Transports transmembranaires PACES / UE_3 2 ème partie Dr M. Petitjean (cours #2)
Plan Général 1. Généralités: sélectivité du passage transmembranaire 2. Transport facilité 3. Transport actif primaire 4. Transport actif secondaire 5. Transport transépithélial
1. Sélectivité du passage transmembranaire D où la nécessité de disposer de mécanismes particuliers pour faciliter le passage de certaines molécules
2. Transport facilité 2.1. Mise en évidence Glucose t = t 0 1 2 Membrane biologique (bicouche lipidique)
2. Transport facilité 2.1. Mise en évidence Glucose 1 2 t = t 0 + t Membrane biologique
2. Transport facilité 2.2. Mécanisme moléculaire
2. Transport facilité 2.3. Vitesse de transport
2. Transport facilité 2.4. Transporteur du glucose GLUT: «Glucose transporter» Isoformes moléculaires Répartition différente à la surface de cellules différentes: Globule rouge: GLUT1 Hépatocyte: GLUT2 Cellule neuronale: GLUT3 Cellule musculaire: GLUT4 (insulino-sensible)
2. Transport facilité 2.4. Transporteur du glucose Pour chaque transporteur on peut définir des Km qui correspondent a la Vmax/2 du transport de glucose. Plus la Km est basse, plus le transporteur a d'affinité pour ce qu'il transporte Cela permet de mieux transporter à des concentrations faibles GLUT1 et GLUT3 : Km = 1 mmol/l GLUT2 : Km = 15-20 mmol/l GLUT4 : Km = 5 mmol/l
2. Transport facilité 2.5. Co-transport Possibilité de co-transport Exemple Glucose et ion Na +
2. Transport facilité 2.5. Co-transport Protéines Sodium/ Glucose cotransporter 1 Sodium/ Glucose cotransporter 2 Acronyme SGLT1 SGLT2 Ratio Na + / Glu 2 1
2. Transport facilité 2.6. Expression de GLUT à la surface de la membrane Variation du nombre de GLUT à la surface membranaire Insulinosensibilité Mécanisme du diabète de type 2: sous-expression du nombre de GLUT malgré une insulinémie élevée
3. Transport actif 3.1. Mise en évidence Expérience de Hodgkin et Keynes (1955) 24 Na + isotope radioactif
3. Transport actif 3.1. Mise en évidence
3. Transport actif 3.1. Mise en évidence Sortie du sodium radioactif contre un gradient de concentration Implication d un mécanisme qui force le gradient de concentration et le gradient électrique (gradient électrochimique)
3. Transport actif 3.2. ATP et transport actif ATP = Adénosine Tri-Phosphate L hydrolyse fournit de l énergie Nécessité de métabolismes énergétiques qui fabriquent de l ATP
3. Transport actif 3.3. Blocage pharmacologique Dinitrophénol (DNP)
Cyanure 3. Transport actif 3.3. Blocage pharmacologique
3. Transport actif 3.4. Ouabaïne et ATPase
3. Transport actif 3.5. Transport couplé du Na + et du K +
3. Transport actif 3.6. Caractère électrogénique de la pompe Na-K ATPase dépendante
3. Transport actif 3.6. Caractère électrogénique de la pompe Na-K ATPase dépendante
4. Transport actif secondaire 4.1. Définition Transport transmembranaire contre un gradient de concentration Couplage avec un transport qui suit un gradient Couplage avec un transport actif primaire à l origine du gradient chimique
4. Transport actif secondaire 4.2. Symport
4. Transport actif secondaire 4.3. Antiport
4. Transport actif secondaire 4.4. Couplage avec un transport actif primaire Na + Na + Na + H + H+ K +
4. Transport actif secondaire 4.5. Caractère électrogénique des transports actifs secondaires Déséquilibre du bilan des charges électriques de part et d autre de la membrane Polarisation avec création d un gradient électrique
Transports transmembranaires (synthèse)
Transports transmembranaires (synthèse) Diffusion Bicouche lipidique Diffusion Protéine canal Diffusion facilitée Transport actif primaire Transport actif secondaire Direction flux net Vers moins concentré Vers moins concentré Vers moins concentré Vers forte concentration Vers forte concentration Etat stable C 1 = C 2 C 1 = C 2 état du canal C 1 = C 2 C 1 C 2 C 1 C 2 Protéine intra membranaire Non Oui Oui Oui Oui Saturation du flux Non Non Oui Oui Oui Spécificité chimique Non Oui Oui Oui Oui Consommation d Energie Non Non Non Oui ± Oui Molécules concernées Non polaires O 2 AG Ions Glucose Ions AA, glucose, qq ions
5. Transport transépithélial 5.1. Généralités / Définitions Transport au travers de plusieurs membranes Plusieurs types de transports transmembranaires combinés Echanges / organes échangeurs Echanges avec les fluides biologiques: Plasma Liquides intersticiels Glandes Organes d absorption (intestin) ou d excrétion (rein)
5. Transport transépithélial 5.2. Sodium
5. Transport transépithélial 5.2. Sodium
5. Transport transépithélial 5.3. Soluté organique
5. Transport transépithélial 5.3. Soluté organique
5. Transport transépithélial 5.4. Mouvement d eau