Fiche de révision : Transport membranaire

📋 Plan du Cours

1. Diffusion et gradients membranaires
2. Perméabilité et osmose
3. Diffusion facilitée et transport actif
4. Pompes et transporteurs ATP-dépendants
5. Échanges vésiculaires membranaires
6. Transmission nerveuse intercellulaire

📖 1. Diffusion et gradients membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Gradient électrochimique : Combinaison du gradient de concentration et du gradient électrique qui guide le déplacement des ions.

★ À maîtriser

• La diffusion correspond à la répartition spontanée des molécules vers une distribution plus homogène, dans un contexte où l’entropie tend à augmenter.

• La loi de Fick établit que le flux net de diffusion est proportionnel au gradient de concentration et au coefficient de diffusion du soluté dans le solvant.

Compléments

📌 Lorsqu’une membrane sépare deux compartiments, le coefficient de diffusion est remplacé par un coefficient de perméabilité, qui varie selon les molécules dans une membrane semi-perméable.

• Les cations sont plutôt attirés vers l’intérieur des cellules, dont le potentiel électrique est négatif par rapport à l’extérieur.

💡 Astuce mémo

Un gradient de concentration entraîne une diffusion nette vers une répartition plus homogène.

📖 2. Perméabilité et osmose

🔑 Notions clés & Définitions

• Osmose : Diffusion de l’eau à travers une membrane.

★ À maîtriser

• Les bicouches lipidiques sont imperméables aux molécules polaires.

Compléments

• Les aquaporines sont des protéines associées à la diffusion de l’eau. - Peter Agre, 1988

• La vitesse de diffusion d’une substance est indiquée comme inversement proportionnelle à la racine carrée de son poids moléculaire (V ∝ 1/√PM).

📌 Les globules rouges en milieu hypertonique et les cellules d’élodée en milieux hypotonique ou hypertonique illustrent les conséquences de l’osmose.

💡 Astuce mémo

Milieu hypertonique : l’eau sort ; milieu hypotonique : l’eau entre.

📖 3. Diffusion facilitée et transport actif

🔑 Notions clés & Définitions

• Diffusion facilitée : Transport passif à travers une perméase, suivant le gradient de concentration.
• Transport actif : Fait intervenir une perméase et permet le transport contre le gradient grâce à l’énergie de l’ATP.

📝 Points essentiels

• Les ATPases ioniques de type P sont autophosphorylantes.

💡 Astuce mémo

La diffusion facilitée suit le gradient ; le transport actif mobilise l’ATP.

📖 4. Pompes et transporteurs ATP-dépendants

★ À maîtriser

• Les pompes ioniques de type P comprennent la Na+/K+ ATPase et la Ca2+ ATPase.

• La Ca2+ ATPase stocke les ions calcium dans le réticulum sarcoplasmique et les maintient à très bas niveau dans le cytosol, où Ca2+ sert de messager cellulaire.

📌 L’ATPase V, principalement présente chez les eucaryotes, maintient un pH bas dans les lysosomes et les vacuoles végétales, tandis que l’ATPase F fonctionne à l’inverse comme ATP synthase et synthétise l’ATP.

• La surexpression des transporteurs MDR conduit à une résistance des cellules cancéreuses à la chimiothérapie.

Compléments

• La Ca2+ ATPase se trouve dans la membrane plasmique et dans la membrane du réticulum sarcoplasmique des cellules musculaires.

• Les ATPases F sont présentes chez les eucaryotes et les procaryotes.

• La superfamille des transporteurs ABC (ATP binding cassette) regroupe plusieurs centaines de transporteurs présents de la bactérie à l’homme.

• Les transporteurs ABC comportent deux domaines transmembranaires et deux domaines cytoplasmiques.

• Chez les bactéries, les transporteurs ABC sont abondants dans la membrane plasmique et participent à la nutrition et à l’export de toxines.

• Chez les eucaryotes, les transporteurs ABC exportent de multiples substances.

• Les transporteurs MDR (multidrug resistance), dont la P-glycoprotéine est un exemple, participent à la détoxification du cytoplasme.

📖 5. Échanges vésiculaires membranaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Endocytose : Mécanisme vésiculaire d’entrée de substances dans la cellule.

• Exocytose : Mécanisme vésiculaire de sortie de substances de la cellule.

📝 Points essentiels

• Les formes d’endocytose citées sont :
  • la pinocytose
  • l’endocytose par récepteurs
  • la phagocytose

• L’endocytose par récepteurs peut faire intervenir des vésicules à clathrine ou à cavéoline.

• Le transport des LDL est associé à des vésicules à clathrine.

💡 Astuce mémo

L’endocytose fait entrer du matériel ; l’exocytose le fait sortir.

📖 6. Transmission nerveuse intercellulaire

📝 Points essentiels

• La transmission nerveuse entre deux cellules est une forme de transmission de l’information cellulaire.