La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

MEMBRANE PLASMIQUE I. DEFINITION - Cest la structure qui délimite et entoure toute cellule pour lui donner son individualité. - La membrane plasmique provient.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "MEMBRANE PLASMIQUE I. DEFINITION - Cest la structure qui délimite et entoure toute cellule pour lui donner son individualité. - La membrane plasmique provient."— Transcription de la présentation:

1 MEMBRANE PLASMIQUE I. DEFINITION - Cest la structure qui délimite et entoure toute cellule pour lui donner son individualité. - La membrane plasmique provient de la membrane préexistantes (bourgeonnement/fusion). A. DEFINITION ET ROLES MAJEURS

2 II. ROLES -Elle préserve lintégrité de la cellule. - Elle maintient les différences indispensables entre le contenu de la cellule et son environnement: en jouant un rôle de filtre sélectif, elle contrôle lentrée des substances nutritives et la sortie des déchets. en utilisant des mécanismes de transports adaptés. - Elle capte les signaux extérieurs et permet à la cellule de répondre aux modifications de lenvironnement.

3 B. STRUCTURE ET COMPOSITION CHIMIQUE - Comme toutes les autres membranes cellulaires, la mb. pl. est un assemblage : de molécules lipidiques (L) et de molécules protéiques (P) maintenues ensemble principalement par des liaisons non covalentes. - On y trouve également des molécules glucidiques (G).

4 I. LIPIDES MEMBRANAIRES 1. Différents types de L membranaires -Au niveau de la mb. pl., il existe 3 classes principales de lipides : Les Phospholipides Le cholestérol Les glycolipides - Ce sont les constituants fondamentaux de la membrane.

5 a. Les phospholipides (PL) -Ce sont les plus abondants et contiennent les principaux lipides membranaires ( 50%) -Molécules amphiphatiques On distingue: - Diacylphosphoglycérides ou Glycérophosphatides - Les sphingophospholipides

6 1- Les Glycérophosphatides ou Diacylphosphoglycérides : ce sont les phospholipides majoritaires et proviennent de lestérification du glycérol par 2 acides gras et 1 acide phosphorique. Celui-ci peut recevoir 1 alcool azoté (Choline–sérine- éthanolamine)..

7 2- Les sphingophospholipides : formés par lestérification dune céramide par un acide phosphorique. Celui-ci reçoit un alcool azoté. Exemple : La sphingomyèline : céramide (= sphingosine + acide oléique) + phosphocholine

8 Diacylphosphoglycéride ou Glycérophosphatide

9 Schéma dun diacylphosphoglycéride

10

11 Remarque 1 - Les phospholipides sont organisés en deux régions: 1 région hydrophile (ou polaire), qui a une affinité pour l'eau (aime leau) : cest la tête constituée par le groupement phosphate. - On dit que les PL sont amphiphiles : ils ont une double affinité pour leau. 1 région hydrophobe (région apolaire), qui na pas daffinité pour l'eau : cest la queue constituée par les deux chaînes d'acides gras.

12 Remarque 2 - La longueur des chaînes hydrocarbonées des ag est variable (les queues sont ± longues). Remarque 3 - Une des queues peut posséder 1 ou plusieurs liaisons insaturées (doubles liaisons entre les C).

13 b. Le cholestérol (C) - Il est présent uniquement dans les cell. eucaryotes, et représente ~ 35% des lipides de la membrane plasmique. -Il est Constitué de : une extrémité polaire hydrophile (groupement OH du 1er cycle carbonique). un noyau central rigide hydrophobe(structure polycyclique de 4 noyaux ). une queue apolaire hydrophobe hydrocarbonée.

14

15 - Cest une molécule rigide qui sinsère entre les molécules de PL.

16 c. Les glycolipides (GL) - Lipides contenant 1 ou pls résius glucidiques. - Les glycolipides se trouvent sur le feuillet externe.

17 On distingue: Diacylglycoglycérides : Diacylglycoglycérides : Estérification du glycérol par deux acides gras en position 1 et 2. A la position 3, il y a un sucre (galactose…). Sphingoglycolipides Sphingoglycolipides Ex: Céramide (sphingosine + acide gras) + sucre

18 2. Organisation des L membranaires - Comme les L sont amphiphiles, ils s'organisent en bicouche en présence d'eau : par assemblage et par auto-fermeture.

19 Remarque La bicouche lipidique est asymétrique : la nature des molécules lipidiques est différente entre les 2 couches.

20 3. Fluidité membranaire (planche 3a) - Les molécules L sont capables de diffuser librement au sein de la bicouche lipidique par : Une diffusion latérale : les molécules L changent facilement de place avec les molécules voisines, à lintérieur dune monocouche (10 7 fois /seconde).

21 Des mouvements de rotation : les L font des mouvements de rotation autour de leur axe. Des mouvements de bascule ou « flip-flop » : les L migrent dune monocouche à une autre (mvt très rare).

22 Les L membranaires ne sont donc pas figés, ils présentent une certaine fluidité (mvt). Conclusion

23 4. Facteurs influençant la fluidité mb La fluidité dune bicouche lipidique dépend de sa composition : 1- Longueur des chaînes dacides gras : + elle est grande et + la fluidité mb diminue (car linteraction entre les queues hydrocarbonées augmente).

24 2- Nombre de liaisons insaturées : + il est grand et + la fluidité augmente car les doubles liaisons forment des coudes dans les chaînes hydrocarbonées, rendant leur assemblage plus difficile (planche 3b). 3- Nombre de molécules de cholestérol : + il est important et + la fluidité diminue car le noyau stéroide immobilise les chaînes hydrocarbonées, en rendant la mb plus rigide.

25 II. PROTEINES MEMBRANAIRES 1. Généralités - Une protéine (P) est une macromolécule composée par une chaîne dacides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. - Les P représentent ~ 50% de la masse de la mb. pl. - Mais les molécules L sont plus nombreuses que les molécules P car elles sont bcp plus petites : ~ 50 L pour 1 P.

26 - La structure de base de la mb est assurée par les L mais ce sont les P qui assurent la plupart des fonctions spécifiques, en intervenant comme : transporteuses de molécules. réceptrices de signaux extracellulaires. enzymes…

27 2. Association des P à la mb pl (planche 4a). Les P transmembranaires : - Elles sont constituées dune chaîne peptidique qui traverse 1 ou pls fois la bicouche Lque. - Elles font le lien entre les 2 côtés de la membrane.

28 - Elles sont amphiphiles avec : Des régions hydrophobes qui traversent la mb et interagissent avec les queues hydrophobes des L. Des régions hydrophiles qui sont exposées à leau des 2 côtés de la mb.

29 Les P intrinsèques : - Elles sont maintenues dans une des 2 couches lipidiques par une chaîne dag. - Elles sont présentes dun seul côté de la mb.

30 Les P périphériques : -- Elles ne sétendent pas jusquà la partie hydrophobe de bicouche lipidique. -- Elles sont liées aux extrémités hydrophiles des PL ou à des P intégrées dans la mb. -- Elles peuvent être situées sur la face externe ou interne de la membrane.

31 3. Diffusion des P - Diffusion par rotation : de nombreuses P sont capables de tourner autour dun axe perpendiculaire au plan de la double couche. - Diffusion latérale : les P peuvent aussi se déplacer latéralement à lintérieur de la mb. Pas de basculement entre les bicouches

32 Exp. Réalisée en 1970 Travaux sur des cellules hybrides homme-souris Les P mb humaines sont visualisées en utilisant des anticorps « anti-P de mb humaine », marqués à la rhodamine (rouge). Les P de mb de souris sont visualisées en utilisant des anticorps « anti-P de mb de souris », marqués à la fluorescéine (vert).

33

34 III. GLUCIDES MEMBRANAIRES (planche 4b) - - Toutes les cellules eucaryotes ont des glucides au niveau de leur surface (sous forme doligosaccharides ou de polysaccharides).

35 - - Ces sucres sont liés : aux L pour former des glycolipides et aux P pour former des glycoprotéines. - Les chaînes glucidiques des GL et GP sont - exclusivement localisées sur la face non cytosolique.

36 - - On appelle glycocalyx la zone périphérique riche en G située sur la face externe. - - Le glycocalyx pourrait jouer un rôle de reconnaissance entre cellules

37

38 IV. MB PL : MODELE DE LA MOSAIQUE FLUIDE (planche 5a) Cest le modèle énoncé pour décrire : la disposition particulière des différents éléments constituant la mb pl. la fluidité caractérisant ces éléments.

39 A.Ultrastructure de la membrane plasmique (a. TEM x 19000, b. TEM x )

40 C. TRANSPORT DES MOLECULES A TRAVERS LA MB - La cellule a la capacité daccepter certaines molécules, et den refuser dautres. - Cest la mb pl qui joue le rôle de barrière selective entre les milieux intra et extracellulaires. - Cest la partie hydrophobe de la bicouche Lque qui empêche un grand nb de molécules de traverser la mb pl.

41

42 Les mb sont perméables (planche 6a) : > aux molécules hydrophobes (ex : O 2, N 2 ). > aux molécules hydrophiles si elles sont non chargées et suffisament petites (ex : H 2 O, éthanol, urée…). Les mb sont imperméables (planche 6a) : > aux gdes molécules polaires (ex : glucose). > aux ions (ex : K +, Mg 2+ …). Ces molécules peuvent donc traverser la bicouche. Dans ce cas, ce sont les P de la mb qui vont permettre leur transport.

43 CONCLUSION Les différents types de molécules seront transportés de manière différente à travers la mb pl.

44 I. TRANSPORT DES PETITES MOLECULES 1. Transport par diffusion simple - Cest un transport où les molécules diffusent à travers la mb dans le sens du gradient de concentration, cad du + concentré vers le – concentré. - Cest un transport passif qui ne nécessite pas dénergie. - Ce type de transport concerne les molécules hydrophobes et les petites molécules hydrophiles non chargées.

45

46 2. Transport à laide de P transmembranaire a. Diffusion facilitée - Cest un transport passif qui ne nécessite pas dénergie, mais qui se fait avec laide de P mb. Si la molécule nest pas chargée : Seule la différence de concentration des 2 côtés de la mb détermine la direction du transport (transport dans le sens du gradient de conc).

47 Si la molécule porte une charge : Son transport se fait dans le sens du gradient electrochimique, qui dépend : - du gradient de concentration. - et de la différence de potentiel électrique à travers la mb.

48 Il existe 2 classes de P de transport mb : Les protéines canaux : (planche 6b) - Elles forment un canal au travers de la membrane qui souvre pour laisser diffuser certaines molécules dans le sens du gradient.

49 ils laissent diffuser rapidement les ions à travers la mb pl. ils sont spécifiques dun ou de pls ions. Ex 1 : Les canaux ioniques : Ex 2 : Les canaux hydriques ou aquaporines : ils permettent la diffusion rapide de leau à travers la mb. Ce transport de leau est appelé osmose. Cest un mvt passif qui se fait dun milieu (-) concentré en solutés vers un milieu (+) concentré.

50 Quand une cellule est placée dans un milieu (-) concentré en solutés que le milieu intracellulaire (milieu hypotonique), leau pénètre dans la cellule. Quand une cellule est placée dans un milieu (+) concentré en solutés que le milieu intracellulaire (milieu hypertonique), leau sort de la cellule. Quand une cellule est placée dans un milieu de concentration identique au milieu intracellulaire (milieu isotonique), il ny a pas de mvt deau.

51 Les P porteuses ou transporteurs : (planche 7a). - Elles se lient au soluté à transporter et le font passer de lautre côté de la mb, dans le sens du gradient, par bascule ou par changement de configuration (ping-pong). Schéma dune protéine porteuse intervenant dans la diffusion facilitée par un changement de configuration.

52 Il existe ts types de protéines porteuses (planche 7b): REMARQUE 1 P uniports (ou uniporteur) : elles transportent un seul soluté. P « co-transporteurs » : elles transportent 2 solutés. Cest un transport couplé qui se fait de 2 manières possibles: Par Co-transport symport : les 2 solutés sont transportés dans le même sens par un symporteur. Par Co-transport antiport : les 2 solutés sont transportés dans des sens opposés par un antiporteur.

53 Représentation schématique des protéines porteuses fonctionnant comme des systèmes uniports ou co-transporteurs (symport et antiport).

54 REMARQUE 2 Chaque P de transport mb est spécifique dun type de molécules. b. Transport actif (planche 8a) - Cest le transport de solutés à travers la mb pl contre le gradient électrochimique : à contre- courant, du – conc vers le + conc. Cest donc un transport actif, qui nécessite de lénergie (Є). - Il seffectue toujours à laide de protéines porteuses.

55 Schématisation des différents types de transport.

56 Selon la source d Є utilisée, il y a 2 types de transport actif: Le transport actif primaire où lЄ provient de lhydrolyse de lATP : ATP ADP + P + Є

57 Exemple : pompe Na+ / K+ - ATPase (planche 8b) - Dans le fonctionnement normal dune cellule, [K+] est bcp plus élevée à lintérieur des cellules p/r à lext. [Na+] est bcp plus élevée à lext. -Cette différence de concentration est maintenue grâce à une pompe Na+ / K+ qui fait sortir Na+ et entrer K+. - Cette pompe fonctionne comme un antiport.

58 Schéma de la Na + /K + ATPase fonctionnant comme une pompe qui fait sortir la Na + vers lextérieur et entrer le K + vers lintérieur.

59 -L Є nécessaire à son fct est fournie par lhydrolyse de lATP sous laction dun enzyme : lATPase. - Pour chaque molécule dATP hydrolysée : 3 Na+ sont excrétés 2 K+ sont accumulés.

60 Le transport actif secondaire où lЄ utilisée provient dun gradient ionique. Exemple : pompe Na+-Glucose Transport couplé du Na+ et du glucose

61 - Cest l Є dissipée par le gradient ionique (du Na+) qui permet le transport actif du glucose. - Cest un système de cotransport symport. II. TRANSPORT DES GROSSES MOLECULES - Les P membranaires ne peuvent pas transporter des macromolécules (ex : protéines, polysaccharides). - Les mécanismes impliqués sont : lendocytose pour lentrée des molécules dans la cellule et lexocytose pour leur sortie de la cellule.

62 1. ENDOCYTOSE - Il y a 2 types principaux dendocytose : a. La pinocytose ou « boisson de la cellule » - Cest lingestion de fluides et de solutés par lintermédiaire de petites vésicules (diamètre < 150 nm).

63

64 Etapes : Adhésion des solutés à la surface de la mb. pl. Invagination de plus en plus marquée de la portion de mb. pl. Formation dune vésicule dendocytose ou endosome contenant les molécules. REMARQUE - Cest un mécanisme utilisé par la plupart des cellules eucaryotes.

65 b. La phagocytose ou « alimentation de la cellule » - Cest lingestion de particules de grande taille (comme les µorganismes ou les débris cellulaires) par lintermédiaire de vésicules de grande taille (diamètre > 250 nm) appelés phagosomes. Etapes : Adhésion entre cellule et particule à ingérer. Ingestion de la particule grâce aux prolongements cytoplasmiques (ou pseudopodes). Formation dune vacuole intracellulaire : le phagosome

66 fusion entre le phagosome et des lysosomes pour former un phagolysosome. Digestion de la particule par les enzymes du lysosome.

67 REMARQUE 1 - Cest un mécanisme principalement utilisé par des cellules spécialisées.

68 REMARQUE 2 - Lendocytose est accompagnée de perte de portions de mb. pl. 2. EXOCYTOSE - Cest le rejet de macromolécules contenues dans des vésicules intracellulaires vers lext. de la cellule.

69 Etapes : Migration des vésicules vers la mb. pl. Contact entre mb de la vésicule et mb. pl. Fusion des 2 mb. Déversement du contenu à lext. REMARQUE - Lexocytose est accompagnée de gain de portions de mb. pl.


Télécharger ppt "MEMBRANE PLASMIQUE I. DEFINITION - Cest la structure qui délimite et entoure toute cellule pour lui donner son individualité. - La membrane plasmique provient."

Présentations similaires


Annonces Google