Fiche de révision : Transports membranaires et cellulaires

📋 Plan du Cours

1. Homéostasie et milieux liquidiens
2. Répartition des principaux électrolytes
3. Transports passifs et osmose
4. Pompes et transports actifs
5. Couplage des transports secondaires
6. Exocytose et endocytose

📖 1. Homéostasie et milieux liquidiens

🔑 Notions clés & Définitions

• Homéostasie : Stabilisation des différentes constantes physiologiques chez les organismes vivants.

📝 Points essentiels

• Les paramètres du milieu intérieur concernés sont : l’équilibre hydrique (osmolarité), l’équilibre électrolytique (concentration des ions), l’équilibre acido-basique (pH), la température, la glycémie, la circulation sanguine (pression artérielle)

• Une perturbation interne ou externe peut entraîner une perte d’homéostasie, à laquelle l’organisme répond par une compensation ; si celle-ci réussit, l’organisme reste en bonne santé, et si elle échoue, une pathologie apparaît.

💡 Astuce mémo

Perturbation → compensation → santé si elle réussit, pathologie si elle échoue.

📖 2. Répartition des principaux électrolytes

🔑 Notions clés & Définitions

• Natrémie : Concentration de Na⁺ dans le plasma, exprimée en milliéquivalents par litre (mEq/l).
• Kaliémie : Concentration de K⁺ dans le plasma, exprimée en milliéquivalents par litre (mEq/l).

📝 Points essentiels

• Les ions Na⁺ représentent environ 95 % des cations de l’espace extracellulaire et sont les cations majoritaires de ce compartiment.

• La natrémie moyenne est d’environ 140 ± 2 mEq/l.

• Environ 98 % du potassium de l’organisme se trouve dans l’espace intracellulaire, où les ions K⁺ sont les cations majoritaires.

• La kaliémie moyenne est d’environ 4 ± 0,5 mEq/l.

💡 Astuce mémo

Na⁺ domine dehors, K⁺ domine dedans.

📖 3. Transports passifs et osmose

★ À maîtriser

• Le transport passif déplace des molécules dans le sens de leur gradient de concentration sans nécessiter d’énergie.

📌 La diffusion simple fait franchir la membrane aux molécules directement à travers la bicouche lipidique, sans transporteur, tandis que la diffusion facilitée les fait traverser selon leur gradient grâce à des canaux spécifiques ou à des transporteurs membranaires intégrés.

• Les mouvements d’eau dépendent de l’osmose et de la pression hydrostatique, et l’équilibre osmotique est nécessaire à la survie cellulaire.

Compléments

📌 Un uniport transporte un seul type de produit, un symport transporte deux produits dans le même sens et un antiport transporte deux produits en sens inverse.

• La teneur corporelle en eau est d’environ 60 % du poids vif et varie notamment avec la masse graisseuse et l’âge.

• Au niveau cellulaire, l’eau est transportée par osmose et par des aquaporines.

📖 4. Pompes et transports actifs

★ À maîtriser

• Le transport actif déplace des molécules à l’encontre de leur gradient de concentration grâce à des transporteurs protéiques spécifiques et nécessite de l’énergie issue de l’hydrolyse de l’ATP.

• La pompe Na⁺/K⁺-ATPase fixe 3 Na⁺ du milieu intracellulaire, hydrolyse l’ATP, libère l’énergie, change de conformation, expulse les Na⁺ vers le milieu extracellulaire, fixe 2 K⁺ extracellulaires, relargue les K⁺ dans le milieu intracellulaire et revient à son état normal.

Compléments

• Les transports actifs primaires utilisant l’ATP concernent notamment les ions Na⁺, Ca²⁺, K⁺ et H⁺.

• La H⁺,K⁺-ATPase est une pompe à protons présente dans les cellules de l’estomac.

• Les Ca²⁺-ATPases se trouvent dans la membrane plasmique de toutes les cellules et dans la membrane du réticulum endoplasmique lisse des cellules du muscle squelettique, où elles contrôlent l’entrée de Ca²⁺ dans les citernes.

• Les H⁺-ATPases des membranes des lysosomes et des endosomes acidifient le milieu de ces organites.

📖 5. Couplage des transports secondaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Transport actif secondaire : Le transport actif secondaire couple le transport simultané de deux substances ou plus par un même transporteur, dans le même sens (symport) ou en sens inverse (antiport).

★ À maîtriser

• Dans le transport actif secondaire, une substance, le plus souvent le sodium, diffuse dans le sens de son gradient et fournit l’énergie pour transporter une autre substance, comme le glucose ou les acides aminés, contre son gradient ; la pompe Na⁺/K⁺-ATPase entretient continuellement le gradient ionique.

Compléments

• Dans l’échangeur Na⁺/H⁺, un ion Na⁺ entre dans la cellule selon son gradient favorable tandis qu’un ion H⁺ est expulsé contre son gradient.

• Le transporteur Na⁺/HCO₃⁻/Cl⁻ fait entrer Na⁺ avec HCO₃⁻, fait sortir Cl⁻, puis le HCO₃⁻ réagit avec H⁺ pour former CO₂ et H₂O.

💡 Astuce mémo

Le gradient du Na⁺ fournit l’énergie au soluté transporté contre son gradient.

📖 6. Exocytose et endocytose

★ À maîtriser

📌 L’endocytose fait entrer des substances dans la cellule, tandis que l’exocytose en fait sortir, notamment les hormones et les neurotransmetteurs.

📌 La phagocytose concerne des particules solides de grande taille, supérieures à 1 μm, tandis que la pinocytose concerne des gouttelettes de petite taille.

• L’endocytose par récepteur peut se faire par des vésicules recouvertes de clathrine ou de cavéoline, et l’endocytose des LDL est un exemple d’endocytose par récepteur.

Compléments

• Les rôles des transports vésiculaires comprennent :
  • la nutrition
  • l’excrétion des déchets
  • la sécrétion
  • le transport intracellulaire
  • la défense de la cellule

📌 L’exocytose peut être constitutive ou déclenchée par l’ion Ca²⁺, auquel cas elle est régulée.

• La plupart des cellules ne peuvent pas phagocyter ; cette fonction est assurée par des cellules spécialisées telles que les macrophages, les monocytes, les neutrophiles et les cellules dendritiques, qui détruisent l’élément absorbé.

💡 Astuce mémo

Endocytose : entrée ; exocytose : sortie.

📊 Tableaux de synthèse

Transports selon leur mécanisme