Séance Tutorat UE2 n 2.

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1 Séance Tutorat UE2 n 2. Les informations contenues dans les documents du TeD ne peuvent en aucun cas faire l objet de contestation au concours de PACES.Tous droits re serve s au TeD.

2 Plan I Les transports membranaires II Le réticulum endoplasmique III L appareil de Golgi

3 I Les transports membranaires 1) Les différents types de transports Le transport passif : - Diffusion simple : molécules non chargées. - Diffusion facilitée : molécules chargées ou non, par différents transporteurs enchâssés dans la membrane. Ces transporteurs ne nécessitent pas d énergie.

4 Le transport actif : - Sens inverse du gradient de concentration, nécessite de l énergie. - Transport actif primaire : implique une conso directe d énergie par les ATPases. - Transport actif secondaire : «couplé» à une pompe ionique.

5 2) Les transports passifs Transporteurs du glucose - GLUT 1 : mb des hématies, des cellules endothéliales des capillaires, des endothéliums de type BHE. - GLUT 2 : mb des hépatocytes, des cellules épith. Intestinales, des cellules béta des ilots de Langherans. - GLUT 3 : mb des neurones. - GLUT 4 : mb des cellules sensibles à l insuline : myocyte, adipocyte. - GLUT 5 : Transportent le fructose au niveau des cellules épithéliales intestinales.

6 Antiport HCO3- / Cl -

7 Les canaux ioniques - VOC Na+ : phase de dépolarisation du PA neuronal. - VOC Ca2+ : exocytose + dépolarisation de la mb. - VOC K+ : repolarisation du PA neuronal. - ROC K+ couplés à l ATP. - Canaux calciques récepteurs de l IP3. - Canaux calciques récepteurs de la ryanodine. - Récepteurs canaux couplés à l acth, au glutamate, au GABA.

8 3) Les transports actifs Les ATPases : - Na+/K+ ATPase : sur la mb de toutes les cellules. Régule le volume cellulaire : entrée de 2 K+ sortie de 3 Na+ - H+/K+ ATPase = pompe à protons, au domaine apicale des cellules épithéliales intestinales principalement. - PMCA : sur la mb de toutes les cellules. - SERCA : pompe le Ca2+ du cytosol vers la lumière du RS.

9 Les cotransports utilisant le Na+ - Na+ / Glucose - Na+ / Ca2+ - Na+/K+/Cl-

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11 LE RETICULUM ENDOPLASMIQUE

12 STRUCTURE Ensemble de canalicules et de vésicules 50% de la surface membranaire totale 10% du volume cellulaire Membrane semblable à la MP /!\ il y a peu de cholestérol en continuité avec la membrane nucléaire externe

13 RE LISSE RE GRANULAIRE (OU RUGUEUX) Porte des ribosomes sur sa face cytosolique NON OUI Fonctions -synthèse des phospholipides et du cholestérol -synthèse des hormones stéroïdes -libération et stockage dun calcium -Détoxification des drogues liposolubles (foie) -production du glucose par déphosphorylation du glucose-6-phosphate -synthèse des protéines sécrétées ou constitutives de la MP

14 SYNTHESE DES PROTEINES (REG) 1 ère étape: dans le cytosol, les ribosomes libres débutent la synthèse protéique 2 destinations possibles pour les protéines: - Rester dans le cytosol et finir leur synthèse - Être adressées à la membrane du RE et la traverser pendant la synthèse = translocation co-traductionnelle

15 SYNTHESE DES PROTEINES (REG) C est le peptide signal (séquence peptidique spécifique) qui induit le passage vers le REG Peptide signal: - extrémité N-term - Ancrage au REG

16 2 PHASES DE LA SYNTHESE DES PROTEINES CIBLAGE: 1) Reconnaissance du peptide signal par une PRS (Particule de Reconnaissance du Signal) 2) Fixation de la PRS au peptide signal et au ribosome -> arrêt de la synthèse protéique 3) Fixation du complexe PRS/ribosome au récepteur membranaire de la PRS lié au translocon

17 Translocon = canal de translocation = pore aqueux entre la lumière du RE et le cytosol Lors de la phase de ciblage, il est fermé: - Sur la face cytosolique, par la grosse unité ribosomique - Sur la face luminale, par une protéine BiP (Binding Protein = molécule chaperon)

18 TRANSPORT: - Le translocon s ouvre : la protéine entre dans la lumière du RE -> nécessite de l énergie : hydrolyse du GTP (assuré par la PRS et par le récepteur) - PRS libérée et recyclée dans le cytosol -> synthèse protéique reprend

19 - La protéine continue son élongation tout en traversant le translocon - Afin de libérer la protéine néosynthétisée, à la fin de la translocation, la séquence signal est clivée par une peptidase du signal. Ce clivage s effectue sur la face luminale du RE. - Repliement de la protéine avec l aide de protéine chaperon BiP. - A la fin de la synthèse protéique: détachement des ribosomes de la mb du RE, les 2 sous unités se séparent et sont libérées dans le cytosol

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23 Phénomène de translocation inverse: -Du RE vers le cytosol -Via le translocon -Pour les protéines destinées à être détruites ( car malformées ou en excès )

24 TRANSLOCATION PARTIELLE DES PROTEINES -> prote ines qui s insèrent dans la mb du RE et deviennent transmb Protéines à traversée unique: - 1 er cas: peptide signal N-term + peptide de terminaison de transfert ou -2 ème cas: peptide signal interne

25 1 er CAS: - Le peptide signal N-term: joue le même rôle que dans la synthèse des protéines - Le peptide de terminaison de transfert: Domaine hydrophobe, se fixe dans la mb = futur domaine transmembranaire Extrémité N-term -> lumière du RE Extrémité C-term -> cytosol

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27 2 ème CAS: Le peptide signal interne: -reconnu par une PRS -complexe PRS-ribosome s accroche au RE Si AA chargés + sont plus nombreux du coté N-term: Extrémité N-term -> cytosol Extrémité C-term -> lumière du RE Si AA chargés + sont plus nombreux du coté C-term: Extrémité N-term -> lumière du RE Extrémité C-term -> cytosol

28 Cas où AA chargés + plus nombreux du coté N-term

29 Cas où AA chargés + plus nombreux du côté C-term

30 Protéines à traversée multiple: - plusieurs peptides signaux internes - chaque peptide signal interne = un domaine transmembranaire de la protéine

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32 N-GLYCOSYLATION C est l ajout d oligosacchardides sur la protéine Ces sucres confèrent plusieurs propriétés aux protéines: modifient la charge, solubilité, stabilité et servent de signaux de reconnaissance (ciblage) La glycosylation est co-traductionnelle Elle se fait sur le groupement NH2 d une asparagine

33 Mécanismes de la N-Glycosylation Synthèse d un oligosaccharide sur le dolichol (lipide inséré dans la membrane du RE est activé par phosphorylation > dolicholdiphosphate) 1 : Ajout de 2 résidus N-acétyl-glucosamine (Glc Nac) et de 5 résidus mannose (man) > sur la face cytosolique de la membrane (man)-5-(glcnac)2-p-p-dolichol

34 Mécanismes de la N-Glycosylation 2 : Mouvement de flip-flop du dolichol = les sucres et le dolichol se retrouvent à la face luminale 3 : Fixation supplémentaire de 4 résidus mannose et de 3 résidus glucose > 14 résidus glucidiques au total, on a (Glc) 3- (Man) 9- (GlcNac)2-P-Pdolichol

35 Mécanismes de la N-Glycosylation 4 : Transfert de cet oligosaccharide du dolichol à la protéine sur le groupement NH2 de l asparagine. La N-glycosyltransférase, enzyme membranaire du RE avec son site actif exposé à la lumière du RE permet le transfert. Obtention de la protéine : (Glc)3-(Man)9-(GlacNac)2-protéine 5 : Les glycosidases du RE enlèvent 3 glucose et 1 résidu mannose = obtention de 10 résidus sucrés au lieu de 14.

36 SYNTHESE DES LIPIDES MEMBRANAIRES Catalysé par des enzymes membranaire du RE (le site actif est tourné vers le cytosol car c est là où se trouvent les précurseurs de synthèse) 3 étapes à partir de : 2 acides gras, du glycérophosphate et de la choline

37 ETAPES DE LA SYNTHESE DES LIPIDES MEMBRANAIRES 1 ère étape : formation de l acide phosphatidique > apport de 2 acides gras par l acétyltransférase sur le glycérolphosphate = acide phosphatidique (insoluble dans l eau, reste dans la bicouche lipidique) 2 ème étape : synthèse du diacylglycérol > action d une phosphatase sur l acide phosphatidique = diacylglycérol (DAG) + 1 groupement phosphate 3 ème étape : transfert du groupement phosphoryl-choline sur le DAG > action d une choline transférase sur le DAG.

38 Les phospholipides synthétisés passent du feuillet cytosolique au feuillet luminal grâce au RE et pourront rejoindre la MP.

39 PRODUCTION DE GLUCOSE Par déphosphorylation du glucose-6-phosphate dans la lumière du RE grâce à la glucose-6- phosphatase (seule enzyme du métabolisme glucidique dont le site actif est contenu dans la lumière du RE) Le glucose formé est libéré dans le cytosol via GLUT

40 STOCKAGE ET LIBERATION DE CALCIUM Pour le stockage du calcium: Ca2+ ATPase : fait rentrer le Ca2+ du cytosol vers la lumière du RE Calséquestrine: protéine qui fixe les ions Ca2+ à l intérieur du RE

41 Pour la libération du calcium: Un récepteur canal perméable au calcium, permettant la sortie du Ca2+ du RE: - ROC calcique qui est soit Ryr1 (au niveau des cellules musculaires) ou Ryr2 (au niveau des cardiomyocytes) - ROC calcique associé au récepteur à l IP3

42 DETOXIFICATION PAR LE RE Elimination des substances toxiques de l organisme, au niveau du foie (+++) mais aussi au niveau des reines, des poumons, de la peau Objectif: rendre les molécules moins toxiques, plus hydrophiles, pour être éliminées plus facilement dans la bile ou l urine.

43 ENZYMES DE PHASE I: Hydroxylation des molécules liposolubles Par les cytochromes P450 par exemple, site actif coté cytosolique ENZYMES DE PHASE II: Glucuronoconjugaison = conjugaison à l acide glucuronique (hydrosoluble)

44 s

45 L appareil de Golgi

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50 Le tri des protéines est assuré par le réseau trans-golgien(tgn)

51 IV - QRM QRM 1 : A propos des transporteurs membranaires. A. La Na/K ATPase expulse 2 Na+ et fait rentrer 3 K+ grâce à l hydrolyse de l ATP. B. GLUT 1 se retrouve, en autre, sur la mb des GR. C. Les pompes H+/K+ ATPase, présentes au pôle apical des cellules de l estomac contribuent à maintenir un ph acide dans la lumière stomacale en faisant sortir des protons hors de la cellule. D. Les ROC Ca2+ récepteurs à l IP3 présents dans la membrane plasmique sont activés par la liaison de l inositol 1,4,5 triphosphate sur leur extrémité N-ter. E. Le transport actif est un phénomène ATP dépendant non saturable. Correction : BC A. Faux. Elle expulse 3 Na+ et fait rentrer 2 K+; B. Vrai. C. Vrai. D. Faux. Ils sont présents sur le réticulum! E. Faux. Saturable.

52 QRM 2 : RE et ADG A. La membrane du RE est en continuité avec la mp externe. B. La particule de reconnaissance du signal (SRP) a une activité d hydrolyse du GTP en GDP + Pi. C. Les vésicules recouvertes d un manteau de cavéoline libèrent leur contenu par exocytose, en fusionnant avec la mp sur l ensemble de la cellule. D. Le Golgi est formé de 3 régions fonctionnellement différentes : l élimination des résidus mannoses et la synthèse des sphingolipides peuvent se faire dans la même région. E. Le REL, contrairement à l appareil de Golgi, permet le stockage de calcium. Correction : BD A. Faux. Avec la mb nucléaire externe. B. Vrai. C. Faux. Elles ne fusionnent avec la mp qu au niveau des radeaux lipidiques. D. Vrai. Au niveau du golgi cis! E. Faux. Les 2 peuvent stocker le Ca2+!

53 Serge Le Shakal* ainsi que vos tuteurs d UE2 vous souhaitent bon courage pour la colle et pour vos révisions! *mascotte de la faculté de médecine de Dijon. Abonnés vous sur facebook.