pharma-fiches

des cours sous forme de fiches

Transfert d'information

Lundi 27 décembre 2010 à 23:24

Transfert d'informations 

 

Via la membrane plasmique, directs (jonctions gap) ou indirects.

Indirects, courtes distances : neurones à neurones, neurones à cellules glandulaires ou à cellules musculaires,  via un neurotransmetteur.
Indirects, longues distances : neurones à long axone. Hormones des cellules glandulaires, sécrétées dans le sang, alertant des cellules avec des récepteurs protéiques en nombre limité (cellule cible, reconnaissance spécifique). Un récepteur reconnaît une seule molécule (parfois 2) et induit un effet biologique dans la cellule.  

 

I) Récepteurs hormonaux. 

 

2 types d'hormones : 
- Hormones stéroïdes : origine corticosurrénalienne, activent des gènes nucléaires. Transportées par des récepteurs cytoplasmiques.
- Hormones peptidiques : hydrophiles. Ne traversent pas la membrane cytoplasmique. Récepteurs spécifiques sur la membrane.

          A) Récepteurs à adénylcyclase (AC)

 

Phase intra-membranaire :
- Récepteur : protéine R réceptrice, adénylcyclase (AC), couplés à un transducteur Gs à 3 sous-unités : α(s), β, γ.
- Complexe hormone/R > changement de conformation > dissociation Gs en α(s) d'une part et β,γ d'autre part.

Phase intracytoplasmique : 
- Changement α(s)  > remplacement d'1 GDP par 1 GTP > activation α(s) > activation de l'AC > synthèse AMPc à partir de l'ATP > AMPc transmet le message et l'amplifie. 

Schéma ICI
  
Gs et AC ne sont pas spécifiques d'un récepteur donné.
G = α+β+γ
Gs (stimulant) = α(s)+β+γ.
Gi (inhibteur) = α(i)+β+γ.
Spécificité récepteur/hormone.
Un récepteur = une hormone agoniste.
Antagoniste compétitif : substrats capables de se lier spécifiquement avec le récepteur empêchant l'agoniste de se fixer au récepteur.

II) Récepteurs synaptiques.

 

Transfert d'informations d'un neurone à un autre ou à une cellule musculaire.


          A) Modification de perméabilité/potentiel d'action (PA)

 
Le PA comporte 4 phases : 
- A : période de latence. Potentiel de repos du neurone (différence de potentiel ddp= -70mV). ddp résulte de la répartition des ions K+ qui sont 20 fois supérieurs dans l'axone qu'à l'extérieur. 
- B : phase de dépolarisation. Quand PA survient, la ddp passe de -70mV à +10mV (jusqu'à +50mV). Augmentation de la perméabilité de la membrane aux Na. Elle est maximum lorsque la ddp est à son maximum.
- C : phase de repolarisation. La ddp passe de +50 à -70mV. Diminution de la perméabilité de la membrane au Na et augmentation de la perméabilité au K (maximum au milieu de la repolarisation). Cette perméabilité reste élevée aussi longtemps que la fibre est dépolarisée.
- D : phase d'hyperpolarisation. Diminution de la sortie de K.  

 

          B) Synapse.
 

Zone de contact entre 2 cellules excitables, séparée par une fente synaptique.
Vésicules = messager
Phase pré-synaptique : dépolarisation pré-synaptique pour permettre un PA. Passage des ions Ca vers l'intérieur du neurone. Fusion des vésicules pré-synaptiques avec la membrane pré-synaptique grâce à la synaptophysine
Phase post-synaptique : récepteurs nicotiniques sur la fibre post-synaptique fixant Ach (acétylcholine) > ouverture canaux Na de type ROC (entrée Na, sortie K) > dépolarisation post-synaptique > ouverture canaux Na de type VOC (régulés par la tension) > dépolarisation accentuée.

Schéma ICI

III) Autres récepteurs.

 

Action de l'aldostérone grâce à deux intermédiaires : inositol triphosphate (IP3) et Ca.

Branche calmoduline : Fixation angiotensine II (ATII) sur récepteur -> phospholipase -> dissociation du phosphatidylinositol diphosphate (PIP2) en IP3+DAG (diacylglycérol) -> DAG forte affinité pour membrane et IP3 -> la sortie de Ca à partir du réticulum endoplasmique dans cytosol -> fixation Ca-calmoduline -> activation des protéines kinases -> phosphorylation de protéines spécifiques de la cellule ->sécrétion immédiate d'aldostérone. Le Ca ainsi que la DAG contribueraient à fixer la fixation de la PKC au niveau de la membrane.

Branche PKC (protéine kinase C) : activation de canaux Ca grâce au complexe Récepteur/angiotensine II > forte entrée de Ca sous-membranaire. De plus, activation de la pompe Ca grâce à l'activation par le complexe calmoduline/Ca et à l'activation par le Ca de la PKC membranaire. PKC phosphoryle la pompe à Ca et active aussi des protéines spécifique de la cellule > sécrétion prolongée d'aldostérone.

 

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Différenciations membranaires

Dimanche 26 décembre 2010 à 23:28

Différenciations membranaires 
 
I Villosités 
 
          A) Microvillosités
 
- Pôle basal / pôle apical.
- Côté apical : microvillosités : augmentation de la surface d'échange.
- Excroissance en doigt de gant.
- Ossature : faisceau d'actine dans l'axe de la microvillosité (villine + fimbrine), et protéines de pontage (fixation de l'actine à la microvillosité). L'actine est reliée dans la partie haute par viniculine + α-actinine. Dans la partie basse, protéines de réticulation (spectrine)

Cellules rénales : 
- Bordure en brosse.
- Microvillosités plus fines et plus serrées. 
 
          B) Invaginations.


Base des cellules :
- Inverse des microvillosités.
- Extension de la membrane vers l'intérieur.
- But : maintenir un taux de sodium important du plasma (besoin d'échanges au niveau du pôle basal).
 
II) Jonctions.
 
          A) Complexe de jonction.


- Zonula occludens : jonction qui fait tout le tour du plateau.
- Zonula adherens : jonction qui fait tout le tour de la cellule.
- Desmosomes maculaires (ovales) : "rivets" entre les membranes de cellules adjacentes.
- Hémidesmosomes dans la partie basale.
- Jonction GAP ou communicantes : message d'une cellule à l'autre.
- Récepteurs.

         B) Molécules d'adhésion.


CAM : Molécule d'Adhésion Cellulaire.
- Cellules de même type, accolées entre elles. 
-  Molécules adhésives : immunoglobulines (type NCAM), cadhérines (entre les cellules), intégrines (liaison substrat-lame basale), sélectines (liaison avec les cellules sanguines).
- Immunoglobuline (NCAM) : liaison indépendante du calcium : liaison entre les neurones (Neural Cell Adhesion Molecule).
- Cadhérines : dépendantes du calcium. Au niveau de la plaque dense des desmosomes et jonctions adherens : liaison avec cellules de la MEC, de la lame basale et des intégrines 
- Intégrines : dépendantes de calcium. Liaison avec les molécules de la MEC, la lame basale. Permet aux cellules de migrer dans l'environnement.
- Sélectines : dépendantes du calcium. Reconnaissent des motifs glucidiques portés par des mucines membranaires d'autres cellules.


SAM : Molécule d'Adhésion au Substrat : molécules accolées à la lame basale 
 
          C) Jonctions. 
 
Jonctions serrées ou occlusives : 
- Sous le plateau des cellules.
- 2 feuillets externes qui fusionnent en un seul.
- Protéines alignées dans la zone de fusion : occludines ou claudines. 
- Accroché à une trame de microfilaments internes fait d'actine.
- Opposition à la pénétration de substance extracellualire ou à la sortie de substrat.
Jonction d'ancrage intercellulaire : 
- Jonctions adhérentes = Zonula adherens : sous les jonctions serrées, espace intercellulaire, membrane interne épaissie et reliée par des filaments d'actine. Maintien de la forme cellulaire dans les cellules adultes, développement embryonnaire.
- Desmosomes maculaires = macula adherens : plaque dense (zone très épaissie), du côté du feuillet interne de chacune des membranes, filaments intermédiaires (tonofilaments), espace intercellulaire élargi, ligne dense médiane au niveau de cet espace. Jonction via des cadhérines se reconnaissant entre elles grâce au calcium, reliées au réseau d'action via des protéines intermédiaires (caténine). "Rivet" pour permettre une adhésion intercellulaire forte.


Jonctions d'ancrage cellule-lame basale ou cellule-matrice :
- Jonctions adhérentes : intégrines reliées à des microfilaments d'actine.
- Hémidesmosomes : intégrines reliées à des tonofilaments. Liaison cellule-lame basale : plaque cytoplasmique en relation avec le cytosquelette + ligne médiane.
- Lame basale : deux protéines : laminine (forme de croix au niveau de la lame basale, 4 sites de liaison) et fibronectine (dimère, 3 sites de liaison) : communication intercellulaire en fonctionnant comme des récepteurs.


Jonction communicante ou gap. 
- Ouvertes.
- Passage de petites molécules hydrophiles cytoplasme d'une cellule à celui d'une autre (PM<1500).
- 2 sous-unités de chaque côté = un connexon : liaison entre les milieux intérieurs des cellules adjacentes.
- Canal dans la partie médiane.
- Passage des ions dans les 2 sens.
- Formation en quelques minutes possible. 
- Couplage électrique par passage d'ions et synchronisation des contractions au niveau d'un tissu.
- Coopération métabolique : passage de substances
- Coordination des activités cellulaires et les réponses cellulaires.

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Le hyaloplasme

Dimanche 26 décembre 2010 à 22:59

Le hyoloplasme. 

 

I) Définition.

 

Où baignent les organites.
Limité à l'extérieur (membrane cellulaire) et à l'intérieur (membrane nucléaire).
= cytosol ou cytoplasme.
Homogène, pas de structure.
Globules lipidiques (grande place dans les adipocytes) et particules de glycogène (dispersés dans la cellule musculaire ou en amas dans les hépatocytes) se déplacant grâce aux courants cytoplasmiques. 

 

II) Composition chimique.

 

Eau : 85%
Protéines : enzymes libres ou complexées.
Lipides.
Sucres : glucose, glycogène.
Acides aminés.
Nucléosides - nucléotides.
Ions.
Composés métaboliques.
ARNm ou ARNt (t : transfert).

III) Fonctions.
 

Fournit les substances nécessaires au fonctionnement des différents organites et à leurs mouvements.

          A) Réserve de combustibles et de matériaux de construction.

 

Combustibles : glucose en solution, macromolécules de glycogène, globules lipidiques.
Matériaux de construction : acides aminés, nucléotides.

          B) Carrefour des voies métaboliques.

 

Glycolyse ou voie de EMBDEN-MEYERHOF.


 

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Le cell-coat

Dimanche 26 décembre 2010 à 22:26

Le cell-coat
 
I Définition et structure 
 
- Cell-coat = glicocalix = manteau cellulaire = glycolemme.
- Zone amorphe en contact avec l'extérieur de la membrane.
- Zone fibrillaire.
 
II Constitution chimique 
 
- Glucides :
- Glycoprotéines :
- Protéoglycane :
- Mise en évidence : anticorps spécialisés marqués 
 
III Fonctions
 
Protection de la membrane :
- Résistance aux enzymes mucolytiques et protéolytiques.
- Stabilisation de la membrane.
- Filtre contre les grosses molécules et les ions.


Charge de la cellule :
- Charges négatives intracellulaires et positives intracellulaires.
- Charge globale négative.
 
Perméabilité :
- Premier filtrage des molécules.
- Pompe Na+ et K+


Identité cellulaire :
- Antigènes spécifiques à la surface de la cellule.
- Ex : groupes sanguins (ABO, Lewis).
 
Reconnaissance cellulaire ou moléculaire :
- Substances présentes à leur surface.
- Hypothèse de la clef et de la serrure : complémentarité des cellules qui se reconnaissent entre elles.
- Sucres = antigènes de surface.
- Reconnaissance cellules-cellules, -bactéries, -virus, -toxines, -hormones.
- Spécificité d'individu : une cellule peut circuler sans problème dans son organisme d'origine mais elle est détruite par le système réticulo-endothélial dans un autre organisme (de la même espèce).


Reconnaissance de tissus :
- Les cellules appartenant au même tissu se reconnaissent.
 
Spécificité d'espèce :
- Cellules provenant de deux organismes de la même espèce mises ensemble -> réorganisation et séparation pour redonner les deux organismes de départ.


Reconnaissance des bactéries par les cellules :
- Reconnaissance lectine-sucre.
- Lectines : protéines se liant aux sucres de manière rapide, sélective et réversible.
- Les bactéries s'attachent aux lectines pour attaquer une cellule.
- Reconnaissance par les lectines -> attachement de la bactérie à la cellule.
- Empêcher l'attachement des bactéries -> utilisation d'un leurre : mannose dans le milieu, ou un glycolipide B (blocage des lectines), ou des lectines libres (blocage de la bactérie).


Modification du cell-coat des cellules néoplasiques :
- Cellules normales : arrêt de croissance à confluence (inhibition de contact).
- Cellules cancéreuses : perte de l'inhibition de contact (membrane étant altérée au niveau du cell-coat).
- Augmentation des charges négatives (nombre plus élevé d'acide sialique).
- Apparition de nouveaux antigènes et perte d'autres.
- Réponse modifiée aux régulateurs physiologiques.
- Modification des jonctions : diminution des liaisons étroites et des GAP junction.
- Modification de la perméabilité aux ions.
- Augmentation du transport du glucose.
- Modification du cytosquelette avec perte de la fibroneptine

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La membrane plasmique

Dimanche 26 décembre 2010 à 21:49

La membrane plasmique
 
 
Délimite toutes les cellules.


I)   Structure

Constituées de lipides. 


          A) Modèle monocouche

- Bac d'eau avec une solution de phospholipides -> monocouche de lipides avec les lipides à la surface de l'eau et les chaînes d'acides gras du côté aérien. Bac délimité par une barre mobile qui va comprimer les lipides -> la pression est d'autant plus petite que la surface de chaque lipide est grande. A une certaine valeur de surface -> cassure de la courbe: cassure du film lipidique et changement de conformation. Surface est élevée -> intéractions faibles des lipides et leur chaîne d'acides gras adoptent une configuration désordonnée. Surface faible -> chaînes d'acides gras à structure ordonnée. Une monocouche formée par un lipide est caractérisée par un isotherme pression/surface : la pression augmente quand la surface diminue.


          B) Modèle bicouche


- Modèle au pinceau : chambre, compartiment et orifice médian. Prélèvement au pinceau d'une solution de phospholipides mise dans l'orifice. Evaporation du solvant -> bicouche symétrique de phospholipides.
- Modèle par jonction de deux monocouches : chambre, deux compartiments et orifice médian. Phase aqueuse sous l'orifice. Deux solutions différentes de phospholipides dans chaque compartiment. On élève le niveau des deux compartiments aqueux jusqu'à l'orifice pour obtenir une bicouche asymétrique.
- Fusion de vésicules contenant une protéine avec la membrane : fusion de liposomes avec une bicouche.
- Technique de Tip-Dip : monocouche lipidique avec protéines intégrées placée à la surface d'une phase aqueuse. On y plonge une pipette : sa surface contient une monocouche de lipides avec protéines. On la replonge dans la monocouche : les phospholipides de la monocouche vont se placer en face de ceux de la pipette. On aura donc une bicouche lamellaire à l'extérieur de la pipette.
- Technique de Patch-Clamp : on détache d'une membrane ou d'une vésicule de lipide, un lambeau de membrane à l'extérieur d'une micropipette.


          C) Modèle de membranes unitaires


- Modèle de Danielli-Dawson : "sandwich" : protéines à l'extérieur et phospholipides à l'intérieur
- Menbrane unitaire de Robertson : membrane bicouche avec phosphatidylcholine : structure bilamellaire.
- Modèle micellaire de Lucy et Glauert : alternance micelles lipidiques / protéines globulaires avec autour des protéines et des glycoprotéines.
- Structure de Singer-Nicholson : deux feuillets de phospholipides reliés par des liaisons hydrophobes : membrane asymétrique car des sucres sont fixés à l'extérieur ( + protéines intrinsèque et extrinsèques et cholestérol).


II) Composition chimique 
 
Elle est composée de lipides :
- acides gras saturés ou insaturés
- triglycérides
- phospholipides
- sphingolipides phosphorylés ou non
- cholestérol et ses dérivés
- et de protéines :de structure, contractiles, enzymatiques, de transport, glycoprotéines.
 
III) Fluidité
 
Mobilité des lipides, quatre types de mouvements :
- rotation dans le plan de la membrane
- flexibilité des chaînes (mouvement par rapport à la tête)
- diffusion latérale (déplacement dans le plan de la membrane)
- flip-flop (changement d'hémi-membrane)
Température de transition de phase (Tm) : permet passage d'un état de membrane à l'autre. Spécifique à chaque lipide. 
- T<Tm : état de gel β : chaînes d'acides gras parallèles, immobiles. Membrane plus épaisse.
- T>Tm : état de cristal liquide α : les chaînes d'acides gras mobiles, non parallèles. Membrane est moins épaisse.
- Chaînes d'acides gras saturées : Tm>0
- Chaîne insaturée : Tm est très diminué.
- Tm augmente avec l'augmentation de la longueur de la chaîne hydrocarbonée.
- Membranes biologiques : une chaîne saturée et une chaîne insaturée. Leur Tm est donc inférieure à celle d'un phospholipides possédant deux chaînes saturées. La fluidité de la membrane en sera donc augmentée du fait que l'empilement des phospholipides est plus difficile (acide gras saturé : structure linéaire, acide gras insaturé : plicature).


Présence de cholestérol dans la structure : 
- Si la structure est ordonnée, il fluidifie les phospholipides adjacents.
- Si la structure est désordonnée, il immobilise les chaînes adjacentes et augmenter la résistance de la membrane.

Mobilité des protéines : mouvement de protéines entraînant avec elle les molécules lipidiques qui leur sont associées. Mouvements pyriformes. Les protéines peuvent se déplacer en fonction du pH et ensuite, reprendre leur place initiale. La température joue un rôle. Phénomène régulé par : 
- Mécanisme externe (effet trans) : action du milieu sur les microfilaments et microtubules via des protéines intégrées.
- Mécanisme interne (effet cis) : présence de système de microfilament (actine) sous la membrane, pas directement fixés sur les protéines intégrées. Présence de protéines intermédiaires comme la spectrine ou l'ankyrine.


 


 
 

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