ENDOCYTOSE - EXOCYTOSE
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ENDOCYTOSE - EXOCYTOSE I - Introduction A. Généralités La membrane plasmique est semi-perméable : sélectivité - Le passage des molécules indispensables (acide aminé, glucose) vers l’intérieur de la cellule Aux métabolites intermédiaires de ne pas s’échapper de la cellule Aux déchets métaboliques de quitter la cellule Maintien l’équilibre du milieu interne de la cellule Le cytoplasme et l’intérieur de la cellule ont des organites intracellulaires qui ont des compositions différentes (Ex dans les lysosomes, la concentration en ion H+ est 100 à 1000 fois supérieure à celle du cytosol). On observe 2 types de transports : ils contrôlent les différences entre milieu extérieur et milieu intérieur - Transport par diffusion simple quand les composées peuvent traverser naturellement la membrane Transport à l’aide de protéines porteuses capables de faire passer une molécule de part et d’autre de la membrane Il existe des transports sans mouvements membranaires Transport passif : - Diffusion simple sans perméase, augmente la perméabilité vis-à-vis d’un élément - Diffusion simple avec perméase : facilitée Tutorat PACES Amiens M. Bouhlal 1 Transport actif : ATP-dépendant : Ex : pompe Na+/K+ que l’on retrouve dans les cellules musculaires cardiaques Il existe aussi des transports avec des mouvements membranaires Import : extérieur vers intérieur Endocytose Export : intérieur vers extérieur Exocytose Equilibre entre les entrées et les sorties Les voies endocytaires sécrétoires Endocytose - Nutrition : nutriments pour la cellule Défense : phagocytose des pathogènes (macrophages, PNN) Exocytose - Sécrétion neuro-hormonale : noradrénaline, adrénaline, insuline Sécrétion des médiateurs de l’inflammation/allergie : histamine, sérotonine Sécrétion de produits intracellulaires toxiques ou inutiles (déchets) Renouvellement de la membrane plasmique : PL, protéines, enzymes… B. Les différents types de vésicules de transport Les vésicules entourées de protéines : - Cop I et Cop II : à partir du RE et du Golgi (Cop : coap protein I et II) Clathrine : endocytose et vésicules de transports vers les compartiments prélysosomiaux Tutorat PACES Amiens M. Bouhlal 2 II - L’endocytose A. Définition C’est la capture, l’ingestion de matériel extracellulaire : - Lipoprotéines Liquide Solutés Bactéries Elle se fait dans tous les types cellulaires, sauf les érythrocytes. B. Pinocytose et Phagocytose Pinocytose : - Du grec « à boire » Particules < 150 nm non visibles au MO Phagocytose : - Du grec « à manger » Particules visibles Ex : bactéries, cellules spécialisées Tutorat PACES Amiens M. Bouhlal 3 1. Pinocytose : types Pinocytose classique = vésicules lisses Particules de petites tailles Solutés Pinocytose à manteau Clathrine ou cavéoline = puits recouverts Implique un récepteur Sélectif 2. Pinocytose : trafic C. Les étapes de l’endocytose - Fixation, adsorption d’éléments avec ou sans récepteurs Vacuolisation de la membrane Détachement par pincement Vacuole d’endocytose, migration dans la cellule Tutorat PACES Amiens M. Bouhlal 4 Les étapes sur le plan moléculaire : - Fixation de macromolécules -> récepteurs spécifiques : adaptine : adapter Vacuolisation de la membrane -> clathrine, cavéoline Détachement par pincement -> dynamine D. La clathrine Manteau, puits recouverts, « coated pits » Premier découvert, microscopie électronique - Zones spécialisées : 2% de la surface de la membrane plasmique - L’essentiel de l’activité pinocytose ½ vie : 1 min 2 500 vésicules/min Molécule de clathrine - Triskèle : 3 jambes - Chaine longue : 180 kDa - Chaine courte : 35-40 kDa - Les branches s’assemblent spontanément pour former une structure polyédrale Hexagone et pentagone -> cage de clathrine Tutorat PACES Amiens M. Bouhlal 5 Les cages de Clathrine piègent une partie de la membrane - Interaction indirecte avec le récepteur membranaire - Par l’intermédiaire d’une protéines adaptatrice : adaptine - Chaine longue clathrine reconnaît et interagit avec la molécules adaptine Adaptine - Lie le récepteur à la clathrine - Sous unités : alpha, beta, mu, sigma organisées en polymères 2, 2, 2, 2 - Adaptine-clathrine : boucle terminale au niveau d’une oreille Capacité d’interagir avec la partie cytoplasmique des récepteurs (séquence d’internalisation ou séquence signal) via sous unité 2 - Bourgeonnement Tutorat PACES Amiens M. Bouhlal 6 Dynamine : coupe la membrane (cou du puits). C’est une enzyme type GTPase. GTP GDP + Pi Oligomérisaiton autour du coup de la vésicule Rappel : GTPase - GTP GDP + Pi 2 formes : GTPase-GDP inactive GTPase active Facteurs d’échange : GEF qui change le GDP en GTP GAP : hydrolyse GTP en GDP Tutorat PACES Amiens M. Bouhlal 7 - Mouvement dans le cytoplasme et adressage - Endocytose couplée à des récepteurs spécifiques : Ex : LDL-cholestérol - Production de nouvelles membranes Transport dans le sang (LDL-cholestérol) Equilibre entre sa quantité circulante et la quantité ingérée (alimentation) Si anomalie : accumulation dans le sang dépôt sur les parois des vaisseaux Tutorat PACES Amiens M. Bouhlal 8 Pour le LDL-cholestérol, on a une régulation de l’expression des R-LEL en fonction du taux de cholestérol intracellulaire. Si le taux est élevé arrêt de la néosynthèse du cholestérol et des récepteurs LDL. Pathologies : hypercholestérolémie familiale Complications CV, dès l’âge de 30 ans (60% de mort subite) Ex : récepteur de la transferrine - Ferrotransferine (FT) : fer ionisé, ions Fe3+, pH alcalin : forte affinité pour le fer Récepteur de la transferrine (R-T) Endosome : pH acide …….. E. Cavéoline - caveolae : petites cavités (latin) cavéoles, forme de fiole sous la membrane - forme plus ovoide que sphérique - abondantes dans les cellules endothéliales : transfert de protéines du sang vers les tissus Protéines intra-membranaires (cavéoline : 21 kDa), subsitutée avec 3 palmitates homodimères formant des invaginations (cavéoles) : 50-70 nm Lie le cholestérol Se localise dans les radeaux membranaires Rôle : signalisation intracellulaire - Domaines type Raft riches en cholestérol, glycosphingolipides et protéines à ancre GPI - Protéines palitoylées Tutorat PACES Amiens M. Bouhlal 9 Rôle de transfert de macromolécules - Transfert des immunoglobulines - Récepteur Fc qui fixe l’Ig (IgA/IgB) - Endosome précose - Pas de dégradation - Séparation de la vésicule de transport - Libération dans le sang - Protection nouveau né La phagocytose Se fait par des cellules spécialisées. Macrophages, polynucléaires neutrophiles PNN - Microorganismes (ex : B) ou des cellules mortes Vésicules d’endocytose = phagosomes III - L’exocytose C’est l’élimination des déchets ou la production de macromolécules qui auront un rôle à l’extérieur de la cellule. - Récepteurs membranaires Matériel de construction de la membrane Molécules de la MEC Production de facteurs solubles (cytokine, hormones, neurotransmetteurs) Tutorat PACES Amiens M. Bouhlal 10 Elle peut être constitutive ou provoquée (régulée ou Ca2+ dépendante) Exocytose régulée : Ex : libération de l’acétylcholine, neurone cholinergique Ex : libération de l’histamine par un mastocyte - Peau, muqueuse digestive et respiratoire Histamine, sérotonine Tutorat PACES Amiens M. Bouhlal 11
