Transports transmembranaires

Résumé du document

- En plus de la membrane plasmique, on trouve d'autres membranes intra-cellulaires au niveau desquelles on observe les mêmes phénomènes qu'au niveau de la membrane plasmique.
- Chaque membrane cellulaire sépare deux compartiments de composition physico-chimique-chimique différente.
- Toutes les membranes possèdent une structure commune, mais chaque membrane présente des propriétés fonctionnelles uniques qui la rendent distincte des autres.

- Structure de base des différentes membranes cellulaires : rassemblement de lipides membranaires
- Différents types de lipides : phospholipide, glycolipide, sphingoglycolipide, cholestérol.
- Tête hydrophile, queue hydrophobe : comportement amphiphile.

- En présence d'eau, les lipides membranaires s'auto-organisent spontanément en une bicouche = 2 feuillets superposés formés de lipides juxtaposés (...)

Extraits

[...] Les protéines membranaires : Pompes ioniques. Échangeurs / transporteurs. Canaux ioniques. Chacun contribuera à une augmentation sélective de la perméabilité de la membrane plasmique. II] Principes de base Energétique Energétique : L'analyse de l'énergétique d'une réaction de transport consite à établir si la réaction peut se produire spontanément et quel en sera le sens spontané. Dans chaque compartiment, la quantité d'énergie que possède le soluté X est donnée par son potentiel électrochimique T = température absolue = θ + 273 = température en Kelvin R = constante des gaz parfaits = 8,31 J.mol-1.K-1 F = constante de Faraday = quantité de charges dans une mole = 96500 C.mol- 1 z = valence = nombre de charges portées / valeur absolue de la charge de l'électron. [...]

[...] Seuls les solutés parfaitement solubilisés en solution participent aux réactions de transfert transmembranaire. Quel devenir des solutés en solution ? Un mélange s'homogénéise car les solutés sont mobiles en solution (agitation thermique / mouvement brownien). La vitesse de déplacement du soluté en solution est appelée mobilité. En présence d'une bicouche : La bicouche s'oppose (pas totalement) au déplacement du soluté. Elle restreint la mobilité du soluté en solution. La membrane constitue une barrière de diffusion, mais elle doit être perméable vis-à-vis de certains solutés. [...]

[...] Quelque soit le soluté, il y a toujours possibilité de passage au travers des lipides de la membrane = perméabilité toujours différente de zéro. Cinétique de diffusion simple : Vitesse initiale de diffusion simple = flux = tangente à l'origine de la cinétique. Loi de Fick flux de diffusion simple parfaitement proportionnel à la concentration. Perméabilité = pente / épaisseur membranaire. NO = gaz utilisé par certaines cellules comme un messager (vaisseaux sanguins). Flux par diffusion facilitée : Rapide très rapide : 107 108 ions/sec. La diffusion facilitée ne se fait pas exclusivement par les canaux. [...]

[...] Les autres protéines traversent la bicouche : on les appelle protéines intrinsèques, intégrales ou transmembranaires. Vue de dessus : Les membranes constituent des mosaïques fluides car les éléments qui les composent ne sont pas immobiles : Chaque constituant membranaire peut se déplacer latéralement (en x et en dans le plan de la membrane = diffusion latérale. Chaque constituant est potentiellement animé d'un mouvement de rotation (plus l'élément est petit, plus la vitesse de rotation est importante). 3 degrés de liberté Point commun aux deux compartiments : le solvant = H2O : L'eau est le solvant des milieux intra- et extra-cellulaires dans lequel sont solubilisés les solutés (ions, sucres, acides aminés et macromolécules). [...]

[...] Direction perpendiculaire au plan de la membrane. Sens donné. Point d'application : chaque molécule de soluté. Le gradient électrique produit une force représentable par un vecteur : Norme donnée (ΔΨ). Direction perpendiculaire au plan de la membrane. Sens donné. Point d'application : chaque molécule de soluté. Conclusion : X se déplace de cis vers trans si et seulement si l'énergie de X dans cis est plus importante que l'énergie de X dans trans : Le flux de X est orienté de cis vers trans. [...]