La membrane est une structure étanche aux molécules hydrophiles (aqueuses)
et perméable aux petites molécules hydrophobes
The physical properties of phospholipids account for membrane assembly and many of its properties.
Transduction de signal :
Des ligands (interféron, facteurs de croissance, hormones, etc…) extracellulaires peuvent se lier à des récepteurs membranaires qui transmettent directement ou indirectement des signaux vers l’intérieur de la cellule
Mais il faut aussi faire entrer certaines molécules dans la cellule !!!
Oxygène, CO2, ions (Na, K, Ca), acides aminés, sucres
Transport passif Transport actif
OXYGENCO2
GLUCOSEAcides aminés
Ions (Ca, Na)
Mais comment faire entrer en quantité des fluides dans une cellule ?
PINOCYTOSE
Ces petites invaginations de membrane ont lieu de façon continue dans les cellules et permettent une captation
régulière du fluide extracellulaire
Pour d’autres molécules, il existe des voies d’entrée qui impliquent des récepteurs
de membrane spécifiques : ENDOCYTOSE
Endocytose : comment créer une vésicule intracellulaire
se séparant de la membrane ?
Les vésicules d’endocytose ont une structure dite « recouverte »
CLATHRINE
Les vésicules d’endocytose sont recouvertes de clathrine
LigandRécepteur
AdaptineClathrine
Une fois le ligand associé à son récepteur, une adaptine fait le lien entre récepteur et clathrine
La clathrine a pour fonction de courber la membrane
L’endocytose est bloquée dans ces cellules
défectueuses pour la dynamine
DYNAMINE
ENDOSOME PRECOCE
ENDOSOME TARDIF
RECYCLAGE
LYSOSOME
Espace extracellulaire
Cytoplasme
pH 5.0
pH 5.0
Elimination de la
clathrine
Exemple du transport du fer : le fer n’est jamais libre dans les fluides extracellulaires, il est transporté
par une protéine, la transferrine
Fe3+ Fe3+
Fe3+
Apo-transferrine Ferro-transferrine
Le fer, associé à la ferro-transferrine, se lie à un récepteur membranaire, le récepteur de la transferrine
Le complexe Fer/transferrine/récepteur est alors capté par la cellule par endocytose
L’acidification du pH permet la libération du Fer de la ferro-transferrine
Le récepteur et le transporteur sont alors recyclés vers la surface cellulaire
L’entrée de cholestérol se fait de la même façon
L’endocytose permet aussi de recycler des récepteurs ayant lié un ligand (arrêt de la transduction de signal)
adapteur
Certaines cellules immunitaires (macrophages) peuvent capter des fragments cellulaires (corps apoptotiques) ou des bactéries :
PHAGOCYTOSE
La vésicule de phagocytose va fusionner avec le lysosome (phagosome)
Le lysosome contient de nombreuses enzymes qui auront pour fonction de dégrader les bactéries et les corps apoptotiques
EXOCYTOSE : la cellule peut aussi expulser des molécules solubles (hormones, enzymes,
molécules immunitaires, etc…)
Les mastocytes contiennent des vésicules d’histamine
Des vésicules d’acétylcholine permettent la transmission de l’influx nerveux entre neurones
Quel est le trafic intracellulaire des protéines excrétées ?
Les gènes sont transcrits en ARN messagers dans le noyau.
Les ARNm sont ensuite transférés dans le cytoplasme
Pore nucléaire
Cytoplasme
Les protéines excrétées seront traduites à la surface du réticulum endoplasmique
Réticulum endoplasmique rugueux
Dans le réticulum:
Premières étapes de glycosylation des protéines
Incorporation des lipides dans la membrane
Dans le Golgi :
Etapes de glycosylations secondaires
Séparation des protéines selon leur devenir
Specialized secretory cells only
L’exocytose peut être constitutive ou régulée
Exocytose
Comment faire fusionner la membrane vésiculaire et la membrane plasmique ?
Les SNARE forment des ressorts qui permettent la fusion entre membranes
v-SNARE
t-SNARE
Vésicule
SNAREs
Membraneplasmique
Il existe de nombreuses protéines SNARE qui vont diriger la fusion de vésicules entre elles ou avec la membrane.
Différentes protéines Rab connectent les v- et t-SNARE entre elles. La libération de phosphate par Rab déclenche le rapprochement des SNARE par torsion
Il existe plus de 35 SNAREs
La nature des SNARE varie selon le compartiment cellulaire
Les différentes protéines SNARE et Rab permettent de diriger les vésicules vers des compartiments spécifiques