Cellule, Un Univers Ouvert sur L’extérieur PDF

Physiologie (SF-1) : cours 1 Professeur : Dr. de Brito E-mail : [email protected] Définition : → du grec φύσις, phusis : la nature, et λόγος, logos : l'étude, la science Etude du rôle, du fonctionnement et de l'organisation mécanique, physique et biochimique des o...

Physiologie (SF-1) : cours 1 Professeur : Dr. de Brito E-mail : [email protected] Définition : → du grec φύσις, phusis : la nature, et λόγος, logos : l'étude, la science Etude du rôle, du fonctionnement et de l'organisation mécanique, physique et biochimique des organismes vivants et de leurs composants (organes, tissus, cellules et organites cellulaires) 1  Organisation de la matière vivante Cellule = Célula : Unidad básica funcional y estructural dotada de vida Tissu = Tejido : Agrupación de células con una función definida Organe = Órgano : Agrupación de tejidos con una función particular Système = Sistema : Estructura supramorfológica Atome Système Molécule Macromolécule Organe Organite Organisme Cellule Tissu 2  Les différents systèmes Le bon fonctionnement de chacun des systèmes d’un organisme est primordial pour la santé x ien 3  Plan du cours 1 La cellule, un univers ouvert sur l’extérieur 1) 1) Les Lescellules cellulespro- et eu-caryotes pro- et eu-caryotes 1) Mouvements Mouvements desdes ions, ions, mouvements mouvements de l’eau de l’eau : : diffusion diffusion et osmose et osmose 1) LesLes compartiments compartiments liquidiens liquidiens 1) La membrane La membrane plasmique plasmique 1) LesLes échanges échanges entre entre la cellule la cellule et l’extérieur et l’extérieur 4  Plan du cours 1 Le monde vivant est composé de cellules mais… toutes les cellules sont-elles semblables? Bactérie Amibe Chopin 5  Apparition de la vie sur Terre - 4.600.106 - 3.500.106 - 2.000.106 - 1.000.106 - 9.106 H He H2O CO2 N2 N2 O2 Formation Premières Premiers Premiers Premiers de la Terre cellules eucaryotes pluricellulaires hominidés procaryotes 6  Caractéristiques des procaryotes Toujours Organisation « simple » : non compartimentée (pas de noyau et pas de cytosquelette !!) UNICELLULAIRE PETITE taille (10 µm) Sin núcleo o cualquier otro orgánulo aislado por la membrana Tienen núcleo y otros orgánulos aislados por las membranas ADN es linear y asociado a las proteínas histonicas para formar ADN es circular, sin proteínas histonicas asociadas cromatina (ADN + histones = chromatine) Ribosomas pequeñas (70S) (ribosome = complexe protéique impliqué Ribosomas grandes (80S) dans traduction des protéines) Sin citoesqueleto (cytosquelette = squelette de la cellule) Siempre con citoesqueleto Motilidad por flagelo rígido rotante con movimiento helicoidal (flagelo Motilidad por flagelos o cilios flexibles con movimientos ondulatorios constituido por flagelina) (flagelos o cilios) División celular por fisión binaria División celular por mitosis o meiosis Reproducción es siempre asexual Reproducción es asexual o sexual 22 Gran variedad de vías metabólicas (absorción) Vías metabólicas comunes (absorción, fotosíntesis, ingestión…)  Le vivant est classé en différents groupes eucaryotes procaryotes 23 Questions sur vidéos 1 et 2 https://forms.office.com/e/ S1kFtppUiS 24  Plan du cours La cellule, un univers ouvert sur l’extérieur Les cellules pro- et eu-caryotes 2) Mouvements des ions, mouvements de l’eau : diffusion et osmose Les compartiments liquidiens La membrane plasmique Les échanges entre la cellule et l’extérieur 25 L’eau…une molécule essentielle à la vie 26  Les ions dans l’organisme : électrolytes Les principaux électrolytes Les électrolytes sont essentiels pour… Système nerveux Hydratation Contraction musculaire Equilibre du pH 27  Diffusion et osmose Film Diffusion (mouvement passif de solutés, Osmose (mouvement d’eau) par exemple des ions) e e Les solutés vont passivement du lieu membrane semi-perméable de plus forte concentration au lieu de plus faible concentration Phénomène d’osmose : mouvement des molécules de solvant à travers une → suivant un gradient descendant membrane semi-perméable séparant 2 compartiments dont les concentrations en produits dissous sont différentes 28  Pression osmotique Pression osmotique : Force qu’il faudrait appliquer au système pour éviter le mouvement de l’eau et maintenir des niveaux de solvant égaux dans 2 compartiments ayant des concentrations différentes en soluté. C’est-à-dire pour maintenir la situation de déséquilibre initial. Pression osmotique Niveaux égaux Membrane semipermeable entre 2 compartiments de concentration différente 29  Osmolarité Une osmole est une mole (6,022×1023) de molécules osmotiquement actives en solution. 1 mole de glucose → 1 osmole de glucose 1 mole de NaCl → 1 osmole Na+ + 1 osmole Cl- → 2 osmoles L’osmolarité est le nombre d’osmoles contenues dans un litre : nº Osm/L Pression osmotique Niveaux égaux Membrane semipermeable entre 2 compartiments de concentration différente Plus la différence d’osmolarité de 2 compartiments séparés par une membrane semi-perméable sera grande, plus la pression osmotique sera importante. 30  Solutions hypo (faible), hyper (fort) et iso (égal) -osmotiques Solutions iso-osmotiques = solutions de même osmolarité Solution A (1L) Solution B (1L) 3 moles de glucose 1 mol glucose + 1 mol NaCl 3 osmoles 3 osmoles Líquido intracelular y extracelular: 300 miliosmoles/litro Soluciones isosmóticas: = 300 miliosmoles/litro Soluciones hiposmóticas: < 300 milisomoles/litro Soluciones hiperosmóticas: > 300 miliosmoles/litro 31  Solutions hypo (faible), hyper (fort) et iso (égal) -osmotiques Solutions iso-osmotiques = solutions de même osmolarité Solution A (1L) Solution B (1L) 3 moles de glucose 1 mol glucose + 1 mol NaCl Gondes 3 osmoles 3 osmoles Liquide intracellulaire et le liquide extracellulaire : 300 milliosmoles/litre Solutions hyposmotiques < 300 millisomoles/litre Solutions hyperosmotiques > 300 milliosmoles/litre Solutions iso-osmotiques = 300 milliosmoles/litre 32  La membrane plasmique est semi-perméable g Molécules Grosses chargées Molécules Petites Gaz molécules hydrophobes Molécules H2O ions Acides aminés Membrane plasmique Les phénomènes de diffusion et d’osmose existent dans la cellule 33  La tonicité d’une solution Tonicité: Effet d’une solution sur le volume cellulaire dû au mouvement de H2O. org Eritrocito 300 miliOsm/l Solution hypotonique : concentration plus faible de soluté à l’extérieur de la cellule. Solution hypertonique : concentration plus élevée de soluté à l’extérieur de la cellule Solution isotonique : La concentration de soluté est la même à l’intérieur et à l’extérieur de la Hipotónica Hipertónica Isotónica cellule. La composition du plasma et du liquide interstitiel est donc proche de l’osmolarité 34 intracellulaire et est contrôlée finement en permanence  Schéma complémentaire Volume du globule rouge qui augmente Globule rouge Concentration ionique du milieu Hypertonique Isotonique Hypotonique Très hypotonique extracellulaire Tonicité du milieu extracellulaire qui augmente 35  Activité Pratique « maison » La carotte est formée de cellules contenant du Na+ et du Cl- et sont susceptibles au phénomène A faire avant le séminaire 1 d’osmose. Activité pratique : Couper 2 bouts dans une même carotte en essayant d’obtenir des bouts de diamètres similaires. Mesurer le diamètre avec précaution et/ou enrouler la carotte avec du fil pour pouvoir suivre l’évolution du diamètre des bouts de carottes. Plonger les bouts de carotte soit dans de l’eau pure, soit dans de l’eau fortement salée (2 cuillères à soupe de sel pour 20cL d’eau). Pour favoriser la dissolution du sel (NaCl), utiliser de l’eau chaude puis laisser refroidir avant d’ajouter la carotte. Mesurer le diamètre de chaque bout de carottes 2 fois par jour pendant 2 jours. Notez vos résultats et répondez aux questions sur le Blackboard 36  Les aquaporines Ce sont des protéines membranaires de 250-300 aa qui permettent le passage de molécules d'eau à travers les membranes biologiques Transport TRES sélectif 37  Plan du cours La cellule, un univers ouvert sur l’extérieur Liquide extracellulaire Les cellules pro- et eu-caryotes Mouvements des ions, mouvements de l’eau : diffusion et osmose 3) Les compartiments liquidiens La membrane plasmique Les échanges entre la cellule et l’extérieur Liquide intracellulaire 38  Les compartiments liquidiens chiffres à connaître pour leaccul 40 % solides 2/3 liquide - Cellules - intra- 60 % cellulaire - (LIC) eau lymnne 1/3 liquide 75% extra- liquide cellulaire interstitiel (LEC) Capilaire sanguin 25% plasma Liquide interstitiel: Composition semblable au plasma (diffère Plasma sanguin: fraction liquide et de celui-ci par une concentration plus faible de protéines, car acellulaire du sang elles ne parviennent pas à traverser facilement les capillaires). La lymphe est considérée comme faisant partie du liquide interstitiel. 39  Les compartiments liquidiens Les compositions indiquées dans la diapositive précédente sont des approximations. Elles varient en fonction des individus, de l’âge, du sexe, de la masse graisseuse, de l’espèce… 100% 80% 70% 50% Fœtus Bébé Adulte Personne âgée valiat" d'H20 40  Calcul du volume des compartiments liquidiens chez un petit cochon Exercice à faire avant le séminaire 1 Poids total = 70 Kg car 80x70 42 = 108 1) on veut213 de 42 427 Liquides = ____ > - 42/3 = 147113 > - 14X2 ↓ 28 LIC = ____ 144113 LEC = ___ 23X14 33 Plasma = ___ Liquide interstitiel = ___ XE n > , - On considère dans cet exercice et les suivants que 1kg de liquide correspond à 1L 41  L’homéostasie La composition de l’environnement interne d’un organisme complexe est étroitement contrôlée. - Cet état à peu près constant est appelé HOMEOSTASIE Le volume et la composition des compartiments liquidiens est contrôlée en permanence. Des modifications mêmes minimes peuvent induire des dommages irréversibles 42  Hémorragie Signes cliniques : Ecoulement de sang par une plaie ou un orifice naturel (nez, bouche...), pâleur des muqueuses, difficultés respiratoires, fatigue, effondrement de l’animal, perte de la vision… NB. Différents types d’hémorragies (interne, cérébrale etc…) seront associées à des signes cliniques différents. Causes : Accident, combat, mise bas problématique, pathogènes, braconnage… Traitement : Arrêter l’hémorragie Restaurer le volume de sang perdu si celui-ci est important (20-30% du volume de sang total) → transfusion On considère qu’une perte de 20% du volume de sang total est une situation → perfusion critique pour un animal. Un cheval de 550kg se blesse et perd 3L de sang. Est-il en situation critique ? et sang ??? eine rapport On peut prélever jusqu’à 10% du sang d’un donneur sans affecter sa santé. Exercice à Quel volume peut être prélevé sur un chien de 20kg ? faire avant le Dans cet exercice on fera l’approximation brutale (!!!) 1L de sang équivaut à 1L de 43 séminaire 1 plasma  Compositions des compartiments liquidiens Milieu extracellulaire (en mEq/L) Milieu intracellulaire (en mEq/L) Na+ 142 Na+ 10 Cl- 103 Cl- 4 Ca2+ 2,4 Ca2+ 0,0001 K+ 4 K+ 140 ne pies pH = 7,4 pH = 7 pas On rappelle que pH = - log [H +] Le maintien de ces différences de composition est essentiel aux fonctions cellulaires 44  🚨 Compositions des compartiments liquidiens a connaître La concentration en Na+ dans le milieu extracellulaire est plus importante que la concentration en Na+ du milieu intracellulaire. La concentration en K+ dans le milieu extracellulaire est plus faible que la concentration en K+ du milieu intracellulaire. 45  Déséquilibres ioniques Conséquences d’une fluctuation de [K+]plasma : Diminution : induit une faiblesse musculaire et arythmie cardiaque Augmentation : induit arrêt cardiaque Conséquences d’une fluctuation de [H+]plasma : Acidose : induit une diminution de la fonction cardiaque et une diminution de l’approvisionnement en O2 des tissus. Alcalose : induit des troubles respiratoires et du système nerveux Des déséquilibres ioniques peuvent donc être à l'origine de maladies graves. Ils peuvent aussi être à l'origine de désagréments plus légers (crampes, fasciculation musculaire etc...) 46  VRAI ou FAUX (parties 1 à 3) 1. Les organes regroupent des tissus différents. 1V, 2F, 3F, 4F, 5F, 6V, 7F, 8F, 9V, 10F, 11F, 12F, 13V, 14V, 15F, 16V, 17F, 18V, 19V, 20V, 2. Le système musculaire est constitué des muscles et des os. 3. Les cyanobactéries sont les premières cellules eucaryotes a être apparues sur Terre. 4. Les organismes pluricellulaires sont toujours constitués de cellules procaryotes. 5. Chez les procaryotes, le cytosquelette participe au soutien de la cellule, à la division cellulaire (répartition des chromosomes entre les 2 cellules filles) et au mouvement des cellules. 6. L’ADN des procaryotes est circulaire. 7. Les ribosomes des procaryotes et des eucaryotes sont identiques. 8. La mitose est la méiose existent chez les eucaryotes et chez les procaryotes. 9. Les protistes sont des organismes uni ou pluricellulaires eucaryotes. 10. Les champignons sont des organismes unicellulaires. 11. Les archébactéries sont des eucaryotes. 12. Le cytosquelette est composé d’un unique type de fibres. 13. Le réticulum endoplasmique lisse peut être une réserve d’ion calcium pour les cellules musculaires. 14. La chromatine est formée de l’ADN associé aux protéines histones. 15. Cytosol et cytoplasme sont des synonymes. 16. Les lysosomes participent à la dégradation de certains composés cellulaires. 17. La compartimentation s’observe chez les procaryotes. 18. La diffusion passive se fait suivant un gradient descendant. 19. La pression osmotique est la force à appliquer pour empêcher le mouvement d’eau entre 2 compartiments d’osmolarités différentes séparés par une membrane semi-perméable. 21V, 22F, 23V, 24F, 25F 20. Si on dissout 1 mole de NaCl dans 1 litre d’eau, l’osmolarité de la solution obtenue est de 2 osmol/L. 21. Le volume d’une cellule plongée dans une solution hypo-osmotique est supérieur à celui de la même cellule plongée dans un milieu hyper-osmotique. 22. L’eau passe la membrane plasmique uniquement par diffusion simple. 23. Chez les mammifères, le LIC représente 2/3 de la masse totale corporelle en eau. 24. Le plasma et la lymphe ont des compositions très différentes. 47 25. La concentration en K+ est plus élevée dans le milieu extracellulaire que dans le milieu intracellulaire.  Plan du cours La cellule, un univers ouvert sur l’extérieur Les cellules pro- et eu-caryotes Mouvements des ions, mouvements de l’eau : diffusion et osmose Les compartiments liquidiens 4) La membrane plasmique Les échanges entre la cellule et l’extérieur 48  La membrane cellulaire La notion de vie est indissociable de l’existence de la membrane plasmique. Fonctions : - Participe à la morphologie des cellules (taille, forme, …) - Zone d’échanges entre intérieur et extérieur qui contrôle le transport de substances et d’informations entre l’intérieur et l’extérieur des cellules - Equipée de récepteurs, elle permet de « sentir » l’environnement - Rôle crucial dans les neurones et les cellules musculaires Etude de la membrane plasmique repose sur l’utilisation d’hématies (milieu hypotonique) : microscopie, cryofracture, … 49  Composition de la membrane (mb) plasmique La membrana plasmática LÍPIDOS (~40-50%) + PROTEÍNAS (~40-50%) + GLÚCIDOS (~1-10%) = la membrane plasmique Fibre de la matrice = membrane cellulaire extracellulaire = plasmalemme est constituée de : Glyco- protéine glucide - una bicapa lipídica = bicouche lipidique (structure) - en la que se incluyen proteínas y glúcidos (fonction) cholestérol et interagit avec la matrice Filaments du Protéine périphérique Protéine extracellulaire et le cytosquelette intégrale Mb cytosquelette … ainsi que toutes les membranes biologiques, quelle que soit leur origine. Ce sont les proportions qui varient, selon le type de membrane. 50  Les lipides membranaires ext Lipides: phospholipides (PL) (60%) cholestérol (20%) O glycolipides (20%) 6 aconcito Tête int Phospholipide Cholestérol Globules rouges Groupe A Groupe B hydrophile molmemant eue e Queues Groupe AB Groupe O hydrophobes propriétés amphipathiques Le cholestérol s’intercale Les glycolipides dictent le ou amphiphiles des PL entre les PL groupe sanguin - 51 Les phospholipides membranaires peuvent bouger mutflop fle e a G 52  Phospholipides et cholestérol ee androph La fluidité d’une pho sph atid ylc holine membrane dépend de la i température et de sa D ⊝ - composition > - hydropho Double liaison = insaturation et obor Temp Insaturations Acides gras courts ⊕ Noyau stérol fluidité cholestérol ⊝ molécules encombrantes Basses T° 53  Auto-assemblages des lipides phosphocipide de dep - pas - d Bicouche lipidique Auto-assemblage par effet hydrophobe des lipides en milieu aqueux 54  Les glucides membranaires ext - Localisation extracytoplamsique ex : glucose, mannose, galactose - Toujours en association avec des lipides ou des protéines int - Rôles : Protection Interaction cellule-cellule Fonctions membranaires progagtoe Chimique Reconnaissance cellulaire Stabilisation de la structure de Mécanique (immunologie) récepteurs avan capteave Adhésion cellulaire (aux hormones, aux facteurs de croissance…) (ovule-spermatozoïde) Charge membranaire Les glucides membranaires participent à la carte d’identité de la cellule 55  Les protéines membranaires Ancrage Proteínas: glycolipidique Interaction (ext) ou phospholipidique( protéine- int) protéine Integrales = transmembranaires - Periféricas extra o intra = périphériques Passage unique ou multiple dans la Interaction lipide- membrane protéine ·j Funciones especificas de las proteínas : messager molécules a) Receptores (transducción de señal) b) Enzimas c+d) Transportadores (proteínas canal, translocadoras y poros) f) Marcador identidad celular (CMH) g+e) Estructurales (asociación con la matriz / el citoesqueleto.) a. wi e b. c. d. f. e. antwah g. 56  La mosaïque fluide Une architecture stabilisée par des liaisons faibles qui se rompent et se reforment en permanence du fait de l’agitation thermique des molécules → diffusion latérale (1m/s) ① O ~ pas verendif Las membranas biológicas son estructuras fluidas y asimétricas (lípidos y proteínas) Sus componentes se integran formando un mosaico deinderetsbi en Modelo del mosaico fluido = le modèle de la mosaïque fluide S.J. Singer y G. Nicolson (1972) 57  Plan du cours La cellule, un univers ouvert sur l’extérieur 1) LesLes cellules cellules pro-eteteu-caryotes pro- eu-caryotes 1) Mouvements Mouvements desdes ions, ions, mouvements mouvements de l’eau de l’eau : : diffusion diffusion et osmose et osmose 1) LesLes compartiments compartiments liquidiens liquidiens 1) La membrane La membrane plasmique plasmique 1) Les échanges 5) Les échanges entre entre la lacellule celluleetetl’extérieur l’extérieur Transports passifs et transports actifs Endocytose Exocytose 58  Notion de gradient éléctrochimique ① Le gradient électrochimique est la résultante de 2 types de forces : difference deconcentrat Gradient - force de diffusion correspondant à une électrochimique différence de concentrations - force électrique liée à une différence de - ⑳O potentiel électrique Le passage d'une molécule de l'autre côté de la membrane plasmique peut-être un phénomène endergonique ou un phénomène exergonique. 59  Phénomène endergonique ou exergonique Phénomène EXERGONIQUE Phénomène ENDERGONIQUE Spectante et age autre nospace 60  Notion de gradient électrochimique Un déplacement contre le gradient nécessite un apport d’énergie → Phénomène ENDERGONIQUE TRANSPORT ACTIF Gradient + énergie électrochimique Un déplacement suivant le gradient est spontané → Phénomène EXERGONIQUE TRANSPORT PASSIF 61  Les différents types de transports passifs Ne nécessite pas d’apport d’énergie (phénomène EXERGONIQUE) Le transport se fait suivant le gradient électrochimique gre Pore Canal toviarse Directement ou via une protéine de transport via la membrane ( 3 types différents) : diffusion facilitée 62  Transport passif : la diffusion simple Ocurre a través de la bicapa (inespecífico) La capacidad de difundir a través de la bicapa depende de: La diferencia de concentración a través de la membrana La permeabilidad de la membrana a la sustancia (liposolubilidad, tamaño y carga) : Permeabilidad selectiva La temperatura: determina la energía cinética de las moléculas - La superficie de la membrana Ej.: pequeñas moleculas no polares : O2 y CO2, EtOH, fármacos liposolubles Lacod 63  La perméabilité membranaire Gaz Petites molécules polaires molecules ⑤ Grandes e - e molécules & polaires L’eau est une petite molécule Ions polaire Molécules chargées 64  Transport passif : la diffusion facilitée Paso de moléculas polares (iones, azúcares, a.ácidos )…. …a través de proteínas de transporte = protéines de transport Changements de conformation Poro = Pore Canal = Canal Translocadora = Protéine transporteuse 65  Mécanisme d’une protéine transporteuse Fixation de la molécule au transporteur par des liaisons faibles (stéréospécificité) Changement de conformation du transporteur (étape lente du cycle) Libération de la molécules sur la face opposée de la membrane Retour à l’état initial du transporteur vide 66 Mode de transport SPECIFIQUE et SATURABLE  Diffusion simple versus diffusion facilitée Diffusion Courbe de Michaelis facilitée Km = constante de Michaelis Les phénomènes s’opposent : - Efficacité Taux de transport - - Spécificité ⑳ - Cinétique de passage (courbe Diffusion hyperbolique vs linéaire) simple Concentration initiale en molécules à transporter 67  Transport actif Nécessite un apport d’énergie (phénomène ENDERGONIQUE) Le transport se fait contre le gradient électrochimique Il y a des changements conformationnels dans · la protéine Le transport est spécifique et saturable Le phénomène endergonique va être entrainé par un phénomène exergonique (qui libère de l’énergie) : - hydrolyse de l’ATP ou - transport d’une molécule suivant son gradient électrochimique 68  Transports actifs primaires et secondaires Transporte activo primario: La energía proveniente del ATP cambia la conformación de la proteína transportadora (denominada bomba = pompe), y ésta bombea la sustancia en contra de gradiente. ATP → ADP + Pi → POMPE Transporte activo secundario: + ATP La energía almacenada gracias al transporte activo 1º se utiliza para conducir otra sustancia en contra de su propio gradiente. Puede ser : - Simporte (= symport) Transport Transport - Antiporte (= antiport) actif Iaire actif IIaire 69  Un transport actif primaire : la pompe à protons Fonction de la pompe à H+: Sécrétion gastrique par les cellules pariétales de l’estomac Milieu extracellulaire ATP puison rice H+ Pompe à protons Cytoplasme : pH neutre pH acide ( = concentration - en H+ élevée) 70 Un transport actif primaire : la pompe Na+/K+  Un transport actif primaire : la pompe à Na+/K+ A chaque cycle, 5 ions sont transportés contre leur gradient électrochimique : → 3 Na+ vers le milieu extracellulaire → 2 K+ vers le milieu intracellulaire Ce transport est permis par l’hydrolyse d’une molécule d’ATP en ADP + Pi Pompe Na+/K+ La pompe Na+/ K+: 3 Na+ réalise 100 cycles / s Na+ K+ Milieu 2 K+ Milieu extracellulaire intracellulaire [K+] intracellulaire K+] extracellulaire < [Na+] extracellulaire > [Na+] intracellulaire 72  Mécanisme de la pompe à Na+/K+ 3. Transfert d’un groupement int phosphate de l’ATP sur un aa de la protéine et auquel il se lie par liaison covalente : phosphorylation de la ext protéine. 6. Hydrolyse de cette liaison et déphosphorylation de la protéine Grâce à des interactions allostériques au sein de la molécule : -(3) ne se déroule que si 3 Na+ s’associent à la pompe - (6) ne se déroule que si 2 K+ s’associent à la pompe. d Couplage entre hydrolyse d’ATP et transport des ions → Diminution de l’osmolarité 73 cellulaire  Un transport actif primaire : la pompe à Na+/K+ 3 Fonctions importantes de la pompe Na+/ K+: Les cellules nerveuses et Pompe musculaires utilisent le gradient Na+/K+ K+/Na+ pour produire des impulsions électriques fonci des 4 Na+ La sortie de Na+ est importante Na+ pour maintenir - l’équilibre K+ osmotique cellulaire Milieu K+ Le maintien du gradient permet extracellulaire Cytosol de fournir de l’énergie pour de nombreux transports actifs [K+] intracellulaire K+] extracellulaire < [Na+] extracellulaire > [Na+] intracellulaire - secondaires 74  Exemple de transport actif secondaire exploitant le gradient de Na+ traine transper [Nat] Bop Na+ Glucose per L’entrée du glucose à l’intérieur des Site de fixation au Na+ Site de fixation au cellules bordant l’instestin se fait glucose ext contre le gradient (= phénomène endergonique). int Ce transport est entraîné par le retour du Na+ dans ces cellules suivant leur Na+ Glucose Bup gradient (= phénomène exergonique) + ] Ca - per Spence sersail = 75  Transports : résumé - notécios -d'une centreeas a4 - ↑ sectie d'mendeon PRIMARIO EAP SECUNDARIO ↑ carre le gradien L electrochiniss gradien Suivante - at 76  Entrée et sortie de substances de grande taille Endocytose : - invagination de la membrane plasmique qui permet l’entrée de grosses molécules et de particules 1)Pinocytose 2)Endocytose médiée par récepteur 3)Phagocytose Exocytose : libération dans le milieu extracellulaire de larges biomolécules intracellulaire par fusion de vésicules avec la membrane plasmique Film 77  La pinocytose Membrane plasmique La pinocytose permet la Vésicule de capture aspécifique de Lysosome pinocytose contenant liquides et de substances du liquide et des dissoutes particules dissoutes Fusion de la vésicule de pinocytose et de lysosome(s) Digestion du contenu de la vésicule de pinocytose par les enzymes lysosomales 78  L’endocytose médiée par un récepteur Permet la capture spécifique Un exemple : l’endocytose via la clathrine de protéines et de petites substances extracellulaires ligand récepteur membrane plasmique Etapes : · Interaction spécifique entre un récepteur membranaire et Clathrine polymérisée un ligand de ce récepteur Formation du présent à la surface de la complexe substance qui sera endocytée récepteur-ligand Endocytose · Formation d’une vésicule de la vésicule d’endocytose d’endocytose Fusion de la. Fusion de la vésicule avec vésicule d’endocytose les endosomes avec des endosomes Muy selectivo: entra solo la sustancia para la cual existe el correspondiente 79 receptor en la membrana  La phagocytose Pseudopodes Capture spécifique de Bactérie Membrane plasmique grosses particules Récepteur (bactéries, cellules mortes, parasites, antigènes, etc...) Lysosome Les vésicules formées sont Phagosome appelées phagosomes. Fusion du Ils fusionnent ensuite avec les phagosome et de lysosomes constituant les lysosomes : phagolysosomes, ce qui formation du permettra la dégradation du phagolysosome matériel ingéré. Phagocytes : Macrophage, Digestion par cellules les enzymes Film lysosomales dendritiques, lymphocytes B… Defensa frente a patógeno 80  L’exocytose Exocytose constitutive Exocytose déclenchée Molécule Fonctions de l'exocytose : signal (Ca2+) - élimination des déchets Mb plasmique Récepteur - fonctions de signalisation et de régulation Les composants un signal - libération de membranaires et déclenche la les protéines néo- fusion de la mb macromolécules qui auront et des synthétisés sont un rôle à l'extérieur de la libérés en continu vésicules Vésicule stockées dans cellule d’exocytose la cellule 2 types d’exocytose : - exocytose constitutive Appareil de Golgi - exocytose déclenchée Fusion des vésicules en Fusion des vésicules continu déclenchée par un signal Permet la libération massive des molécules contenues dans les vésicules d’exocytose81  VRAI ou FAUX (parties 4 et 5) 1. Les glucides sont les composants majeurs dans la composition de la bicouche lipidique. 1F, 2F, 3V, 4F, 5F, 6V, 7V, 8V, 9V, 10F, 11F, 12F, 13F, 14F, 15F, 16V, 17F, 18F, 19F, 20F, 2. Les membranes cellulaires de toutes les cellules d’un organisme ont la même composition. 3. Des composants du plasmalemme permettent de le relier au cytosquelette ou à la matrice extracellulaire. 4. La composition de la bicouche est asymétrique : les glucides associés aux protéines ou aux lipides sont toujours exposés sur la face intracellulaire de la bicouche. 5. Les phospholipides présentent des propriétés amphipathiques : leur tête est hydrophobe et leur queues sont hydrophiles. 6. Le cholestérol empêche la cristallisation des chaînes d’acides gras des phospholipides. 7. Les phospholipides présentant une ou plusieurs insaturations participent à la viscoélasticité membranaire. 8. Les phospholipides s’assemblent spontanément par effet hydrophobe lorsqu’ils sont plongés en milieu aqueux. 9. Le flip-flop est le passage d’un phopholipide d’une couche à l’autre de la bicouche. 10. Les protéines membranaires sont toujours transmembranaire. 11. Les gaz tels que l’O2 et le CO2 ne peuvent pas diffuser de manière passive à travers la bicouche. 12. Le glucose et l’éthanol peuvent traverser la bicouche par diffusion simple. 13. Les protéines transporteurs sont impliquées uniquement dans les transports passifs. 14. La diffusion simple est spécifique et saturable. 15. Pore et canal sont synonymes. 16. Une protéine transporteur change de conformation lors du transport de la particule qu’elle transporte. 17. Un transport actif consomme toujours de l’ATP. 18. Uniport et symport sont des synonymes. 19. La pompe Na+/K+ est un transport actif secondaire. 20. La pompe Na+/K+ permet le transport de 3 ions K+ et 2 ions Na+ à chaque cycle. 21F, 22F, 23V, 24V 21. Na+ et K+ sont chargés simultanément lorsque la pompe Na+/K+ est associée à une molécule d’ATP. 22. La pinocytose et la phagocytose sont des formes d’endocytose spécifique de grosses molécules. 23. La clathrine est un élément essentiel à l’endocytose médiée par récepteurs. 24. L’exocytose peut être déclenchée ou constitutive. 82  VRAI ou FAUX (parties 4 et 5) 1. Les glucides sont les composants majeurs dans la composition de la bicouche lipidique. 1F, 2F, 3V, 4F, 5F, 6V, 7V, 8V, 9V, 10F, 11F, 12F, 13F, 14F, 15F, 16V, 17F, 18F, 19F, 20F, 2. Les membranes cellulaires de toutes les cellules d’un organisme ont la même composition. 3. Des composants du plasmalemme permettent de le relier au cytosquelette ou à la matrice extracellulaire. 4. La composition de la bicouche est asymétrique : les glucides associés aux protéines ou aux lipides sont toujours exposés sur la face intracellulaire de la bicouche. 5. Les phospholipides présentent des propriétés amphipathiques : leur tête est hydrophobe et leur queues sont hydrophiles. 6. Le cholestérol empêche la cristallisation des chaînes d’acides gras des phospholipides. 7. Les phospholipides présentant une ou plusieurs insaturations participent à la viscoélasticité membranaire. 8. Les phospholipides s’assemblent spontanément par effet hydrophobe lorsqu’ils sont plongés en milieu aqueux. 9. Le flip-flop est le passage d’un phopholipide d’une couche à l’autre de la bicouche. 10. Les protéines membranaires sont toujours transmembranaire. 11. Les gaz tels que l’O2 et le CO2 ne peuvent pas diffuser de manière passive à travers la bicouche. 12. Le glucose et l’éthanol peuvent traverser la bicouche par diffusion simple. 13. Les protéines transporteurs sont impliquées uniquement dans les transports passifs. 14. La diffusion simple est spécifique et saturable. 15. Pore et canal sont synonymes. 16. Une protéine transporteur change de conformation lors du transport de la particule qu’elle transporte. 17. Un transport actif consomme toujours de l’ATP. 18. Uniport et symport sont des synonymes. 19. La pompe Na+/K+ est un transport actif secondaire. 20. La pompe Na+/K+ permet le transport de 3 ions K+ et 2 ions Na+ à chaque cycle. 21F, 22F, 23V, 24V 21. Na+ et K+ sont chargés simultanément lorsque la pompe Na+/K+ est associée à une molécule d’ATP. 22. La pinocytose et la phagocytose sont des formes d’endocytose spécifique de grosses molécules. 23. La clathrine est un élément essentiel à l’endocytose médiée par récepteurs. 24. L’exocytose peut être déclenchée ou constitutive. 82