Fiche de révision : Topologie et dynamique des biomembranes

📋 Plan du Cours

1. Isolement et topologie membranaires
2. Lipides et fluidité membranaires
3. Glycolipides et liposomes
4. Protéines associées aux membranes
5. Architecture et mouvements membranaires
6. Mesure de la mobilité par FRAP
7. Asymétrie membranaire et radeaux

📖 1. Isolement et topologie membranaires

★ À maîtriser

📌 La centrifugation différentielle sépare les composants cellulaires selon leur taille, tandis que la centrifugation sur gradient de densité les sépare selon leur masse volumique.

📌 La perturbation des globules rouges peut produire des fantômes ouverts ou fermés et des vésicules scellées orientées soit right-side-out, soit inside-out.

Compléments

• L’isolement des PBMC (peripheral blood mononuclear cells) utilise le Ficoll.

• L’orientation des vésicules de globules rouges dépend des conditions ioniques utilisées pendant la procédure de perturbation.

💡 Astuce mémo

Le Ficoll isole des PBMC ; le fractionnement sépare les composants cellulaires.

📖 2. Lipides et fluidité membranaires

★ À maîtriser

• La présence d’une double liaison détermine la structure tridimensionnelle de l’acide gras et, par conséquent, celle du phospholipide.

• Le cholestérol est un régulateur de la fluidité membranaire.

Compléments

• L’acide arachidonique est noté 20:4 ω-6.

• La cardiolipine intervient dans l’attraction des H+ et la fonction de l’ATP synthase.

• Les plasmalogènes sont des phospholipides spécifiques comportant une liaison vinyle.

💡 Astuce mémo

Une double liaison modifie la structure tridimensionnelle de l’acide gras, donc celle du phospholipide.

📖 3. Glycolipides et liposomes

★ À maîtriser

• Les glycolipides comprennent notamment :

  • les cérébrosides
  • les globosides
  • les gangliosides
  • les sulfatides

• Les gangliosides contiennent un acide sialique.

• Les liposomes et les nanoparticules sont présentés comme des systèmes importants d’administration de médicaments.

Compléments

• Les globosides sont présentés comme un exemple lié aux groupes sanguins ABO.

• Les glycolipides membranaires peuvent interagir avec des récepteurs glucidiques appelés lectines.

📖 4. Protéines associées aux membranes

★ À maîtriser

• Les protéines membranaires intrinsèques peuvent être associées à la membrane par un acide gras ou un groupement prényle.

• Une protéine membranaire intrinsèque peut être fixée à la membrane par un glycolipide spécifique appelé glycosylphosphatidylinositol (GPI).

📌 Les détergents ioniques sont dénaturants, tandis que les détergents non ioniques sont présentés comme non dénaturants ; Triton X-100 est non ionique.

Compléments

• Les groupements farnésyl et géranylgéranyl sont des composés à caractère lipidique, ou lipoïdes, et non des lipides ; ils comportent respectivement 15 et 20 carbones.

• VDAC est une porine mitochondriale membranaire intrinsèque comportant plusieurs feuillets bêta.

• Les protéines de la membrane des globules rouges peuvent être analysées par électrophorèse sur gel de polyacrylamide en présence de SDS ; le gel présenté est coloré au bleu de Coomassie.

💡 Astuce mémo

Une protéine intrinsèque traverse ou s’ancre dans la membrane ; une protéine périphérique interagit avec elle sans y être intrinsèque.

📖 5. Architecture et mouvements membranaires

📝 Points essentiels

• Le modèle de la mosaïque fluide décrit l’architecture des membranes.

• Les membranes présentent une fluidité et des mouvements de lipides membranaires.

• Les translocases assurent le mouvement transversal des lipides membranaires et contribuent à l’instauration et au maintien de l’asymétrie membranaire.

📖 6. Mesure de la mobilité par FRAP

📝 Points essentiels

• La FRAP mesure la redistribution de fluorescence après photoblanchiment d’une zone restreinte : on marque la molécule d’intérêt, on photoblanchit cette zone au laser, puis on observe si la fluorescence y réapparaît.

• La réapparition de fluorescence dans la zone photoblanchie indique la présence d’un mouvement des molécules.

💡 Astuce mémo

Marquer, photoblanchir, puis observer la récupération de fluorescence.

📖 7. Asymétrie membranaire et radeaux

★ À maîtriser

• La technique au trinitrobenzène sulfonate (TNBS) est présentée comme une méthode d’étude de l’asymétrie des phospholipides.

• Les radeaux membranaires sont impliqués dans les synapses immunologiques et jouent ainsi un rôle important dans les réponses immunitaires.

Compléments

• Le TNBS ne pénètre pas dans les cellules et réagit avec les fonctions amines primaires.

• Selon le cours, les radeaux membranaires ne sont pas désorganisés par les détergents.