– UE 7: Sciences biologiques –

2016-2017 Physiologie
Système végétatif
– UE 7: Sciences biologiques –
Semaine : n°18 (du 06/02/17 au
10/02/17)
Date : 10/02/2017
Heure : de 14h00 à
14h40 Professeur : Pr. Duriez
Binôme : n°29 Correcteur : n°58
Remarques du professeur /
PLAN DU COURS
I) La phospholipase
A) Substrats
B) Mode d'action
II) Les récepteurs muscariniques
A) Généralités
B) Répartition des récepteurs
III) Les récepteurs adrénergiques
A) Les récepteurs alpha adrénergiques
1) Alpha 1
2) Alpha 2
B) Les récepteurs beta adrénergiques
1) Beta 1
2) Beta 2
3) Beta 3
IV) Effets des systèmes sympathique et parasympathique
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2016-2017 Physiologie
A) Oeil
B) Cœur
C) Autres organes
D) Muscles bronchiques
E) Tube digestif
F) Vésicule biliaire
G) Muscles squelettiques
H) Foie
I) Pancréas
V) Résumé : en cas de stress
VI) Médicaments
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I) La phospholipase C
La phosphlipase C (PLC) est ancrée dans la membrane sur laquelle certaines protéines G vont pouvoir
agir. La PLC est donc ancrée dans la membrane à proximité des récepteurs metabotropique et des
récepteurs à portéine G dont la protéine GqG11.
A) Substrat
Quels est sont substrat ?
C'est le PIP2 phosphatidyl inositol biphopshate ancré dans la membrane. Il est constitué de trois
fonctions phosphate :
–une qui sert d'estérification sur le glycérol
–deux sur la molécule d'inositol
Quand la PLC est activée par la prot Gq la phospholipase va hydrolyser la liaison pour donner deux
seconds messagers :
–le diacylglycérol DAG
–l'inositol triphosphate IP3
Ces deux molécules sont actives : deux seconds messagers sont formés.
B) Mode d'action
Comment vont agir ces molécules ?
On a donc le récepteur métabotropique, le ligand qui est :
–l'acétylcholine qui agit sur les récepteurs muscariniques
–adrénaline et noradrénaline sur les récepteurs adrénégeriques
qui vont se fixer sur un récepteur associé à protéine Gq/11 qui va activer la phospholipase C qui va
découper le PIP2 pour donner :
–une molécule de DAG
–et une molécule d'IP3
La molécule de DAG reste dans la membrane pour activer une protéine kinase C (PKC) qui est elle
aussi dans la membrane. Une protéine kinase phosphoryle des protéines : ici la PKC va activer des
systèmes enzymatiques qui vont modifier le fonctionnement de la cellule. Le DAG permet la
phopshorylation de protéines (il y a différents types de PKC qui sont différentes selon les cellules dans
leurs fonctions mais elles phosphorylent toutes des protéines pour les rendre actives. On a aussi des
phénomène retentissant dans le cytoplasme et dans le noyau de la cellule : activation et répression de
gènes).
L'hydrolyse du PIP2 libère aussi une molécule d'IP3 : une petite molécule hydrophile qui va être libérée
dans le cytoplasme et va pouvoir interagir avec une structure intracellulaire : le RE (reticulum
endoplasmique). Le RE est une vésicule avec une membrane et à l'intérieur de cette vésicule il a une
quantité très importante de calcium : dans le cytoplasme 10-8 ou 10-7 M alors que dans le RE 10-3 :
gradient de concentration. Des récepteurs canaux vont reconnaître de l'IP3 : quand il y a reconnaissance
de l'IP3 il y a ouverture du canal et grâce au gradient de concentration il y a libération de calcium du RE
vers le cytoplasme. Le Ca2+ peut interagir avec des calmoduline mais aussi système d'actine/myosine
pour la contraction des cellules musculaires mais c'est aussi un cofacteur pour des réactions
enzymatiques.
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On va voir une autre voie d'activation de cellules par récepteur métabotropique par récepteurs
adrénergiques et muscariniques.
II) Les récepteurs muscariniques :
A) Généralités
Le récepteur muscarinique est une protéine qui traverse 7 fois la membrane, et est composée de 400 à
450 AA. Il y a différentes types de protéines, et chaque protéine est codée par un gène différent.
Ces récepteurs muscariniques sont présents sur différents organes : chaque organe n'a pas le même type
de récepteur. (retenir pour le cœur). Au niveau du cœur ce sont des récepteurs muscariniques de type M2.
Quand ils sont stimulés il va y avoir des effets différents car ils sont couplés à des systèmes
enzymatiques différents :
–récepteur M1 couplé à protéine Gq/11 : donc quand ils sont activés par l'acétylcholine, ce type de
protéine G est associé à la phospholipase C (donc DAG et IP3)
–récepteur M2 en particulier présent dans le cœur, il est associé à une protéine Gi inhibitrice (est
associée à l'adénylate cyclase et inhibe l'activité de l'adénylate cyclase) quand de l'acétylcholine
s'y fixe on a inhibition de l'adénylate cyclase et donc moins d'AMPc dans la cellule et cela
signifie que le signal diminue : le rythme et la fréquence cardiaques diminuent.
B) Répartition des récepteurs :
–M2 cœur
–M1 : ganglions
–M3 cellules musculaires lisses, glandes sécrétoires
Ce récepteur M2 dans le cœur est présent au niveau :
–des oreillettes au niveau du nœud sinusal : impose le rythme cardiaque
–à la jonction des oreillettes avec le ventricule : module la conduction de l'onde électrique
–faiblement dans les ventricules
Ces récepteurs M2 interviennent donc dans le fonctionnement du cœur.
III) Les récepteurs adrénergiques
Ceux sont des récepteurs qui vont reconnaître l'adrénaline mais aussi la noradrénaline.
A) Les récepteurs alpha adrénergiques:
1) Alpha 1
On a d'abord les récepteurs alpha 1 qui sont classés en sous catégories :
–1A
–1B
–1D
D'un point de vue pharmacologique on a constaté que l'adrénaline et la noradrénaline ont la même
efficacité sur ce type de récepteurs alpha 1 (même potentiel d'activation des récepteurs alpha).
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Après à l'aide de la biologie cellulaire on a vu q'ils étaient couplé à des protéines Gq/11, donc des
protéines qui fonctionnent avec la phospholipase C (formation de DAG et d'IP3). L'IP3 permet la
libération de calcium par le RE : impliqués dans des phénomènes de constriction sur les vaisseaux.
L'activation de ces récepteurs provoque une vasoconstriction (contraction des cellules diminuant le
diamètre des vaisseaux).
On connait les gènes.
2) Alpha 2
D'un point de vue pharmacologique on a découvert que l'adrénaline est plus efficace que la
noradrénaline. Cela a permis de séparer les alpha 1 des alpha 2.
On s'est rendu compte qu'ils étaient couplés à des protéines Gi inhibitrices : on diminue donc l'activité
de l'adénylate cyclase dans les cellules donc cela a pour effet de diminuer les concentrations d'AMPc et
de ralentir le fonctionnement de la cellule.
On connait les gènes.
B) Les récepteurs beta adrénergiques
Ils ont été mis en évidence il y a plus de 40 ans : la noradrénaline est plus efficace que l'adrénaline.
Ex : 10-7 mole de noradrénaline ont un effet alors qu'il faut 10-6 mole d'adrénaline pour avoir le même
effet (10 fois plus).
Les récepteurs beta 1, 2 et 3 sont stimulés par des protéines G de type Gs : stimulation de l'adénylate
cyclase donc augmentation de la concentration d'AMPc dans le cœur.
Les gènes sont aussi connu maintenant.
1) Beta 1 :
Ceux sont les plus nombreux dans le cœur (on a un peu de beta 2 mais c'est essentiellement beta 1).
Ils sont présents dans la zone du coeur qui gouverne la fréquence cardiaque.
Quand on stimule beta 1, on stimule d'adénylate cyclase et on augmente la quantité d'AMPc dans la zone
du cœur qui accélère la fréquence cardiaque (effet opposés de l'acétylcholine : Gi qui diminue l'APMc et
ralentit le cœur).
2) beta 2
Au niveau des bronches
3) beta 3 :
Présents dans le tissu adipeux, sont impliqués dans la lipolyse.
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