) possèdent des compositions distinctes du cytoplasme grâce à des membranes spécialisées.

Le mouvement des molécules à travers la membrane sans modification physique de celle-ci.

La concentration d'une substance est plus élevée dans une zone que dans une autre, et la substance tend à se déplacer vers la zone de faible concentration.

Le mouvement d'une substance à travers la membrane est dicté par un gradient de concentration, sans nécessiter d'énergie cellulaire.

Le mouvement d'une substance à travers la membrane est facilité par des protéines membranaires spécifiques, sans nécessiter d'énergie.

L'eau se déplace à travers la membrane d'une zone à forte concentration en eau vers une zone à faible concentration en eau, afin d'égaliser les concentrations.

Le mouvement d'une substance à travers la membrane contre un gradient de concentration, nécessitant l'utilisation d'énergie cellulaire.

Le transport de deux ou plusieurs substances à travers la membrane dans la même direction, nécessitant l'utilisation d'énergie cellulaire.

La membrane plasmique est hydrophobe, mais l'eau peut tout de même la traverser grâce à un gradient de concentration.

Des pores dans la membrane plasmique qui facilitent le passage de l'eau.

La force exercée par un soluté pour attirer l'eau vers lui.

La concentration totale de toutes les particules dissoutes dans une solution.

Un milieu où la concentration en solutés est inférieure à celle à l'intérieur des cellules.

Un milieu où la concentration en solutés est supérieure à celle à l'intérieur des cellules.

Un milieu où la concentration en solutés est égale à celle à l'intérieur des cellules.

Rétrécissement des cellules animales en raison d'une perte d'eau dans un milieu hypertonique.

Éclatement des cellules animales en milieu hypotonique, car elles absorbent trop d'eau.

La pompe Na+/K+ ATPase est une protéine transmembranaire qui transporte activement le sodium (Na+) hors de la cellule et le potassium (K+) à l'intérieur. Ce mouvement est contre le gradient de concentration, ce qui nécessite l'utilisation d'énergie, fournie par l'hydrolyse de l'ATP.

La pompe Na+/K+ ATPase est impliquée dans la régulation du pH cellulaire en maintenant un équilibre entre les ions hydrogène (H+) et les ions hydroxyde (OH-).

La pompe Na+/K+ ATPase contribue à la régulation du volume cellulaire en contrôlant le flux d'eau. En expulsant le sodium de la cellule, elle réduit la concentration d'ions à l'intérieur, ce qui attire moins d'eau.

La pompe Na+/K+ ATPase participe au transport de nutriments importants, comme le glucose et certains acides aminés, dans les cellules.

La pompe Na+/K+ ATPase joue un rôle crucial dans la transmission des signaux nerveux en participant à l'établissement du potentiel de membrane.

La pompe Na+/K+ ATPase est une protéine avec une structure complexe. Elle comprend 3 sous-unités principales: alpha, beta et gamma.

La sous-unité alpha de la pompe Na+/K+ ATPase est responsable de la liaison et de l'hydrolyse de l'ATP, ainsi que du transport des ions.

La pompe Na+/K+ ATPase utilise l'énergie de l'ATP pour transporter 3 ions sodium hors de la cellule et 2 ions potassium à l'intérieur.

La pompe Na+/K+ ATPase est essentielle pour maintenir des concentrations basses en sodium et élevées en potassium à l'intérieur des cellules.

La pompe Na+/K+ ATPase participe à la propagation des signaux électriques dans les nerfs et les muscles grâce à son rôle dans l'établissement du potentiel de membrane.

Pompe ATPase H+ expulse les ions H+ hors de la cellule contre leur gradient de concentration, créant une concentration extracellulaire plus élevée et un gradient stable.

L'énergie fournie par le flux d'ions sodium suivant son gradient permet d'expulser les ions H+ contre leur gradient. C'est un exemple d'antiport, où deux substances sont transportées dans des directions opposées.

Les entérocytes sont responsables de l'absorption du glucose et d'autres nutriments, agissant comme une barrière intestinale.

Les jonctions serrées sont des structures spécialisées qui maintiennent les cellules intestinales ensemble, empêchant la fuite de molécules et permettant la polarisation cellulaire.

Les pompes Na+/K+ sont localisées du côté basolatéral des entérocytes, contribuant au transport du glucose et d'autres nutriments dans le sang.

Ces canaux membranaires s'ouvrent en réponse à la liaison d'un ligand spécifique, permettant le passage d'ions à travers la membrane.

Le neurotransmetteur acétylcholine (ACh) est responsable de la transmission de l'influx nerveux du nerf au muscle via les récepteurs canal à ACh.

Les porines sont des canaux protéiques situés dans la membrane externe des mitochondries, permettant le passage passif de petites molécules et d'ions.

Le passage de l'eau à travers les aquaporines est plus rapide que par la simple diffusion à travers la bicouche lipidique.

Peter Agre a reçu le prix Nobel de chimie en 2003 pour sa découverte des aquaporines chez le xénope.

Les aquaporines sont des tétramères, composés de 4 sous-unités identiques qui s'assemblent pour former un canal.

Chaque monomère d'aquaporine possède 6 hélices transmembranaires et 5 boucles, dont 2 contiennent des séquences NPA (Asp, Pro, Arg) qui assurent la sélectivité pour l'eau.

Les aquaporines sont hautement sélectives et ne laissent passer que les molécules d'eau, empêchant le passage des ions et d'autres petites molécules.

Les anomalies d'expression des aquaporines peuvent entraîner une altération de la perméabilité à l'eau des membranes biologiques.

Les mutations de l'aquaporine 2 (AQP2) peuvent causer le diabète insipide, une maladie caractérisée par une incapacité du rein à concentrer les urines.

Les auto-anticorps contre l'aquaporine 4 (AQP4) peuvent entraîner la neuromyélite optique, une maladie inflammatoire du système nerveux.

L'ACh est le neurotransmetteur qui active les récepteurs canal à ACh, permettant l'entrée de sodium dans la fibre musculaire et la contraction.

Les récepteurs canal à ACh sont présents dans la membrane post-synaptique des neurones et des cellules musculaires.

Les pores des aquaporines sont suffisamment étroits pour laisser passer les molécules d'eau, mais pas les ions ou les autres petites molécules.

Les entérocytes sont des cellules de l'intestin grêle responsables de l'absorption des nutriments. Leur membrane apicale est recouverte de microvillosités, ce qui augmente la surface d'absorption et le nombre de protéines de transport.

Les jonctions serrées maintiennent la barrière intestinale, empêchant le passage des substances entre les entérocytes. L'absorption des nutriments se fait via les entérocytes par un processus appelé transport transcellulaire.

Le transport transcellulaire est le passage des nutriments à travers les entérocytes pour rejoindre les capillaires sanguins. Ce transport peut être actif ou facilité, utilisant des mécanismes spécifiques.

Le glucose et le galactose sont absorbés par les entérocytes grâce au transporteur SGLT1, un processus de transport actif qui utilise l'énergie du gradient de sodium.

Le fructose est absorbé par les entérocytes par diffusion facilitée, utilisant le transporteur GLUT5. Ce processus ne nécessite pas d'énergie.

Le fructose, le glucose et le galactose sont transportés du côté basolatéral des entérocytes vers les capillaires sanguins par diffusion facilitée, grâce au transporteur GLUT2.

La pompe Na+/K+ est une ATPase qui utilise l'énergie de l'hydrolyse de l'ATP pour maintenir le gradient de sodium, essentiel pour le transport actif du glucose.

Le transport passif par diffusion simple permet aux petites molécules lipophiles et non chargées de traverser la membrane plasmique selon le gradient de concentration. Ce processus ne nécessite pas d'énergie.

La diffusion simple dépend de la capacité des molécules à se dissoudre dans la bicouche lipidique de la membrane. Les molécules solubles dans les lipides traversent plus facilement la membrane.

La diffusion simple est un processus lent car les molécules doivent traverser la bicouche lipidique. Ce transport est non sélectif, toutes les molécules capables de se dissoudre dans la membrane peuvent la traverser.

Le transport passif ne nécessite pas d'énergie car le mouvement des molécules suit le gradient de concentration, comme une bille qui roule vers le bas d'une colline.

La diffusion simple permet le passage de petites molécules non chargées comme l'oxygène (O2), le dioxyde de carbone (CO2), l'eau (H2O) et les hormones stéroïdes à travers la membrane plasmique.

Les mouvements d'eau permettent d'équilibrer les pressions osmotiques de part et d'autre de la membrane.

La membrane plasmique est une barrière sélective qui contrôle le passage des substances entre le milieu intracellulaire et le milieu extracellulaire.

La bicouche lipidique est composée de lipides avec une tête hydrophile et une queue hydrophobe.

La membrane plasmique est imperméable à la plupart des molécules polaires et aux ions en raison de sa nature hydrophobe.

Le transport passif ne nécessite pas d'énergie cellulaire et suit le gradient de concentration.

La diffusion simple est le mouvement d'une substance à travers la membrane plasmique selon son gradient de concentration sans l'aide de protéines.

La diffusion facilitée utilise des protéines membranaires pour aider les molécules à traverser la membrane, suivant toujours le gradient de concentration.

L'osmose est le mouvement de l'eau à travers une membrane semi-perméable du milieu le plus dilué vers le milieu le plus concentré.

La pression osmotique est la force qui s'exerce sur une membrane semi-perméable pour empêcher l'eau de se déplacer d'un côté à l'autre.

L'osmolarité est la concentration totale de toutes les particules dissoutes dans une solution.

Le transport actif nécessite de l'énergie cellulaire pour déplacer des substances contre leur gradient de concentration.

L'absorption du glucose et d'autres nutriments par les entérocytes se fait par un processus appelé transport transcellulaire, qui leur permet de traverser la cellule pour rejoindre les capillaires sanguins.

Le glucose et le galactose sont absorbés par les entérocytes grâce au transporteur SGLT1. Ce processus nécessite de l'énergie car il s'agit d'un transport actif.

Le fructose, un autre sucre, est absorbé par les entérocytes par diffusion facilitée, un processus passif qui ne nécessite pas d'énergie. GLUT5 est le transporteur impliqué dans ce transport.

Le glucose, le galactose et le fructose quittent finalement les entérocytes du côté basolatéral pour rejoindre les capillaires sanguins. Cette sortie se fait par diffusion facilitée, grâce au transporteur GLUT2.

La pompe Na+/K+ ATPase est une protéine membranaire qui utilise l'énergie de l'ATP pour expulser le sodium hors de la cellule et faire entrer du potassium. Ce mécanisme est crucial pour maintenir le gradient de sodium nécessaire au transport actif du glucose.

Les jonctions serrées sont des structures qui maintiennent les cellules intestinales ensemble, empêchant ainsi le passage de substances entre elles. Elles contribuent ainsi à la formation de la barrière intestinale.

Les microvillosités sont des structures en forme de doigts qui se trouvent à la surface apicale des entérocytes. Elles augmentent la surface d'absorption des cellules, permettant ainsi une absorption plus efficace des nutriments.

Le domaine apical des entérocytes correspond à la surface en contact avec l'intérieur de l'intestin, là où se trouvent les microvillosités. Le domaine basolatéral est en contact avec les cellules adjacentes et les capillaires sanguins.

La pompe Na+/K+ ATPase, aussi connue sous le nom de Na+/K+ ATPase, est une protéine transmembranaire qui transporte activement le sodium (Na+) vers l'extérieur de la cellule et le potassium (K+) vers l'intérieur.

La Na+/K+ ATPase est une pompe qui transporte activement le sodium (Na+) hors de la cellule et le potassium (K+) à l'intérieur. Ce transport se fait contre le gradient de concentration, ce qui nécessite de l'énergie fournie par l'hydrolyse de l'ATP.

La Na+/K+ ATPase contribue à maintenir l'équilibre osmotique en contrôlant le flux d'eau. En expulsant le sodium de la cellule, elle attire moins d'eau, ce qui stabilise le volume cellulaire.

La Na+/K+ ATPase consomme 25% de l'ATP cellulaire, ce qui montre son importance dans le métabolisme énergétique de la cellule.

L'H+ ATPase est une pompe qui transporte activement les protons (H+) dans les lysosomes et les endosomes, ce qui acidifie leur contenu.

Le pH des lysosomes et des endosomes est régulé par l'H+ ATPase, ce qui permet aux enzymes de ces organites de fonctionner efficacement.

La Ca++ ATPase est une pompe qui transporte activement le calcium (Ca++) hors de la cellule ou dans la lumière du réticulum endoplasmique.

Les transporteurs ABC sont une grande famille de pompes ATPases qui utilisent l'énergie de l'hydrolyse de l'ATP pour transporter des molécules variées, comme des sucres, des acides aminés et des produits toxiques.

Les transporteurs ABC sont très exprimés dans les organes impliqués dans l'absorption, la distribution, le métabolisme et l'excrétion des médicaments.

La MDR1 (Multi Drug Resistance 1) est une glycoprotéine qui transporte un large éventail de médicaments cytotoxiques hors de la cellule, ce qui peut entraîner une résistance aux traitements anticancéreux.

Le CFTR est un canal chlore situé au pôle apical des cellules épithéliales. Son dysfonctionnement est associé à la mucoviscidose.

La mucoviscidose est une maladie génétique due à une mutation du CFTR, qui entraîne une diminution de l'efflux de chlore et des problèmes respiratoires et digestifs.

Les transporteurs ABC peuvent soit transporter des molécules à l'intérieur soit à l'extérieur de la cellule, selon l'organisme.

Les transporteurs ABC facilitent le relargage de molécules dans les cellules eucaryotes.

L'activité de la Na+/K+ ATPase s'adapte aux besoins de l'organisme, en fonction de l'état physiologique (effort, stress, etc).

Une dérégulation de la Na+/K+ ATPase peut être liée à diverses pathologies, comme les troubles cardiaques, neurologiques et musculaires.