1
Q
membranes biologiques
A
- principalement composées de lipides et de protéines
- une fraction d’entre eux sont glycosylés
- 50% lipides et 50% protéines en masse
2
Q
fonctions des membranes
A
1) compartimentation: délimitent la cellule et les organelles
2) support pour les activités biochimiques: on y retrouve enzymes, récepteurs, molécules d’adhésion, etc.
3) établissement d’une barrière à perméabilité sélective: des protéines intégrées aux membranes permettent le contrôle du flux moléculaire et ionique à travers les divers compartiments
4) établissement de gradients de concentration: gradients électrochimiques (canaux ioniques, pompes) permettent un travail (transport secondaire, synthèse d’ATP)
5) réponse aux signaux extérieurs: reconnaissance de molécules du soi ou du non-soi (ex. pathogènes) et transduction d’un signal (signalisation cellulaire)
6) interactions entre les cellules et l’environnement: molécules d’adhésion, jonctions, matrice extra-cellulaire
3
Q
principaux lipides membranaires
A
- phospholipides (une sous-famille est les phosphoglycerides)
- sphingolipides (une sous-famille est cérébroside et ganglioside)
- cholestérol
4
Q
caractéristique cardiolipine
A
- dimère d’acides gras
- retrouvée dans mitochondrie, où elle est synthétisée, et située dans la membrane interne
- sa concentration doit être maintenue dans les normes, sinon on peut observer une maladie (crise cardiaque, diabète, etc.
5
Q
fonctions cardiolipine
A
- aide aux fonctions des complexes respiratoires qui soutiennent les phosphorylations oxydatives et peut lier un proton ou du calcium
- soutient la structure courbée des cristae et est impliquée dans fusion/fission mitochondriale, l’apoptose et l’apport de protéines
6
Q
rôles des lipides membranaires
A
- courbature des membranes
- formation de vésicules
- influencent l’ordre et le désordre des membranes, ce qui a un effet sur la fluidité de celles-ci (*acides gras saturés sont moins fluide que mono et polyinsaturés)
- interagissent avec d’autres lipides
- précurseurs de métabolites
- modifications de protéines
- précurseurs de seconds messagers
7
Q
les radeaux lipidiques
A
les domaines de radeaux lipidiques sont généralement définis comme de petites entités de membrane plasmique hautement dynamiques et transitoires qui sont enrichies en phospholipides saturés, sphingolipides, glycolipides, cholestérol, protéines lipidées et protéines ancrées au glycosylphosphatidylinositol
8
Q
protéines membranaires
A
3 types de protéines:
- protéines intégrales qui entrent partiellement ou totalement dans la membrane
- protéines périphériques, liées mais n’entrent pas
- protéines ancrées grâce à un lipide lié de manière covalente
9
Q
passage transmembranaire
A
le passage transmembranaire (domaine transmembranaire) est une hélice alpha hydrophobe qui traverse une bicouche lipidique
- protéine bitopique en a 1 et polytopique en contient plus*
10
Q
les ancres lipidiques
A
- ancre GPI (glycophosphatidylinositol)
- l’isoprénylation et l’acylation
11
Q
ancre GPI
A
- phosphatidylinositol auquel plusieurs monosaccharides de type mannose et glucosamines ont été ajoutés enzymatiquement, ainsi que des groupes éthanolamine
- produite puis transférée à une protéine
- a pour effet de cibler la localisation la protéine à la membrane plasmique
surface externe
12
Q
l’isoprénylation et l’acylation
A
- isoprénylation = ajout de chaines isoprènes
- acylation = ajout d’un acide gras
- sont des modifications post-traductionnelles, sans lien avec les ancres GPI
- il s’agit de modifications qui changent la destiné d’une protéine, comme un recrutement à la membrane plasmique, afin qu’elle y exerce un rôle
13
Q
glycoprotéines
A
protéines modifiées par l’ajout de glucides
14
Q
glycocalyx
A
- ensemble des composantes d’une couche extracellulaire composée de glucides liés à des lipides et à des protéines
- chargée négativement et fortement hydratée
15
Q
rôles du glycocalyx
A
- adhésion cellulaire
- reconnaissances cellulaire
- échange d’information avec l’environnement cellulaire
- protection envers le stress mécanique et les agents pathogènes
16
Q
organite
A
structures définies par présence ou absence de membrane biologique
17
Q
sortes/catégories d’organites (voir p.21 ppt 5)
A
- double bicouche, simple bicouche (délimités par des membranes biologiques)
- basés sur un cytosquelette, complexes biomoléculaires, condensats (non délimités par des membranes biologiques)
18
Q
fonctions du noyau
A
- entreposage du matériel génétique
- réparation de l’ADN
- compaction et décompactage de l’ADN
- réplication et recombinaison de l’ADN
- transcription de l’ADN pour former des acides ribonucléiques
- maturation des ARN
- synthèse et assemblage des ribosomes
- import et export de molécules variées
19
Q
structures et composantes du noyau
A
- plus large organite des cellules et occupe 10% du volume cellulaire
- 2 membranes (interne et externe) qui délimitent son nucléoplasme qui contient le nucléosquelette, les chromosomes, le nucléole et autres corps nucléaires
20
Q
enveloppe nucléaire
A
- barrière protectrice du génome
- interface de communication polyvalente entre le noyau et le cytoplasme
- hautement dynamique, elle subit un remodelage important durant la croissance cellulaire, la division cellulaire et d’autres processus
21
Q
composante membranaire de l’enveloppe
A
2 membranes espacées et fusionnées à de nombreux pores espacés
22
Q
voir p.27 ppt 5
A
23
Q
caractéristiques des pores nucléaires
A
- grande taille
- composés de nucléoporines variées
24
Q
rôles des pores nucléaires
A
- assurer un contrôle de perméabilité et assurer import et export efficace de biomolécules variées
rend l’enveloppe nucléaire très perméable
25
nucléosquelette
- squelette du noyau
- structure de soutien qui permet l'interaction entre l'enveloppe nucléaire et la chromatine
26
lamina nucléaire
- réseau de protéines lamines, qui sont des filaments intermédiaires, placé sous l'enveloppe nucléaire, dans le noyau
- rôle structural, division cellulaire, positionnement du noyau et transcription
27
nucléole
site de production des ribosomes
28
condensats
organites subcellulaires et domaines spécialisés, souvent caractérisés par une très forte activité catalytique qui dépend de l'état cellulaire
29
rôles du réticulum endoplasmique
- synthèse et maturation de protéines
- métabolisme des lipides
- métabolismes des stéroïdes
- métabolisme glucidique
- entreposage du calcium
- interagit avec pratiquement tous les organites
- contrôle de réponses spécifiques en situation de stress
- biogenèses d'organites
- métabolisme des drogues
30
voir p.33 ppt 5
31
réticulum endoplasmique rugeux
- en forme de citernes ou de sacs aplatis
- traduction d'ARNm destinés à la production de protéines membranaires ou sécrétées
- présence de ribosomes
- lié à la membrane nucléaire
- transport de protéines à d'autres organelles
- ajout de glucides
- repliement des protéines
- contrôle de qualité, peut initier des réponses de stress
*bcp dans cellules sécrétrices*
32
réticulum endoplasmique lisse
- en forme de tube
- synthèse et entreposage de certains lipides
- pas de ribosomes
- présence de gouttelettes lipidiques
- glycogénolyse et gluconéogenèse
- entrepose et relâche calcium
- détoxification/métabolisme des xénobiotiques
*bcp dans cellules qui sécrètent peu de protéines, mais sensibles aux concentrations calciques*
33
contact du réticulum endoplasmique avec d'autres organelles
golgi: transport de lipides
peroxysomes: transfert de lipides, biogenèse des peroxysomes
gouttelettes lipidiques: métabolisme des lipides, contrôle de la taille
membrane plasmique: transport et signalisation du calcium, transfert de lipides
endosomes: transport de cholestérol, transport et fission des endosomes
mitochondries: échange de calcium, transfert des lipides, fission/fusion des mitochondries, initie la mitophagie vers le lysosome
34
voir p.39 ppt 5
35
ribosome libre dans cytosol
usage interne (cytosol, organelles)
36
ribosome lié à la membrane
usage membranaire, vésiculaire et sécrétion
37
séquence signal de translocation dans le réticulum endoplasmique
- séquence de N-terminale
- 15 à 35 acides aminés
- contient un coeur hydrophobique d'au moins 6 résidus
38
reconnaissance de la séquence de signal
la particule de reconnaissance du signal (SRP) est une ribonucléoprotéine qui reconnait une séquence signal, ce qui entraine un changement conformationnel qui bloque l'élongation de la chaine polypeptidique dans le ribosome
39
voir p.43 ppt 5
40
destinées des protéines transloquées (voir p.44-45 ppt5)
- protéine relâchée dans la lumière du réticulum endoplasmique
- protéines membranaires type I et type II
*type I = extrémité N-terminale dans le réticulum endoplasmique
type II = extrémité N-terminale dans le cytosol*
41
N-glycosylation
- synthèse du précurseur oligosaccharidique lié au dolichol (14 sucres)
- transfert en bloc du polysaccharide su r la protéine
- maturation
- contrôle de la qualité
- glycosylation terminale se poursuit dans le golgi
42
o-glycosylation
- débute dans le cis-golgi après la N0glycosylation et repliement complet de la protéine
- processus séquentiel débutant par l'ajout de GaINAc, puis l'ajout de galactose et acides sialiques
43
rôle de l'appareil de golgi et du système membranaire sécrétoire
- glycosylation des protéines et des lipides
- protéolyse de précurseurs
- centre de triage des biomolécules générées par le réticulum endoplasmique
- centre de distribution pour la sécrétion ou pour la cellule
- biogenèse des la sphingomyéline et glysosphingolipides
- biogenèse des protéoglycanes
- formation de granules sécrétoires
- biogenèse des lysosomes
44
système endomembranaire
comprend la majorité des membranes cellulaires, de l'enveloppe nucléaire aux vésicules sécrétoires qui fusionnement avec la membrane plasmique
45
compartiments du golgi et rôles
compartiment vésiculo-tubulaire ou compartiment intermédiaire RE-Golgie:
- transport du ER au golgi et l’inverse.
- il est important de retourner les protéines résidentes du ER.
- assemblage des citernes
réseau de cis golgi:
- réception
- ajout de mannose 6-phosphate aux protéines destinées au lysosome
citernes du golgi:
- glycosylation protéines et lipides
- synthèse de glycanes complexes
- enzymes réparties dans différentes citernes
réseau trans golgi:
- sulfatation
- maturation finale et empaquetage des protéines pour criblage
46
endosome précoces
- destination initiale de l'endocytose
- ils fusionnent ensemble et avec les vésicules provenant du golgi ou de l'endocytose
47
chemin endo-lysosomal
- voie de dégradation
- voie tardive impliquant une maturation des endosomes dits tardifs qui deviennent plus acides et fusionnent avec les lysosomes
48
recyclage (chemins endocytaires)
recyclage à la membrane, au réseau trans golgi ou vers d'autres organites
49
rôle du lysosome
- dégradation de molécules
- permet l'autophagie
50
caractéristiques du lysosome
- contient une soixantaine d'hydrolases
- sensible au statut nutritionnel
- comprend des complexes de kinases qui dictent la réponse au stress métabolique
51
endocytose
- permet la capture de nutriments
- permet de contrôler les signaux
- exerce un rôle important dans la réponse immunitaire
52
types d'exocytose
- constitutive
- régulée
53
exocytose
fusion de vésicules à la membrane plasmique et la libération du contenu dans le milieu
54
exocytose constitutive
continuelle et en fonction des programmes transcriptionnels et traductionnels en cours
55
exocytose régulée
induite par la signalisation cellulaire
* le calcium est également un puissant modulateur de l'exocytose*
56
vésicules extracellulaires
1) exosomes:
- transportent cargo destiné à d'autres cellules, dans tous les fluides biologiques
- proviennent de la voie endosomale
2) microvésicules:
-produites par bourgeonnement de la membrane externe
- transportent aussi une variété de biomolécules, mais le contenu est moins spécialisé
3) corps apoptotiques:
- générés pendant l'apoptose
57
rôles de la mitochondrie
- production d'ATP
- déclencher mort cellulaire programmée
- initier la lipogenèse
- cycle de l'urée
- cycle de l'acide citrique et phosphorylation oxydatives
- entreposage du calcium
- participation à plusieurs voies de biosynthèse
- oxydation des lipides
58
compartiments de la mitochondrie
matrice et espace intermembranaire
59
voir p.61 ppt 5
60
voir p.62 ppt 5
61
import de protéines mitochondriales
des protéines sont encodées par le noyau et un système complexe permet leur entrée et ciblage dans les compartiments mitochondriaux
62
translocase de la membrane externe (TOM)
protéines aidées d'une chaperonne sont recrutées à TOM, sont partiellement dénaturées lors de leur passage dans le pore et suivront un passage précis selon les séquences signales particulières
63
translocase de la membrane interne (TIM)
tire les protéines vers la matrice à l'aide d'une chaperonne (mtHSP70)
64
rôles des protéines mitochondriales
dans la membrane externe:
- fusion/fission et contact avec d'autres organites
- import de protéines (TOM)
dans l'espace intermembranaire:
- cytochrome C
dans la membrane interne:
- complexe OXPHOS
- import de protéines (TIM)
dans la matrice:
- voies métaboliques variées (cycle de l'acide citrique, lipides, détoxification, etc.)
- catalase et superoxyde dismutate + glutathion
65
perméabilité des membranes mitochondriales
- la membrane externe leur est perméable à cause des pores et la membrane interne par des transporteurs spécifiques
- en condition de stress la membrane interne devient perméable grâce à l'ouverture du pore de transition de perméabilité
66
canaux anioniques voltage-dépendants (VDAC)
- ouverts au repos et permettent le transport passif d'une variété d'ions et petits métabolites
- peuvent se fermer s'il y a des changements importants de potentiel membranaire
67
MOMP (mitochondrial outer membrane permeabilization)
large pore formé des protéines pro-apoptotiques bax et bak, qui permet la sortie du cytochrome c vers le cytosol, ce qui amorce l'apoptose
68
CPT (carnitine palmitoyltransférase)
spécialisée dans le transport d'acides gras
69
effet de la fusion et fragmentation des mitochondries
fusion:
- associée à des fonctions respiratoires maximales
fragmentation:
- associée à des fonctions respiratoires minimales et souvent un état pathologique
70
rôles des peroxysomes
- produisent peroxyde d'hydrogène
- expriment la catalase
- détoxifient le H2O2 en H2O et glyoxylate en glycine
- spécialisés dans le métabolisme (catabolisme et anabolisme) de plusieurs molécules
71
caractéristiques des peroxysomes
- contiennent une séquence de localisation à l'extrémité c-terminale
- leur nombre et grosseur changent en fonction de différents stress
72
catabolisme par peroxysomes
- acides gras à chaines très longues
- acides gras branchés
- acides aminés D
- acide urique
*réactions médiées par de oxydases qui produisent du H2O2*
73
anabolisme par peroxysomes
- acides biliaires
- phospholipides
- plasmalogènes
- acides gras polyinsaturés
74
urate oxydase
aucun chez l'humain, ce qui augmente le niveau d'acide urique dans le corps (dans l'urine et le système gastro-intestinal)
75
détoxification du glyoxylate
- produit issu du métabolisme qui doit être détoxifié sinon il est transformé en oxalate
- ce sont la mitochondrie et le peroxysome peuvent transformer le glyoxylate en glycine
76
peroxines
protéines qui participent à la biogenèse des peroxysomes (il y en 16 chez l'humain)
rôles:
- biogenèse de novo
- liaison de protéines avec signal (récepteurs) qui seront importées dans la matrice
- translocon des protéines matricielles
- recyclage de PEX5 et PEX7
- croissance et fission
77
rôles du cytosquelette
- structure de la cellule
- mouvement des organelles
- contraction musculaire
- participation aux jonction cellulaires
- transport de molécules à l'aide de protéines motrices
- endocytose et la motilité cellulaire
- division cellulaire
78
principales composantes du cytosquelette
- microfilaments
79
caractéristiques des microfilaments
- résistance à la déformation
- transport de cargos à l'aide de la myosine
-cycle de polymérisation et dépolymérisation
80
caractéristiques des filaments intermédiaires
- formés par des protéines aux propriétés semblables, mais dont l'expression varie grandement en fonction du type de tissu
- 6 types (kératines acides, kératines basiques, vimentine, neurofilaments, lamines nucléaires, nestine)
81
caractéristiques des microtubules
- structure linéaire non-branchée hautement dynamique et composée de tubulines
- origine du centrosome
- on les retrouve dans les cils, les flagelles, les centrioles et les fuseaux mitotiques
82
voir p.84 ppt 5
83
composition de la matrice extracellulaire
- fibres (collagène, réticulaires, élastiques)
- substance fondamentale (protéoglycanes, glycoprotéines multi-adhésives, glycosaminoglycanes)
*compose le tissu conjonctif*
84
rôles de la matrice extracellulaire
- support mécanique (rigidité et élasticité)
- adhésion des cellules
- supporte la migration cellulaire
- signaux de survie cellulaire (trappés dans la matrice)
- facteurs de croissance
- communication entre cellules
85
caractéristiques du collagène
- protéine fibreuse la plus abondante dans le corps
- au moins 28 types
- dégradé par collagénase
- fibrilles de collagène sont des triple-hélices gauches
86
types de collagène
fibrillaire:
- rôle structural
- renforce tissus
non-fibrillaires:
- forment des réseaux ou des fibres d'ancrage
- permet attachement à la membrane basale
transmembranaire:
- adhésion
- signalisation
87
fibres élastiques
- propriétés élastiques
- résistance des tissus à a déformation
- composées d'élastine et de microfibrilles
- dégradées pas enzymes élastolytiques
88
glycoprotéines adhésives
- protéines extracellulaires glycolysées
- permettent la cohésion et l'adhésion cellulaire
2 sortes: fibronectine et laminine
89
superfamille des immunoglobulines
- ont en commun le domaine immunoglobuline présent dans les anticorps
- impliquée dans système immunitaire
- domaine Ig: sandwich de 2 couches contenant 7 à 9 brins bêta antiparallèles
90
caractéristiques clés des immunoglobulines impliquées dans l'adhésion cellulaire
- domaine extracellulaire avec domaine
- domaine extracellulaire avec domaine fibronectine type III
- ancrage membranaire ou passage transmembranaire
91
cadhérines
- liées au calcium (le domaine cadhérine lie le calcium extracellulaire
- dans les jonctions adhérentes et desmosomes
92
intégrines
- fonctionnent en tant qu'hétérodimères
- reconnaissent la matrice extracellulaire, d'autres récepteurs et certaines molécules solubles
- leur domaine de liaison ressemble à une pince
93
sélectine
- dans la famille des lectines
- reconnaissent des sucres présent sur des glycanes
3 sortes principales:
- sélectine E (endothélium) = induite par inflammation pour recruter cellules immunitaires
- sélectine L (lymphocytes)
- sélectine P (plaquettes et endothélium) = entreposée sous forme de granules, interagissent avec PSGL-1 à la surface de cellules immunitaires, ce qui permet leur recrutement
94
voir p.98 ppt 5
95
voir p.99 ppt 5
96
jonctions serrées
- bloquent le transport de solutés entre les cellules (barrière imperméable)
- peu résistantes au stress mécanique
3 types de protéines principales impliquées:
- protéines à domaine MARVEL
- claudine (déterminent la semi-perméabilité)
- JAM
97
jonctions adhérentes
- fait le tour de la cellule donc permet interactions avec d'autres cellules
- elles impliquent la E-cadhérine et des protéines d’ancrage situées dans la cellule et elles établissent un lien entre la jonction de E-cadhérines et les microfilaments d’actine
*le calcium est essentiel à l'établissement des jonctions E-cadhérines*
98
desmosomes
- complexe de cadhérines, de filaments intermédiaires et d'autres protéines de liaison
- une des jonctions les plus fortes (importante dans les tissus sensibles au stress mécanique)
99
jonctions communicantes
- permettent communication et échange de matériel entre cellules voisines (pas de grosses molécules)
- se forment grâce à l'interaction entre 2 hexamères de connexines
- canal habituellement ouvert, mais peut se fermer en condition de stress
*sorte de canal ionique cellule-cellule*
100
hémidesmosomes
- lient la matrice extracellulaire de la lumina basale
- présentent des intégrines à la place des cadhérines
*font des liaisons stables*
101
points d'adhésion focaux
- présentent des intégrines
- liés aux microfilaments
- très importants dans la migration cellulaire
*font liaisons transitoires*
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