Notes de cours – Section 2 PDF

2024-10-16 Notes de cours – Section 2 Biologie cellulaire BIO-BS1-24 Enseignante: Jenny-Ann Gagnon Automne 2024 B1.2 – Les protéines B1.2.1 à B1.2.5...

2024-10-16 Notes de cours – Section 2 Biologie cellulaire BIO-BS1-24 Enseignante: Jenny-Ann Gagnon Automne 2024 B1.2 – Les protéines B1.2.1 à B1.2.5 Manuel IB: p.195-200 2 1  2024-10-16 B1.2 Qu’est-ce qu’une protéine? Une protéine est une macromolécule formée d’une chaîne __________________. d’acides aminés La séquence d’acides aminés et la longueur de la chaîne sont variables. Dans le corps humain, on a plus de 100 000 protéines différentes Par exemple, les anticorps et les enzymes sont des protéines. 3 B1.2 Protéines Unités de base (monomères): __________________ acides aminés Protéines: longues chaînes d’acides aminés (a.a.) liés par des liens peptidiques. __________________ Dipeptide : 2 acides aminés Peptide n’est pas = à protéine __________________ Tripeptide : 3 acides aminés __________________ Polypeptide : 20 acides aminés ou + en général (10 ou -, on peut parler d’oligopeptides) __________________ Protéine : formée d’un ou plusieurs polypeptide(s), avec une forme en 3D précise L’ordre des a.a. dans la protéine lui confère une structure et une fonction qui lui est propre. 4 2  2024-10-16 B1.2.1 Acides aminés 20 acides aminés différents NH2 Structure de base d’un acide aminé : Carbone central lié par covalence à 4 atomes: COOH 1. Groupement ___________ aminé (________, NH2 base) Va accepter un proton H+ en solution 2. Groupement __________________ acide (________, COOH acide) Va céder un proton en H+ en solution 3. Atome d’hydrogène 4. __________________ Goupement R (résidu): différent pour tous les AA Ce groupement qui influence les propriété d’un acide aminé 5 Enrichissement Quelques acides aminés Charges - (acide) + (base) Groupement R Base Hydrophile 6 Peut faire des ponts H 3  2024-10-16 Enrichissement Interactions hydrophobes Acides aminés essentiels Liaison Hydrogène, Forces de Van der waals Liaisons Ioniques 7 B1.2.2 Réaction de condensation pour former un dipeptide (covalente) groupement R (variable) (partie non-variable) Extrémité N terminale Extrémité C terminale Exception: Dans un milieu aqueux (NH3+ et COO-) La liaison _____________ peptidique est la liaison _____________ covalente qui unit deux acides aminés ensemble. Elle a lieu entre le C du groupement COOH du 1er acide aminé et le N du groupement NH2 du 2e acide aminé. Lors de la formation d’un polypeptide, les acides aminés sont liés un à la suite de l’autre, par liaison peptidique (qui est formée par les _______________). ribosomes Le polypeptide est ainsi constitué d’une chaîne d’acides aminés. 8 4  2024-10-16 B1.2.4 Formation des polypeptides Les ribosomes attachent les acides aminés ensemble en formant la liaison peptidique, mais ne décident pas la séquence de la chaîne. Chaque polypeptide est constitué de sa propre séquence d’acides aminés. La séquence d’a.a. d’un polypeptide est prévue dans un __________. gène La longueur des protéines est ______________. variable Par exemple: - L’insuline est une petite protéine composée de 2 polypeptides; 1 de 21 a.a. et l’autre de 30 a.a. (2 ARNm) - L’amylase salivaire est une enzyme composée d’un seul polypeptide de 496 a.a. (1 ARNm) https://www.embl.org/ells/teachingbase https://fr.wikipedia.org/wiki/Amylase 9 /focus-on-insulin/?lang=fr B1.2.3 Besoins alimentaires en acides aminés 20 a.a. différents sont utilisés par les ribosomes pour construire des polypeptides.  Les ___________ végétaux sont capables de synthétiser leurs propres a.a. avec les produits de la photosynthèse.  Les ___________ animaux obtiennent leurs acides aminés via leur alimentation. non-essentiels Les a.a. _________________ = peuvent être synthétiser par des voies métaboliques, à partir de d’autres acides aminés. Les a.a. _____________ essentiels sont ceux qui doivent absolument être obtenus par l’alimentation. 9 a.a. sont essentiels chez l’humain. Les aliments d’origine animale (ex. lait, poisson, viandes, œufs) ont des proportions d’acides aminés similaires aux besoins alimentaires des humains. Les aliments d’origine végétale (ex. blé, pois, haricots) ont des proportions différentes et peuvent être déficients en certains acides aminés. 10 5  2024-10-16 Niveaux d’organisation structurale des protéines = conformation protéique À partir de la chaîne polypeptidique, des liaisons se créent entre les AA, ce qui permet la formation d’une forme moléculaire 3D précise. La _____________ forme de chaque protéine est unique et c’est ce qui lui confère sa _____________. fonction Toute protéine a donc une structure: 1. Primaire 2. Secondaire 3. Tertiaire 4. Parfois: quaternaire https://www.bbc.com/afrique/monde-58664574 11 Structure primaire La séquence linéaire d’acides aminés (liés par _______________________) liaison covalente À ce niveau, c’est un ________________ polypeptide C’est la structure primaire qui dicte les structures secondaire et tertiaire (les liaisons entre les a.a. permettent les repliements) 12 6  2024-10-16 Structure secondaire Résulte de _______________________ liaisons H (Hydrogènes) entre les régions non variables des différents acides aminés du polypeptide (pas nécessairement voisins). _______________ Hélice alpha 2 types principaux: _______________ Feuillet Beta https://www.shutterstock.com/fr/search/alpha-helix 13 Structure tertiaire Structure quaternaire Découle des interactions entre Elle n’est _____________ pas présente chez toutes les protéines les chaînes latérales/ _______________ des acides aminés. résidus/groupement R Lorsque __________________________________ plusieurs polypeptides se lient ensemble pour former la protéine. 14 7  2024-10-16 Niveau secondaire est aussi affecté (Liaisons H) B1.2.5 Niveau primaire est le seul qui n’est affecté Dénaturation des protéines Le niveau tertiaire (interactions entre les groupes R des acides aminés) stabilise la forme 3D d’une protéine. Ces interactions sont faibles et peuvent être brisées, causant une perte de la conformation de la protéine = _________________. dénaturation Dénaturation: c’est lorsque la protéine se ____________, déplie perd _________________ sa forme 3D et devient incapable _________________ d’exercer sa fonction. _________________ Irréversible dans la plupart des cas (ne peut pas revenir à sa forme normale) Causes de dénaturation : T° : ____________ chaleur excessive Variations de pH (ph acide, ph basique) * [Sels] http://katouyannexes.unblog.fr/2008/03/23/le-cri-de-loeuf/ 15 B1.2.5 Dénaturation Irréversible = pas de renaturation possible 16 8  2024-10-16 B1.2.5 Dénaturation des protéines pH: un pH ____________ acide ou ____________ basique peuvent causer la dénaturation. Les charges + ou – des groupes R sont modifiées, brisant les liaisons ioniques dans la molécule et causant la formation de nouvelles liaisons ioniques. l’estomac Exceptions: enzymes digestives dans _________________ (pH ≈ 2), comme la pepsine. ______________: Température (chaleur) cause des vibrations dans la molécule qui brisent les interactions intermoléculaires. La résistance à la chaleur varie d’une protéine à l’autre. Par exemple, les bactéries hyperthermophiles ont des protéines qui peuvent résister à des T° > 80°C. En biotechnologie, on se sert de l’enzyme ADN polymérase de Thermus aquaticus car elle peut tolérer les températures élevées d’une réaction PCR, servant à amplifier de l’ADN in vitro. https://www.sciencephoto.com/media/1070405/view 17 Exercices Sur le polypeptide ci-dessous, indiquez par une flèche une liaison peptidique. 1 2 3 4 4 acides aminés N-Terminale (NH3+) C-Terminale (COO-) Qu’est-ce que la dénaturation des protéines? 18 9  2024-10-16 C1.1 – Les enzymes et le métabolisme C1.1.1 à C1.1.10 Manuel IB: p.340-353 19 C1.1.1 Les enzymes Rôle : ______________ catalyseur (___ la vitesse des réactions chimiques) Les catalyseurs demeurent inchangés par la réaction et peuvent donc catalyser la réaction plusieurs fois. Les enzymes sont des catalyseurs biologiques, fabriqués par les cellules. Chaque enzyme est spécifique à un type de réaction chimique Nom termine en «________ ase » Les enzymes sont fabriquées par les Les enzymes convertissent ______________ cellules afin de les ______________ substrats en catalyser les réactions ______________. produits biochimiques. https://www.genome.gov/genetics-glossary/Enzyme 20 10  2024-10-16 C1.1.10 L’énergie d’activation Les enzymes ↓ ____________________ l’énergie d’activation requise pour qu’une réaction chimique se produise. Le substrat doit atteindre un _____________________ état de transition L’énergie d’activation est l’énergie pour être convertit en requise pour permettre au substrat produit. d’atteindre son état de transition. Wikipédia – Énergie d’activation 21 À faire C1.1.2 Les enzymes dans le métabolisme Le _________________ métabolisme est l’ensemble des réactions chimiques qui ont lieu dans un organisme vivant (à l’intérieur ou à l’extérieur des cellules). Par exemple, les réactions qui permettent la digestion des aliments dans l’intestin (réactions d’hydrolyse). Les ___________ voies métaboliques englobent une série de réactions chimiques (catalysées par des _________________), enzymes qui permettent la transformation d’une molécule initiale en une molécule finale. Exemple de voie métabolique (pas à retenir): 22 Wikipédia – Cycle de l’urée 11  2024-10-16 C1.1.2 La spécificité des enzymes Les enzymes sont _________________ spécifiques à un substrat et donc à un type de réaction en particulier. Un organisme vivant doit donc produire une très grande variété d’enzymes. Par exemple, une cellule hépatique produit des milliers d’enzymes. La spécificité des enzymes permet à un organisme de contrôler son métabolisme. En produisant + ou – d’une enzyme, la vitesse de réaction sera ↑ ou ↓. https://www.maxicours.com/se/cours/la-specificite-des-enzymes/ 23 À faire C1.1.3 Les réactions enzymatiques  Réactions _________________ anaboliques Construction de plus grosses molécules à partir de plus petites Consomment de l’énergie Réactions de _________________ condensations Ex.: synthèse des protéines par les ribosomes (traduction), 24 12  2024-10-16 C1.1.3 Les réactions enzymatiques  Réactions _________________ catabolique Dégradation de grosses molécules en plus petites Libèrent de l’énergie Réactions _________________ d’hydrolyses Ex.: _____________ Digestion des aliments par les https://www.maxicours.com/se/cours/la-specificite-des-enzymes/ enzymes, la ___________________________ respiration cellulaire (oxydation de glucides ou lipides en CO2 et H2O) 25 C1.1.4 Les sites actifs Le site actif est un site sur l’enzyme qui est _________________ complémentaire au substrat et qui permet sa reconnaissance. Le site est spécifique au substrat de l’enzyme. Site de ______________: fixation composé des acides aminés structuraux, ils donnent la forme au site Forme actif qui est complémentaire au substrat. le site actif Site de ______________: catalyse composé des acides aminés catalytique, ils sont responsables de la https://www.maxicours.com/se/cours/la-specificite-des-enzymes/ réaction enzymatique en interagissant avec le substrat. 26 13  2024-10-16 C1.1.5 Le modèle de l’ajustement induit Lorsque le substrat entre dans le site actif de l’enzyme, l’enzyme change de forme à cause des interactions entre les groupements chimiques du ____________ substrat et des _____________________ chaînes latérales (Group. R) des a.a. du site actif. Le site actif épouse alors mieux le contour du substrat = _________________ resserrement de la liaison. Une fois le substrat transformé, le produit est libéré. Le site actif retrouve son état Resserrement initial  disponible pour de nouvelles molécules de substrat. 27 C1.1.6 Collision substrat-site actif Le mouvement des molécules de substrat permet à celles-ci rapprocher du site actif, puis de se lier à celui-ci. Dans un liquide, les molécules bougent librement, mais leur orientation change souvent aléatoirement à cause des collisions entre celles-ci. Les molécules d’enzyme et de substrat vont ainsi entrer en contact. Les collisions se feront plus vite si la [ concentration ] des molécules augmente __________________________________ ou bien si la T ° ↑ (car plus rapides les mouvements des molécules seront ____________________). Science questions – Le mouvement brownien 28 14  2024-10-16 C1.1.7 La dénaturation La _____________ spécificité d’une enzyme pour son substrat est due à de sa forme 3D et sa structure. Sa structure découle des interactions _____________________ entre les a.a. (ex.: interaction hydrophobes). Ces interactions peuvent être affectées par certains facteurs, comme ______________ le pH et la _______________ température  altère la forme 3D des enzymes. Le site actif est alors modifié, ce qui cause: Une diminution de ____________ l’affinité du site actif pour le substrat Une diminution de _______________________ l’activité catalytique du site actif C’est ce qu’on appelle la _________________ dénaturation de l’enzyme. SVT Académie de Dijon – La catalyse enzymatique 29 C1.1.8 Les effets de la température Quand la T° ↑, les molécules ont plus d’énergie cinétique et se déplacent plus rapidement = ↑ des collisions substrat-site actif = ↑ de l’activité enzymatique. Cependant, au-delà d’une certaine T°, il y a _________________ dénaturation de l’enzyme. Chaque enzyme a sa propre température _________________ optimale. La vitesse de réaction ↑ car ↑ de l’énergie cinétique des molécules 33 15  2024-10-16 C1.1.8 Les effets du pH Chaque enzyme possède son propre pH ______________ optimale , auquel son activité est la plus haute. Un pH > ou < à son pH optimal altère les ____________________ interactions entre ses a.a. et modifie son site actif = _________________ dénaturation. La majorité des enzymes a un pH optimal autour de la neutralité, ≈ 7. Les enzymes digestives de l’estomac (comme la pepsine) ont un pH optimal plus acide, autour de 2. Le pH optimal d’une enzyme est adapté à son environnement. 34 C1.1.8 La saturation de l’enzyme Plus il y a de _____________, substrat plus les sites actifs des enzymes sont occupés. La vitesse de réaction augmente, jusqu’à ce que tous les sites actifs des molécules d’enzymes soient occupés = l’enzyme est ______________ saturée = _____________________________ vitesse optimale de l’enzyme La seule façon d’augmenter la vitesse de la réaction est d’augmenter la quantité _______________. d’enzymes http://www.rsc.org/Education/Teachers/Resources/cfb/enzymes.htm 35 16  2024-10-16 Régulation de l’activité enzymatique Associer la température, le pH et la concentration de substrat au graphique correspondant. A B C [Substrat] Température pH C1.1.9 À faire Calculer la vitesse de réaction Vitesse de la réaction: la vitesse à laquelle les substrat(s) sont convertis en produit(s). Les unités sont une variation de quantité de substrat ou produit par unité de temps Ex.: mmol ∙ s-1 Calcul de la vitesse de réaction: 1 2 Selon la quantité de ______________________: substrats ou de produits Formule à utiliser: Laisser la réaction se dérouler pour un temps Vitesse de réaction = donné et mesurer la quantité de substrat utilisé quantité de produit ou substrat ou de produit formé. temps 37 17  2024-10-16 C1.1.9 Mise en pratique! Calculez la vitesse de réaction de l’uréase selon les résultats obtenus dans le tableau ci-dessous. Source: C. Larcher – Notion de vitesse initiale Vitesse de réaction = 0,5 umol/mL/1 min / = 0,5 umol/mL / min 38 C1.1.9 Mise en pratique! Bonus: tracez le graphique de la réaction, représentant [P] en fonction du temps. 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 2 4 6 8 10 12 39 18  2024-10-16 Exercices dans le manuel  p.340-341  p.345  p.347  p.351  p.352 Les corrigés pour tous les exercices du manuel sont disponibles en ligne: https://global.oup.com/education/secondary/curricula/support-resources/ib-dp-science/ibdp-bio- answers 40 B2.1 – Les membranes et le transport membranaire B2.1.1 à B2.1.10 Manuel IB: p.212-220 41 19  2024-10-16 B2.1.1-9 La membrane plasmique La membrane plasmique agit comme barrière physique, en séparant le liquide intracellulaire (__________________________) à l’intérieur de la cellule du liquide extracellulaire Sang/ (______________________________________________). l’environnement autoure de la cellule / à l’extérieur de la cellule Liquide interstitiel/ Liquide lymphatique Les membranes à l’intérieur des cellules eucaryotes divisent le cytoplasme en compartiments. Modèle de la mosaïque _____________ fluide Bicouche fluide de _________________ phospholipides Les phospholipides se déplacent latéralement dans la membrane. Ils ne sont pas statique. Les liquides intra- et extracellulaire sont tous deux à base d’eau. 42 B2.1.2 Les lipides membranaires Bicouche de _________________ phospholipide (composant _________________ majoritaire de la membrane) Molécule amphiphile Molécules de cholestérol (≈ 20% des lipides membranaires) Stabilisateur de la membrane et la rend plus rigide Cet arrangement rend le cœur de la membrane hydrophobe. 43 20  2024-10-16 B2.1.2 La perméabilité sélective Cœur hydrophobe La membrane a une perméabilité ________________, sélective c’est-à- dire qu’elle laisse passer certaines substances, tandis que d’autres non. À cause de son cœur hydrophobe, elle a une faible perméabilité pour les molécules hydrophiles (ions, molécules polaires). Les molécules _________________ hydrophobes (non polaires) traversent la membrane plasmique directement (ex.: vitamines et hormones hydrophobes). +O2, CO2 Vitamines A et D Les molécules _________________ hydrophiles (polaires) ne traversent pas ou peu la membrane directement (ex.: acides aminés, glucose). (H2O, ions) https://vetopsy.fr/neurophysiologie/potentiels-membranaires/potentiel- 44 membrane-milieu-intra-extracellulaire.php B2.1.9 Les glucides membranaires Glucides = sucres Surface extracellulaire _________________ porte des glucides souvent attachés à des __________________________________. lipides ou des protéines Les parties glucidiques forment le _________________: Glycolipide glucide rattaché à un lipide membranaire glycocalyx _________________ à la surface Glycoprotéine _________________: glucide rattaché à une protéine membranaire des cellules _________________: Glycocalyx enveloppe extracellulaire formée par les glucides des glycoprotéines et glycolipides Reconnaissance intercellulaire (carte d’identité de la cellule) Adhérence entre les cellules (formation de tissus) Glycocalyx Haeren et al, 2016 45 21  2024-10-16 B2.1.4 Les protéines membranaires Il y a 2 groupes de protéines membranaires: Protéines _______________: intégrales possèdent une partie _________________, hydrophobe qui leur permet de s’insérer dans la membrane hydrophobe. Transmembranaires: traversent toute la membrane Certaines s’insèrent dans une seule des deux couches de phospholipides de la membrane. Peuvent avoir une partie hydrophile qui projette d’un côté et/ou de l’autre. Protéines ________________: périphériques leur surface est ______________ hydrophile Khan Academy – La structure de le membrane plasmique donc ne sont pas ancrées à l’intérieur de la membrane. Souvent attachées à la surface d’une protéine intégrale. Les protéines sont orientées vers l’extérieur ou l’intérieur selon la Certaines ont une chaîne ________________ hydrocarbonée insérée dans la membrane. fonction qu’elles ont à accomplir. Belle image à la p. 216 du manuel (récepteur EGF)  46 Enrichissement B2.1.4 Rôles des protéines membranaires Transport Récepteur Jonctions intercellulaires Enzymes Reconnaissance intercellulaire Fixation à la matrice extracellulaire (MEC) 47 22  2024-10-16 B2.1.10 Bicouche de phospholipide Le modèle de la mosaïque fluide Cholestérol Glycolipides Glycoprotéines Protéines intégrales Protéines périphériques Protéines intégrales 48 []= concentration Les échanges membranaires Mécanismes ____________ passifs Mécanismes __________ actifs __________ Suit le gradient de Va ____________ contre le gradient de concentration concentration Du + [ ] au – [ ] Du - [ ] au + [ ] Ne nécessite ________________ pas d’énergie Nécessite ________________ de l’énergie (consomme de l’ATP) 1. Diffusion simple 4. Transport par des pompes 2. Osmose (+ voir la prochaine section: 5. Transport en vrac: Le potentiel hydrique) a) Exocytose 3. Diffusion facilitée b) Endocytose 49 23  2024-10-16 B2.1.3 1. Diffusion simple Diffusion: c’est la distribution des particules dans les liquides et les gaz, conséquence de leur mouvement aléatoire. Substances qui diffusent _______________ librement à travers la bicouche de phopsholipides de la membrane plasmique, selon leur gradient de +[]- concentration _________________ Gaz (CO2, O2) H2O partiellement petite quantité Alcool _______________________________________________________ Molécules hydrophobes / liposolubles ( non-polaire) 50 B2.1.5 2. Le mouvement de l’eau par osmose L’eau entre et sort des cellules librement: Nombre de molécules qui entrent ___ + nombre de molécules qui sortent  pas de mouvement net de l’eau Nombre de molécules qui entrent ___ - nombre de molécules qui sortent  il y a un mouvement net de l’eau (_______________) osmose Diffusion de l’eau L’osmose est due aux différences de [solutés] eau eau L’eau se déplace des régions les + [solutés] vers les – [solutés] lorsque le soluté est non diffusible. ou - [ soluté] à + [ soluté] L’osmose peut avoir lieu dans les cellules car les (protéine intégrale) membranes sont _______________ perméables aux molécules d’eau. Même si elles sont hydrophiles, les molécules d’eau sont assez petites _________________ pour se faufiler entre les phospholipides. aquaporines Les cellules ont aussi des canaux (les _________________) qui permettent un déplacement plus rapide de l’eau. centre = a.a hydrophiles 51 24  2024-10-16 B2.1.6 3. Diffusion facilitée Pas d’énergie requis Molécules qui ne peuvent pas faire de diffusion simple (traverser directement). Solutés non Ont besoin des ____________________ canaux protéiques pour traverser la bicouche de liposolubles phospholipides. Canaux protéiques: protéines membranaires _________________ intégrales avec un pore reliant le cytoplasme et le liquide extracellulaire. Un canal permet à une molécule spécifique de diffuser dans les deux sens. Suivent leur gradient de concentration = passif + [ soluté] au - _________________ [ soluté] Molécules hydrophiles:  Acides aminés, glucose, ions, H2O Acides aminés hydrophobes En synthétisant certains canaux, les cellules influencent ce à quoi elles sont perméables. Les canaux peuvent être fermés ou ouverts pour changer temporairement la perméabilité Acides aminés (important avec les canaux ioniques!). hydrophiles (forment52le canal) B2.1.7 4. Transport par des pompes Nessécite de l’énergie Les cellules peuvent avoir besoin de certaines substances, même si leur [ ] intracellulaire est > [ ] extracellulaire et vice versa. Les protéines membranaires qui sont des pompes remplissent ces fonctions de transport. Contrairement aux ______________________: canaux Les protéines pompes utilisent de l’énergie Elles déplacent les molécules dans ________________________ une direction Elles déplacent les molécules ______________ contre leur gradient de [ ] Les pompes ont deux conformations possibles: Dans la conformation 1, la molécule peut _______________ entrer dans la pompe. sortir Dans la conformation 2, la molécule liée peut _____________ de l’autre côté de la membrane. L’énergie ( ATP) _________________ permet à la pompe de changer de conformation. 53 25  2024-10-16 B2.1.15 Ex. : La pompe Na+ - K+ La cellule animale a une [K+] > que celle du milieu environnant et une [Na+] < que celle du milieu extracellulaire. Pour maintenir ce gradient, elle utilise la pompe Na+-K+. 54 Campbell, figure 7.15 B2.1.13 5. Transports vésiculaires Transport ____________ actif des grosses particules, des macromolécules et des liquides de part et d’autre de la membrane plasmique dans une vésicule de transport. 2 types _________________ endocytose _________________ exocytose Transport vésiculaire vers ______________ l’intérieur de la cellule Transport vésiculaire vers ______________ à l’extérieur de la cellule 55 26  2024-10-16 La phagocytose (type d’endocytose) La cellule se déforme, entoure un corps étranger, qui se retrouve emprisonné dans un _________________ phagosome (vacuole digestive). Le phagosome se détache de la membrane et entre dans la cellule. Il fusionne avec un _________________ lysosome = phagolysosome. Les enzymes lysosomales (_________________) hydrolase digèrent le contenu et libèrent les produits de la digestion (acides aminés, glucides simples, etc.). Les produits de la digestion sont recyclés par la cellule (énergie ou nouvelle matière de construction). 56 La pinocytose (type d’endocytose) Type d’endocytose, qui permet l’ingestion d’une gouttelette de _____________________, incluant tous les solutés qui s’y trouvent. La gouttelette de liquide est ingérée dans une vésicule. N’est ____________________, contrairement à la phagocytose. 58 27  2024-10-16 Tableau récapitulatif Type de Besoin d’énergie Sens du Particularité? transport (ATP)? déplacement Diffusion simple Passif Non Du + [ ] au – [ ] Directement à travers la membrane Diffusion facilitée Osmose Endocytose Exocytose Phagocytose Pinocytose 60 B2.1.8 Expliquez comment la membrane est sélective dans sa perméabilité. 28  2024-10-16 D2.3 – Le potentiel hydrique D2.3.1 à D2.3.7 Manuel IB: p.649-657 62 D2.3.1 La solvatation La solvatation est la combinaison d’un _____________ et des molécules ou ions d’un _____________. Les solutés polaires (charges ____________) et les ions (charges _____________) peuvent être dissous dans l’eau à cause de leur attraction envers les charges partielles + et – des molécules d’H2O. À cause de ces attractions, les molécules d’eau entourent les ions et molécules chargées par _____________, ce qui empêche les molécules de soluté de _____________ ensemble. Le cytoplasme est formé d’eau et d’un https://www.differencebetween.com/difference-between-dissociation-and-solvation/ mélange de substances ainsi dissoutes. 63 29  2024-10-16 D2.3.1 La solvatation du glucose Comment l’eau va interagir avec une molécule de glucose? Dessinez les molécules d’eau et leurs interactions avec cette molécule de glucose. 64 https://www.alimentarium.org/fr/savoir/le-glucose D2.3.2 L’osmose Il s’agit du mouvement net de l’eau à travers une membrane à cause des attractions entre les molécules de soluté et d’eau. Pour qu’il y ait de l’osmose, il doit y avoir des attractions intermoléculaires entre le soluté et l’eau (donc soluté polaire ou chargé). Termes utilisés pour décrire les concentrations en solutés des solutions: Hypotonique: _____________________ Isotonique: _____________________ Hypertonique: _____________________ Il y a un mouvement net de l’eau d’une solution hypotonique vers une solution hypertonique. Il n’y a pas de mouvement net de l’eau entre deux solutions isotoniques. 66 30  2024-10-16 D2.3.2 Exercice (p.651 du manuel) 67 D2.3.3 L’osmose dans les cellules La membrane plasmique est perméable à l’eau mais pas à tous les solutés. S’il y a une différence de [soluté] de part et d’autre de la membrane, il y aura _________________ de l’eau. Les cellules peuvent _______________ leur perméabilité membranaire à l’eau Les cellules peuvent aussi modifier leur [soluté] cytoplasmique, influençant ainsi le mouvement de l’eau. Par exemple, les cellules des racines des végétaux absorbent l’eau du sol, puisque leur cytoplasme est __________________ comparativement à l’eau dans le sol. 68 31  2024-10-16 D2.3.4 Exercice (p.652 du manuel) #1, 2 et 4 69 D2.3.5 L’osmose dans les cellules sans paroi Cellule animale Cellule végétale Membrane plasmique Paroi cellulosique La membrane est beaucoup plus mince que la paroi Contrairement à la paroi, la membrane ne résiste pas à la force de traction et ____________ facilement Étant dépourvues du support de la paroi cellulosique:  Lorsque les cellules animales sont dans une solution _________________, l’eau entre par osmose. Les cellules gonflent et peuvent éclater (_____________________).  Lorsque les cellules animales sont dans une solution _________________, l’eau sort par osmose. Les cellules diminuent de volume (_________________). 70 32  2024-10-16 D2.3.5 L’osmose dans les cellules sans paroi __________________ __________________ __________________ Facebook – Page Biologie simplifiée 71 D2.3.5 Le rôle de la vacuole contractile Chez les protistes qui vivent en eau douce, on peut retrouver la ___________________________. La vacuole contractile est une adaptation qui permet _________________ l’eau qui entre dans la cellule par osmose. https://www.flickr.com/photos/14643312@N02/49868335398 72 33  2024-10-16 D2.3.5 Le liquide tissulaire Le liquide _________________ (liquide tissulaire) remplit l’espace entre les _____________________ et entre les cellules et les capillaires sanguins. Il transporte __________________________ les cellules et les ___________________ des cellules. Le liquide tissulaire est _________________, afin d’éviter des changements néfastes au niveau des Image: Facebook – Page La biologie cellules. 73 D2.3.6 L’osmose dans les cellules avec paroi La paroi étant très résistante, elle empêche la cellule d’éclater malgré une pression causée par une entrée d’eau importante. Lorsque les cellules végétales sont dans une solution ________________, l’eau entre par osmose. Les cellules gonflent et sont en ________________ (turgide = état normal pour les végétaux). La turgescence offre un support important aux plantes. Chez les plantes non ligneuses, c’est ce qui permet aux tiges et feuilles de résister à la __________________. Lorsque les cellules végétales sont dans une solution _________________, l’eau sort par osmose. Le cytoplasme diminue de volume et la membrane se décolle de la paroi (__________________). C’est le même principe si la cellule végétale se déshydrate lors d’une sécheresse ou T° chaudes. Les cellules deviennent flasques, les tiges et les feuilles se courbent vers le bas = ___________________. 74 34  2024-10-16 D2.3.6 L’osmose dans les cellules avec paroi 1 2 3 Type de solution: 1. _____________________ 2. _____________________ 3. _____________________ Effet sur les cellules: 1. _____________________ 2. _____________________ 3. _____________________ 75 https://fr.dreamstime.com/illustration/turgide.html D2.3.7 Applications médicales Durant les procédures médicales, des solutions isotoniques sont utilisées. Saline normale (0,9% NaCl) Solutions intraveineuses Solutions de gouttes oculaires Solutions pour rincer des plaies ou abrasions cutanées Garder humides les parties endommagées de la peau durant une greffe de peau Transport d’organes de donneurs à l’hôpital où la transplantation a lieu https://apnews.com/hub/organ-transplants 76 35  2024-10-16 Vrai ou faux? 1. Dans un environnement isotonique, il a absence de mouvement de l’eau entre la cellule et son environnement. 2. La cellule sur l’image de droite est une cellule animale, car elle est en lyse cellulaire à cause de son absence de paroi cellulosique. 3. La vacuole contractile observée chez la paramécie est une adaptation qui lui permet de vivre en eau douce. https://sciences.csgn.be/osmo.htm 4. Le milieu idéal pour les cellules végétales est isotonique, car elles y sont turgides. 36