Fiche de révision : MP 1

📋 Plan du Cours

1. Fluidité et mouvements membranaires
2. Spécialisations de la membrane plasmique
3. Fonctions de la membrane plasmique
4. Adhérence et motilité cellulaires
5. Principes des transports membranaires
6. Diffusion simple et facilitée
7. Osmose et canaux ioniques
8. Transports actifs et pompes

📖 1. Fluidité et mouvements membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Fluidité membranaire : Augmente avec la température et diminue avec le pourcentage de cholestérol et la proportion d’acides gras saturés.

★ À maîtriser

• La diffusion latérale est le mouvement lipidique le plus fréquent et se produit dans un même feuillet à une vitesse d’environ 1 μm/s à 37°C.

📌 La scramblase déplace aléatoirement les lipides entre les deux feuillets avec du Ca2+, tandis que les floppases et les flippases sont des translocases ATP-dépendantes orientées respectivement vers le feuillet externe et le feuillet interne.

• Les translocases déplacent les phospholipides ainsi:
  • Les floppases déplacent la phosphatidylcholine vers le feuillet externe
  • Les floppases déplacent la sphingomyéline vers le feuillet externe
  • Les flippases déplacent la phosphatidylsérine vers le feuillet interne
  • Les flippases déplacent la phosphatidyléthanolamine vers le feuillet interne

Compléments

• Lors de la mort cellulaire, le manque d’ATP empêche les flippases de ramener les phosphatidylsérines vers le feuillet interne, ce qui les externalise.

💡 Astuce mémo

Floppase = out, flippase = in

📖 2. Spécialisations de la membrane plasmique

🔑 Notions clés & Définitions

• Microvillosités : Expansions cytoplasmiques en doigts de gant contenant des microfilaments d’actine et facilitant les échanges avec le milieu extracellulaire.

• Radeaux lipidiques : Microdomaines membranaires rigides, riches en cholestérol, en phospholipides à acides gras saturés et en protéines, représentant environ 10 à 30 % de la surface membranaire.

• Glycocalyx : Zone périphérique de la membrane plasmique riche en résidus glucidiques, qui protège la cellule, augmente son adhérence et contrôle sa morphologie.

📝 Points essentiels

• Dans l’intestin grêle, les microvillosités des entérocytes permettent le passage des nutriments vers le sang et représentent une surface d’environ 200 m2 chez l’adulte.

📖 3. Fonctions de la membrane plasmique

📝 Points essentiels

• Les fonctions majeures de la membrane plasmique sont:
  • La communication intercellulaire
  • L’adhérence cellule-matrice et cellule-cellule
  • La motilité cellulaire
  • Le transport de molécules

• Le clivage de protéines transmembranaires par des MMP ou ADAM sur leur partie extracellulaire, ou par des caspases sur leur partie intracellulaire, libère des fragments pouvant gagner le noyau et réguler la transcription des gènes.

• La phospholipase C clive le PIP2 et libère l’IP3 et le DAG; l’IP3 active son récepteur du réticulum endoplasmique, provoquant une libération de calcium pouvant entraîner une contraction musculaire.

💡 Astuce mémo

Clivage membranaire → messager → régulation génique

📖 4. Adhérence et motilité cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Diapédèse : Passage d’un globule blanc hors du compartiment sanguin vers une zone cible grâce à des protéines d’adhésion qui le ralentissent et l’immobilisent.

📝 Points essentiels

• Les principales protéines d’adhérence sont:

  • Les CAM
  • Les immunoglobulines
  • Les intégrines
  • Les sélectines

• L’interaction entre des molécules membranaires et le cytosquelette permet le mouvement de la cellule.

📖 5. Principes des transports membranaires

★ À maîtriser

📌 Le transport passif suit un gradient sans apport d’énergie, tandis que le transport actif se fait contre le gradient avec une dépense énergétique.

Compléments

• Ce transport concerne notamment:
  • Les molécules non polaires
  • Les ions
  • Les acides aminés
  • Les nucléotides

💡 Astuce mémo

Passif = selon le gradient ; actif = contre le gradient

📖 6. Diffusion simple et facilitée

🔑 Notions clés & Définitions

• Diffusion simple : Passage direct d’une molécule à travers la membrane plasmique sans énergie cellulaire ni protéine associée, selon son gradient de concentration.

• Diffusion facilitée : Transport passif selon le gradient qui nécessite une protéine transmembranaire appelée perméase, sans consommation d’énergie.

📝 Points essentiels

• La diffusion simple est plus rapide pour les petites molécules apolaires comme O2, CO2 et N2 que pour les petites molécules non chargées comme H2O, l’éthanol et l’urée.

📖 7. Osmose et canaux ioniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Osmose : Passage du solvant du milieu le moins concentré en solutés vers le milieu le plus concentré en solutés à travers une membrane semi-perméable.

★ À maîtriser

📌 Dans un milieu hypertonique, l’eau sort du globule rouge qui se rétracte, tandis que dans un milieu hypotonique, l’eau entre dans le globule rouge et peut provoquer son hémolyse.

📌 Les canaux ioniques potentiel-dépendants s’ouvrent selon le potentiel de membrane, tandis que les canaux ligand-dépendants s’ouvrent ou se ferment après fixation d’un ligand spécifique.

Compléments

• Les aquaporines sont des protéines transmembranaires sélectives du passage de l’eau identifiées dans les années 90 par Peter Agre, qui a reçu le Prix Nobel de chimie en 2003.

• Ces canaux sont notamment spécifiques de:

  • Na+
  • K+
  • Cl−

💡 Astuce mémo

Hypotonique : l’eau entre ; hypertonique : l’eau sort

📖 8. Transports actifs et pompes

🔑 Notions clés & Définitions

• Transport actif : Déplace les molécules contre leur gradient de concentration en consommant de l’énergie provenant de l’ATP ou d’un couplage avec un transport passif d’ions.

★ À maîtriser

• Les protéines ABC, notamment les protéines MDR et MRP, exportent des médicaments et des molécules chimiothérapiques de manière ATP-dépendante et contribuent à la résistance des cellules tumorales.

• La pompe Na+/K+ fait sortir 3 ions Na+ de la cellule et entrer 2 ions K+, établissant un intérieur cellulaire plus négatif que l’extérieur. — Jens Skou, 1997

Compléments

• La pompe Na+/K+ utilise 25 % de l’ATP produit par la mitochondrie, soit environ 8000 molécules d’ATP par minute.

📌 La digoxine se fixe sur un site extracellulaire de la pompe Na+/K+ et bloque la pompe dans le myocarde, ce qui diminue la fréquence cardiaque sans effet sur les muscles squelettiques.

📊 Tableaux de synthèse

Types de transport membranaire