Transcript Transport membranaire I

Structure et Fonctions
Chapitre 3
Module 1 – Biologie cellulaire et
Transport membranaire
La membrane : vous connaissez ?!?
Frontière entre
l’intérieur et
l’extérieur de la
cellule.
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
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La membrane
Fig. 3.3
 Fluide
 Dynamique
(Cliquez)
 Mosaïque
 Composition
hétérogène
F.Ext.
F.Int.
 Lipides =
phosphoglycérolipides
 Protéines
membranaires
 Glucide en petite
quantité
3
La membrane
Cytosquelette
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
Fig. 3.3
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Fluidité
La fluidité d’une membrane
Les composantes
de la membrane
sont dynamiques :
elles se déplacent.
Cliquez sur l’image
Déplacements
latéraux
Rotation
Flip-Flop
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
C : Fig. 8.46
La fluidité des membranes
La membrane n’est PAS statique
Essentielle au bon fonctionnement
de la cellule.
Mouvement latéraux rapides des
phospholipides
La fluidité dépend de:
Température (+ T°↑ , + c’est fluide)
Composition lipidique (a.g. et
cholestérol) 7
La fluidité d’une membrane
Importance de sa composition sur
sa fluidité
+ a.g. insaturés = + mb est fluide !
 Les a.g. insaturés s’entassent moins que
les a.g. saturés !
 + il y a de l’espacement, + c’est fluide
vs
A.g. saturés
C: Fig. 7.5
A.g. insaturés
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Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
Perméabilité sélective
La mb régit le transport
des substances.
Certaines molécules …
Passent facilement la mb
Passent, mais difficilement
Ne passent pas
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
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Structure et Fonctions
Module 1 – Biologie cellulaire et
Transport membranaire
Le plan de match
Notion de base :
Soluté, solvant et solution
Le transport membranaire :
Transport passif
 Principe de la diffusion
 Principe de l’osmose
Transport actif
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Principe  :
Solvant + Soluté(s) = Solution
Composé
chimique
(NaCl)
Solution
Composé
chimique
(glucose)
Soluté 1
(Cl-)
Soluté 2
(glucose)
Soluté 3
(Na+)
Molécule
d’eau libre
Solvant
(eau)
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Transport
passif
(diffusion)
Transport membranaire
 Perméabilité sélective :
 La membrane permet le transport des
molécules qui entrent et qui sortent de la
cellule
 Certaines molécules passent:
 Facilement
 Difficilement
 Pas du tout
La membrane régit le
transport des substances.
Transport membranaire
 Passage facile …
 Molécules hydrophobes :
 Lipides, hydrocarbures, acides gras
 Vitamines liposolubles
 Gazs :
 CO2, O2
 Petites molécules (eau)
 Passage difficile ou imperméable :
 Molécules hydrophiles :
 Molécules polaires (eau)
 Grosses molécules (glucides, a.a.)
 Ions (Na+, K+)
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
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Le Transport Membranaire
Deux types de transport
TRANSPORT PASSIF
Diffusion simple
Diffusion facilitée
TRANSPORT ACTIF
Primaire (pompes)
Secondaire (cotransport)
Endocytose
Transport vésiculaire
Exocytose
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
Transport passif
Diffusion simple
 Passage direct au travers de la mb
Diffusion facilitée
 Le passage nécessite
l’intermédiaire d’une
Protéine de transport
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Principe  : La diffusion
Toute substance diffuse en suivant SON
propre gradient de concentration :
+ concentré  - concentré
Jusqu’à l’égalité des []
[+]
[–]
[=]
Mouvement NET est NUL !
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
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Principe  : La diffusion
Un soluté diffuse en suivant SON
propre gradient de concentration,
et ce, indépendamment de celui
des autres solutés.
[–]
[+]
[+]
[–]
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
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Principe  : La diffusion
Influencée par 3 facteurs :
Température
 +  ; + diffusion rapide
Taille des molécules
 + petites ; + diffusion rapide
Pente du gradient
 +  ; + diffusion rapide
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
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Transport passif
ne
nécessite PAS
Le transport passif
une dépense d’É de la
part de la ¢.
ATP
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
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Transport passif : D. facilitée
Diffusion facilitée :
Le passage des substances à travers la mb
NÉCESSITE l’intermédiaire d’une protéine
de transport.
Couloirs hydrophiles
Portion hydrophile
Portion hydrophobe
Fig. 3.7 b, c ,d
Module 1 – Biologie cellulaire
et Transport membranaire
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Transport passif : D. facilitée
3 types :
Canaux ioniques
Perméases
Aquaporines
Fig. 3.7
Diffusion facilitée est un
type de transport passif
= ne nécessite
AUCUNE É !!!
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Transport passif : D. facilitée
Canaux ioniques :
 Protéines de transport
 Transportent des ions spécifiques
 Canaux calciques (Ca2+), sodiques (Na+),
potassiques (K+) …
 Ouverture et
fermeture sont
contrôlées :
 Mécanique
 Chimique
 Électrique
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Transport passif : D. facilitée
Perméases :
 Protéines de transport
 Molécules chargées ou polaires :
 Monosaccharides, a.a., vitamines.
 Changement de conformation
 Spécifiques au substrat
 Saturation
 Peuvent être inhibées
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Transport passif : D. facilitée
Aquaporines :
Protéines de transport
Spécifiques à l’EAU
L’eau diffuse suivant son [gradient].
Osmose
Fig. 3.7 d)
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Transport de l’eau
Lentement:
Par diffusion à
travers la
membrane
Rapidement:
Aquaporines
peuvent
contrôler le
débit d’eau.
Module 1 – Transport membranaire
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Osmose
L’osmose :
 Diffusion de molécules
d’EAU libres à
travers une membrane à
perméabilité sélective.
http://www.accreteil.fr/biotechnologi
es/doc_biochemistrywater.htm
Module 1 – Osmose
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Principe  : l’osmose
L’Osmose :
La direction de l’osmose dépend
 Concentration totale de tous les solutés
dans l’eau
 Et Non de la nature du soluté.
Solution HYPOtonique
Solution HYPERtonique
Solutions
[eau]
[solutés]
[=]
ISOtoniques
[eau]
[solutés]
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Tonicité du milieu
Capacité d’une solution à modifier
le tonus (forme) d’une ¢ en
agissant sur son volume d’eau
intracellulaire.
Dépend de la teneur en solutés
du milieu extracellulaire.
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
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Transport passif
L’Osmose : la diffusion de l’EAU
Solution
hypotonique
Solution
hypertonique
H2O
Solutions
isotoniques
[=]
Fig: 3.8 b
: glucose
Cliquez sur l’image
http://www.ac-creteil.fr/biotechnologies/doc_osmosis.htm
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Osmose
Solution isotonique
2 solutions de concentration égale de
solutés
Solution hypertonique
1 solution plus concentrée de solutés
VS
Solution hypotonique
1 solution moins concentrée de solutés
Module 1 – Osmose
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Tonicité
 Milieu isotonique :
 Volume ¢ reste =
 Milieu hypotonique :
 Volume ¢  (puisque l’eau entre !)
 ¢ est qualifiée de « lysée »
 Milieu hypertonique :
 Volume ¢  (puisque l’eau sort !)
 ¢ est qualifiée de « crénelée »
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
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Transport passif … en bref
 2 types :
 Diffusion simple
 Diffusion facilitée  protéines de transport
 Toute substance diffuse selon son PROPRE
gradient de concentration.
 Le transport passif
ne nécessite PAS
une dépense d’É
de la part de la ¢.
ATP
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
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Transport passif … en bref
Gros Solutés
 Perméase
 Canal ionique
Aquaporine
Module 1 – Biologie cellulaire et Transport membranaire
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Exercice:
Fig. 1 – Comparaison des courbes de vitesse de diffusion d’un soluté transporté
par diffusion simple (l’oxygène) et d’un soluté transporté par diffusion facilitée
(le glucose), en fonction du gradient de concentration de soluté.
Légende
oxygène
glucose
Vitesse de diffusion
du soluté
(du milieu hypertonique
au milieu hypotonique)
Gradient de concentration du soluté
(différence de concentration entre les deux milieux)
*Comment s’explique le « plateau » observé sur le graphique?
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Exercice:
Fig. 1 – Comparaison des courbes de vitesse de diffusion d’un soluté transporté
par diffusion simple (l’oxygène) et d’un soluté transporté par diffusion facilitée
(le glucose), en fonction du gradient de concentration de soluté.
Légende
oxygène
glucose
Vitesse de diffusion
du soluté
(du milieu hypertonique
au milieu hypotonique)
Gradient de concentration du soluté
(différence de concentration entre les deux milieux)
*Comment s’explique le « plateau » observé sur le graphique?
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Dans le labo …
Utilisation d’une membrane artificielle :
Les protéines de transport sont
remplacées par des « trous » dans la
membrane artificielle.
La membrane artificielle imite les
propriétés d’une vraie membrane :
 Perméabilité sélective déterminée par …
 Taille des « trous »