Biomembranes Chapitre 2

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Questions and Answers

Quels sont les principaux types de molécules représentant les polysaccharides dans la matrice extracellulaire?

Les glyco-amino-glycanes (GAG) et les protéoglycanes.

Quelle est la fonction principale des fibres de collagène dans la matrice extracellulaire?

Elles assurent la résistance à de forte tension mécanique et la cohésion tissulaire.

Quel est le rôle des fibres élastiques dans les tissus?

Elles permettent aux tissus de subir des variations de tailles et de formes sans se déchirer.

Quels composants principaux trouve-t-on dans la lame basale?

<p>La laminine, des GAG, des protéoglycanes, et du collagène de type IV.</p> Signup and view all the answers

Comment les glyco-amino-glycanes (GAG) contribuent-ils à la matrice extracellulaire?

<p>Ils forment un gel aqueux qui remplit la matrice en piégeant l'eau.</p> Signup and view all the answers

Quelles glycoprotéines sont mentionnées comme faisant partie de la matrice extracellulaire?

<p>La fibronectine et la laminine.</p> Signup and view all the answers

Quelle est la différence entre les glyco-amino-glycanes et les protéoglycanes?

<p>Les GAG sont des chaînes de disaccharides non ramifiées, tandis que les protéoglycanes sont des GAG liés à des protéines.</p> Signup and view all the answers

Quelle est la fonction principale de la lame basale dans les tissus?

<p>Filtre et contrôle de l'assise des cellules.</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les deux catégories principales de molécules d'adhésion?

<p>Les molécules d'adhésion constitutives et inductibles.</p> Signup and view all the answers

Que signifie une molécule d'adhésion inductible?

<p>Sa présence nécessite une activation cellulaire préalable.</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les CAM et leur rôle?

<p>Les CAM sont des molécules d'adhésion cellulaire qui permettent l'interaction cellule-cellule.</p> Signup and view all the answers

De quoi sont faites les SAM et quel est leur rôle?

<p>Les SAM sont des molécules d'adhésion au substrat qui facilitent l'interaction cellule-matrice extracellulaire.</p> Signup and view all the answers

Quels types d'interactions peuvent exister entre les molécules d'adhésion?

<p>Interactions homophiles et hétérophiles.</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle des formes circulantes de molécules d'adhésion?

<p>Leur fonction reste encore à élucider.</p> Signup and view all the answers

Comment les molécules d'adhésion sont-elles liées à la membrane cellulaire?

<p>Elles peuvent être constitutives ou induites et s'attachent à la surface cellulaire.</p> Signup and view all the answers

Pourquoi les molécules d'adhésion sont-elles essentielles pour l'intégration des tissus?

<p>Elles assurent l'interaction et le maintien de l'architecture cellulaire.</p> Signup and view all the answers

Quel rôle jouent les intégrines dans l'adhérence cellule/matrice extracellulaire?

<p>Les intégrines sont impliquées dans l'adhérence entre les cellules et la matrice extracellulaire, en interagissant avec des composants comme les fibronectines et les laminines.</p> Signup and view all the answers

Quels types de jonctions sont responsables de l'adhérence intercellulaire et quelles molécules d'adhérence sont impliquées?

<p>Les jonctions intercellulaires incluent les jonctions serrées, les jonctions intermédiaires, et les desmosomes, qui contiennent des molécules d'adhérence concentrées.</p> Signup and view all the answers

En quoi les jonctions cellules-matrice extracellulaire diffèrent-elles des jonctions intercellulaires?

<p>Les jonctions cellules-matrice extracellulaire adhèrent aux éléments de la matrice et comprennent des structures comme les hémidesmosomes, contrairement aux jonctions intercellulaires qui relient les cellules entre elles.</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle des jonctions communicantes dans les tissus animaux?

<p>Les jonctions communicantes, ou jonctions gap, permettent la communication directe entre les cellules en facilitant le passage de petites molécules et ions.</p> Signup and view all the answers

Pourquoi les plantes et les bactéries ne possèdent-elles pas les mêmes types de jonctions que les animaux?

<p>Les plantes et les bactéries sont liées par leurs parois cellulaires plutôt que par des jonctions spécialisées, ce qui leur confère d'autres structures de soutien et de communication.</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal des cadhérines dans le corps humain?

<p>Les cadhérines jouent un rôle clé dans les jonctions intercellulaires, en maintenant la cohésion entre les cellules.</p> Signup and view all the answers

Comment la diminution de la concentration en cadhérines affecte-t-elle les cellules?

<p>Elle conduit à une baisse de la cohérence intercellulaire, permettant une migration des cellules et la formation de métastases.</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les principales caractéristiques des sélectines?

<p>Les sélectines sont des glycoprotéines monomériques dépendantes du calcium qui reconnaissent les glucides des glycoprotéines.</p> Signup and view all the answers

Nommez les trois types de sélectines et indiquez leur localisation.

<p>L-sélectine (leucocytes), P-sélectine (plaquettes) et E-sélectine (cellules endothéliales activées).</p> Signup and view all the answers

Quel type d'interaction les cadhérines favorisent-elles entre les cellules?

<p>Les cadhérines permettent des interactions homophiles et hétérophiles entre les cellules.</p> Signup and view all the answers

Comment les sélectines et les cadhérines interagissent-elles dans le système vasculaire?

<p>Les sélectines favorement des liaisons brèves entre leucocytes et cellules endothéliales, tandis que les cadhérines stabilisent ces connexions.</p> Signup and view all the answers

Quel rôle jouent les extrémités intracellulaires des cadhérines?

<p>Les extrémités intracellulaires interagissent avec les plaques denses et les protéines du cytosquelette.</p> Signup and view all the answers

Pourquoi les sélectines ne sont pas exprimées en permanence?

<p>Elles nécessitent une activation qui entraîne leur endocytose, ce qui régule leur présence à la surface cellulaire.</p> Signup and view all the answers

Décrivez l'importance des interactions entre les leucocytes et l'endothélium vasculaire.

<p>Ces interactions sont vitales pour la migration des leucocytes vers les sites d'inflammation ou d'infection.</p> Signup and view all the answers

Quels sont les effets de l'activation des sélectines dans le compartiment vasculaire?

<p>L'activation des sélectines facilite l'adhésion des leucocytes et leur transmigration à travers la paroi vasculaire.</p> Signup and view all the answers

Définissez la liaison homophilique et donnez un exemple de molécule qui l'implique.

<p>La liaison homophilique est une interaction entre des molécules d'adhérence identiques, comme les N-CAM.</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les différences entre les liaisons homotypiques et hétérotypique?

<p>Les liaisons homotypiques sont entre cellules identiques, tandis que les liaisons hétérotypique sont entre cellules différentes.</p> Signup and view all the answers

Identifiez les quatre grandes familles de molécules d'adhésion.

<p>Les quatre familles sont les immunoglobulines, les sélectines, les intégrines et les cadhérines.</p> Signup and view all the answers

Expliquez le rôle des immunoglobulines dans les interactions cellule-cellule.

<p>Les immunoglobulines, comme la I-CAM, facilitent les interactions entre les cellules immunitaires et d'autres cellules.</p> Signup and view all the answers

Comment les cadhérines diffèrent-elles des autres molécules d'adhésion?

<p>Les cadhérines sont dépendantes du calcium (Ca2+) pour leur adhérence, contrairement à certaines autres molécules.</p> Signup and view all the answers

Citez deux types de liaisons hétérophiliques et leur implication.

<p>Les liaisons hétérophiliques peuvent impliquer des molécules d'adhérence avec des protéoglycanes et des intégrines.</p> Signup and view all the answers

Décrivez comment les immunoglobulines peuvent réaliser des liaisons hétérophiles.

<p>Les immunoglobulines peuvent se lier à des protéoglycanes dans la matrice extracellulaire, facilitant les interactions variées.</p> Signup and view all the answers

Pourquoi les immunoglobulines sont-elles considérées comme calcium-indépendantes?

<p>Les immunoglobulines ne nécessitent pas de calcium pour établir leurs liaisons, contrairement à d'autres molécules d'adhésion.</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle principal des sélectines parmi les molécules d'adhésion?

<p>Les sélectines sont engagées dans le recrutement de cellules immunitaires vers les sites d'inflammation.</p> Signup and view all the answers

En quoi les intégrines influencent-elles l'adhérence cellulaire?

<p>Les intégrines permettent les liaisons entre les cellules et la matrice extracellulaire, facilitant ainsi l'adhérence.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Qu'est-ce qu'un GAG ?

Les glyco-amino-glycanes (GAG) sont de longues chaînes de polymères de disaccharides, dont un est aminé, et ont la capacité à piéger l'eau, formant un gel aqueux.

Comment les protéoglycanes sont-ils liés aux GAGs ?

Les protéoglycanes sont des protéines liées à des GAG non ramifiés par une liaison O-glycosidique.

Rôle des fibres de collagène ?

Les fibres collagènes sont des glycoprotéines qui représente 25% des protéines totales de l'organisme, fournissant résistance aux tensions mécaniques et cohésion tissulaire.

Quel est le rôle des fibres élastiques ?

Les fibres élastiques sont composées d'élastine, reliées entre elles, au collagène et aux polysaccharides, permettant aux tissus de s'étirer et de reprendre leur forme.

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Nommez deux glycoprotéines présentes dans la matrice extracellulaire.

La fibronectine et la laminine sont des glycoprotéines présentes dans la matrice, avec la laminine particulièrement importante dans la lame basale.

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Où se trouve la lame basale et de quoi est-elle composée ?

La lame basale est une zone spécialisée de la matrice extracellulaire, localisée sous les épithéliums ou autour de certaines cellules, contenant de la laminine, des GAG, des protéoglycanes, du collagène de type IV et d'autres glycoprotéines.

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Qu'est-ce que la matrice extracellulaire ?

La matrice extracellulaire est un réseau complexe de molécules organiques participant à la structure, à la fonction et à la communication des cellules.

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Liaison homophilique

Liaison où les molécules d'adhérence sont identiques.

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Liaison hétérophilique

Liaison où les molécules d'adhérence sont différentes.

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Liaison homotypique

Liaison entre cellules identiques.

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Liaison hétérotypique

Liaison entre cellules différentes.

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Immunoglobulines (Ig-CAM)

Famille de glycoprotéines transmembranaires importantes pour l'adhérence cellulaire. Elles sont présentes dans les interactions entre les cellules immunitaires et leurs partenaires cellulaires.

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N-CAM (Neural-CAM)

Type spécifique d'Ig-CAM qui est impliqué dans l'adhésion des cellules nerveuses.

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I-CAM (Intercellular-CAM)

Type spécifique d'Ig-CAM qui est impliqué dans l'adhésion des cellules endothéliales.

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V-CAM (Vascular-CAM)

Type spécifique d'Ig-CAM impliqué dans l'adhésion des cellules vasculaires.

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Cadhérines

Famille de glycoprotéines transmembranaires qui nécessitent du calcium pour fonctionner et qui jouent un rôle crucial dans l'adhérence cellulaire.

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Cadhérines : structure monomère

Les cadhérines sont des monomères, ce qui signifie qu'elles sont composées d'une seule sous-unité.

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Molécules d'adhérence

Les molécules d'adhésion sont des protéines situées à la surface des cellules, permettant leur interaction avec d'autres cellules ou la matrice extracellulaire.

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CAM (Cell Adhesion Molecules)

Les CAM (Cell Adhesion Molecules) sont des molécules d'adhésion qui permettent l'interaction entre cellules.

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SAM (Substrate Adhesion Molecules)

Les SAM (Substrate Adhesion Molecules) sont des molécules d'adhésion qui permettent l'interaction entre une cellule et la matrice extracellulaire.

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Interaction homophile

L'interaction homophile se produit lorsque deux molécules d'adhésion identiques se lient.

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Interaction hétérophile

L'interaction hétérophile se produit lorsque deux molécules d'adhésion différentes se lient.

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Molécules d'adhésion constitutives

Les molécules d'adhésion constitutives sont toujours présentes à la surface cellulaire.

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Molécules d'adhésion inductibles

Les molécules d'adhésion inductibles sont exprimées à la surface cellulaire après activation de la cellule.

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Formes solubles de molécules d'adhésion

Certaines molécules d'adhésion peuvent exister sous forme soluble (circulante) dans le milieu extracellulaire, mais leur fonction reste à élucider.

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Fonction de la lame basale

La lame basale, située entre les tissus, agit comme un filtre, soutient les cellules et contrôle la localisation des protéines membranaires.

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Sélectines

Les sélectines sont des protéines transmembranaires impliquées dans l'adhérence intercellulaire. Elles jouent un rôle crucial dans la diapédèse, le processus par lequel les globules blancs quittent les vaisseaux sanguins pour atteindre les sites d'inflammation.

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Intégrines

Les intégrines sont des glycoprotéines qui jouent un rôle majeur dans l'adhérence entre les cellules et la matrice extracellulaire. Elles contribuent également à l'adhérence intercellulaire.

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Jonctions intercellulaires

Les jonctions intercellulaires sont des structures spécialisées de la membrane plasmique qui maintiennent les cellules ensemble. Elles assurent la cohésion tissulaire et la communication entre les cellules.

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Jonctions cellules-matrice extracellulaire

Les jonctions cellules-matrice extracellulaire sont des structures spécialisées de la membrane plasmique qui attachent les cellules aux composants de la matrice extracellulaire. Elles assurent la solidité tissulaire et la communication entre les cellules et leur environnement.

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Hémidesmosomes

Les hémidesmosomes sont des structures spécialisées de la membrane plasmique qui ancrent les cellules à la matrice extracellulaire. Elles contribuent à la solidité tissulaire et à la communication entre les cellules et leur environnement.

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Spécificité tissulaire des Cadhérines

Les Cadhérines sont des protéines spécifiques au tissu, ce qui veut dire que chaque type de tissu exprime des cadhérines différentes.

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Liaison intracellulaire des Cadhérines

L'extrémité C-terminale des Cadhérines se lie aux plaques denses ou au cytosquelette, assurant la liaison aux structures intracellulaires.

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Liaison extracellulaire des Cadhérines

L'extrémité N-terminale des Cadhérines interagit avec d'autres cadhérines, intégrines et protéines de la matrice extracellulaire.

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Rôle des Cadhérines dans la cohésion tissulaire

Une diminution de la concentration en cadhérines affaiblit les jonctions intercellulaires, favorisant le détachement cellulaire et la migration des cellules tumorales.

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Rôle des sélectines dans le compartiment vasculaire

Les sélectines se trouvent dans le compartiment vasculaire et sont responsables des interactions entre les leucocytes et l'endothélium vasculaire.

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Sélectines: Lectines Calcium-dépendantes

Les sélectines sont des lectines spécifiques au calcium, un type de protéines qui reconnaissent et se lient aux glucides d'autres molécules.

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Activation des Sélectines

Les sélectines sont des protéines qui ne sont pas constamment exprimées, leur activation est nécessaire pour l'expression et l'adhésion.

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Types de Sélectines

Il existe trois types de sélectines: L-sélectine (sur les leucocytes), P-sélectine (sur les plaquettes) et E-sélectine (sur les cellules endothéliales activées).

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Study Notes

Chapitre 2 : Biomembranes

  • C. Les jonctions et les protéines d'adhésion: Ce chapitre explore les jonctions et protéines impliquées dans l'adhésion cellulaire.

Introduction

  • L'adhérence cellulaire est essentielle pour la formation de tissus, organes et systèmes chez les organismes supérieurs.
  • Elle est assurée par une matrice extracellulaire et par des molécules d'adhérence présentes dans les membranes cellulaires.
  • Ces mécanismes sont fondamentaux au développement et au contrôle des processus physiologiques.
  • Les molécules d'adhésion jouent un rôle clé dans l'embryogenèse, permettant la cohésion des tissus et organes.

I. Les matrices extracellulaires

  • Les matrices extracellulaires sont des structures macromoléculaires composées de polysaccharides, protéines fibreuses et glycoprotéines.
  • Elles sont synthétisées par des cellules spécifiques aux différents tissus (fibroblastes, cellules épithéliales, etc.).
  • Elles sont divisées en matrices lâches (ex. derme) et matrices denses (ex. lame basale de l'épiderme).
  • Toutes les cellules produisent de la matrice extracellulaire, ce qui n'est pas limité aux organismes pluricellulaires.

I.1 Constituants de la matrice extracellulaire

  • A) Polysaccharides:
    • Les glyco-amino-glycanes (GAG) sont des longues chaînes non ramifiées de disaccharides qui piéger l'eau et forment des gels aqueux.
    • Les protéoglycanes associent les GAG à des protéines.
  • B) Protéines fibreuses:
    • Les fibres de collagène représentent 25% des protéines totales, assurant une forte résistance mécanique et la cohésion tissulaire.
    • Les fibres élastiques permettent aux tissus de supporter des variations de tailles et de formes.
  • C) Les autres glycoprotéines:
    • La fibronectine et la laminine font partie d'autres glycoprotéines présentes dans la matrice extracellulaire, particulièrement dans la lame basale des tissus.

II) Molécules d'adhérence et jonctions intercellulaires

  • 1) Les molécules d'adhérence:
    • Les molécules d'adhésion, présentes à la surface des cellules, permettent des interactions cellule-cellule et cellule-matrice.
    • Certaines sont constitutives de la membrane cellulaire, et d'autres sont inductibles, nécessitant une activation cellulaire.
    • Les types d'interactions, homophile ou hétérophile, dépendent de la similarité des molécules impliquées.
  • 1.2 Différents modes d'adhérence intercellulaire: L'adhérence intercellulaire peut être homotypique (entre cellules identiques) ou hétérotypique (entre cellules différentes).

1.3 Les principales familles du CM (classification)

  • A) Les immunoglobulines (interviennent dans les interactions cellule-cellule): Elles sont des glycoprotéines riches en acide sialique et jouent un rôle dans les interactions entre cellules immunitaires et autres cellules.
  • B) Les cadhérines (adhérence dépendante du calcium): Ces glycoprotéines transmembranaires médiant les interactions cellule-cellule en fonction de la disponibilité du calcium dans l'environnement cellulaire.
  • C) Les sélectines (adhérence dépendante du calcium) : Ces molécules présentent un rôle important dans la coordination des interactions entre les leucocytes et l'endothélium vasculaire.
  • D) Les intégrines : Ce sont des glycoprotéines qui jouent un rôle majeur dans l'adhérence cellule-matrice extracellulaire et peuvent également participer à des liaisons intercellulaires hétérophiles.

2. Jonctions intercellulaires et jonctions cellules-matrice extracellulaire

  • Les jonctions intercellulaires sont des régions spécialisées des membranes plasmiques assurant l'adhérence cellulaire et la communication cellulaire.
  • A) Les jonctions serrées (ou zonula-occludens): Ce sont des jonctions étanches qui s'étendent autour des cellules et empêchent la diffusion de molécules entre elles.
  • B) Les jonctions intermédiaires (ou zonula-adherens): Ce sont des jonctions d'adhésion qui contiennent des protéines spécifiques pour relier la membrane plasmique aux filaments d'actine du cytosquelette.
  • C) Les desmosomes: Ces jonctions spécialisées permettent une cohésion robuste entre les cellules, en reliant les filaments intermédiaires.
  • D) Les hémidesmosomes : Ce sont des structures qui permettent l'ancrage des cellules à la matrice extracellulaire, jouant un rôle dans la cohésion de l'organisme.
  • E) Les jonctions communicantes (de type nexus ou jonction gap): Elles permettent la communication directe entre les cellules, par le biais de canaux qui relient les cytoplasmes cellulaires.

Résumé

  • Ce chapitre a présenté les différentes jonctions cellulaires, leurs fonctions dans l'adhérence intercellulaire et leur rôle au sein de l'organisme.
  • L'adhérence cellulaire est un élément clé pour la cohésion tissulaire et l'organisation correcte de l'organisme multicellulaire.

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