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[UE 2] maudelonde/perméabilité membranaire | ... | atpase de type F(Résolue)

Question

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Micheline
Membre
Médecine Nîmes
Bonjour,

concernant le cours de Maudelonde sur la perméabilité membranaire, on nous parle d'ATPases de type F.

Il précise dans le cours que ces ATPases fonctionnent dans le sens: intérieur vers extérieur.

Or, ensuite il nous dit que lorsque la concentration de protons à l'extérieur de la mitochondrie est plus élevée que dans son milieu interne, les protons passent dans f0 et activent la synthèse d'ATP par f1.

Ce que je comprends, c'est que s'il y a trop de protons à l'extérieur de la mitochondrie, il faut en enlever et donc il faudrait une pompe qui soit dans le sens extérieur vers intérieur de la mitochondrie. Là, c'est interieur vers extérieur, du coup ça va en rajouter alors qu'il y en a trop... Je ne comprends pas vraiment.

Merci de m'éclairer un peu plus :)
Par Micheline le 12/09/2011 à 22h48 - Avertir les modérateurs

Réponses

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Julien D.
Tuteur responsable
Médecine Montpellier
Salut!
Ce cours est nouveau mais il traite des notions que j'ai vu dans mes cours de P2, donc je pense pouvoir t'aider.
En fait, quand il parle des V0V1-ATPases et qu'il dit qu'elles "pompent vers l'intérieur ", il faut comprendre qu'elles pompent(aspirent si tu préfères) les protons de l'intérieur de l'organite et l'expulse à l'extérieur (dans le cytosol):dans ce cas on consomme de l'ATP pour acidifier (produire beaucoup de H+) le milieu.
Ainsi, quand il te dit que pour les ATPases de type F, le fonctionnement est en sens inverse: on est plutôt de l'extérieur vers l'intérieur avec une consommation de H+ dans le but de produire de l'ATP.
Bon ok ça paraît bien mais à mon sens, c'est incorrect quand on parle de la mitochondrie, je m'explique (ce qui suit n'est pas vraiment à savoir mais permet de mieux comprendre).
La mitochondrie comprend 4 "compartiments" ou espaces: (de l'extérieur vers l'intérieur)la membrane externe, l'espace intermembranaire, la membrane interne, la matrice mitochondriale. Dans la membrane interne se trouve les ATPases de type F et les complexes de la chaîne respiratoire. Cette chaîne respiratoire produit des H+ qui s'accumulent dans l'espace intermembranaire (beaucoup de H+ stockés dans cet espace mais peu dans la matrice , différence de concentration d'où notion de gradient de concentration des protons: ils veulent aller où ils sont les moins nombreux donc la matrice). Ces protons qui veulent aller dans la matrice vont devoir être pompés par l'ATPase de type F (donc dans le sens espace intermembranaire vers matrice: on reste dans la mitochondrie ici, voilà pourquoi le terme extérieur me dérange!).On a donc les H+ qui rentre dans F0(enchâssé dans la membrane interne) pour entraîner la partie rotor( la fait tourner comme une hélice) qui va permettre de catalyser la réaction ADP+Pi donnent ATP. Voilà pour les explications, je répète: pas à savoir tout ça!
Quoiqu'il en soit, on profitera de la séance portant sur cette leçon pour clarifier cette histoire d'"extérieur" un peu bizarre. J'espère ne pas avoir été trop exhaustif et donc trop chiant, et bon courage!

Tuteur Qualifié en UE2 - Coordinateur de matière en Cytologie-Histologie-Biologie Cellulaire

Par Julien D. le 13/09/2011 à 00h52 - Avertir les modérateurs
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Camiille
Membre
Médecine Montpellier
Donc c'est le meme principe pour les pompres a protons?? dans le cours, il est dit que Halobacterium utilise l'énergie pour pomper des H+ vers le MIC. Elle expulse les protons en extracellulaire? j'avais compris que les H+ entraient dans la cellule, se liaient à l'ADP pour former l'ATP ...
Par Camiille le 13/09/2011 à 10h48 - Avertir les modérateurs
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Julien D.
Tuteur responsable
Médecine Montpellier
Salut!
Et bien tel que je le lis,non ce n'est pas la même chose.
Dans le cas des ATPases cités plus haut, on utilise des H+ qui ont déjà été générées par d'autres protéines membranaires mais pas par l'ATPase: import ou export de H+.
Dans le cas des pompes à protons, M. Maudelonde nous dit que les pompes à protons "convertissent l'énergie lumineuse en un gradient de protons", donc ici ce sont ces pompes qui génèrent ces H+ ! Je ne sais pas si tu vois la nuance...
Pour Halobacterium, je suis d'accord, ce sont bien des H+ qui sont importés dans le milieu intracellulaire.
Si je pouvais faire un premier résumé de ce cours tout beau tout nouveau, les ATPases (F ou VOV1) pompent un gradient de protons (pourquoi gradient? parce qu'inégalité de concentration de part et d'autre d'une membrane) tandis que les pompes à protons pompent un gradient de photons (énergie lumineuse) pour générer un gradient de protons .
Bien sûr, je m'appuie ici uniquement sur le cours(trop récent pour que j'ai beaucoup de recul dessus), j'ose espérer qu'il ne renferme pas d'erreurs... En espérant avoir répondu à tes questions, et bon courage comme d'habitude!

Tuteur Qualifié en UE2 - Coordinateur de matière en Cytologie-Histologie-Biologie Cellulaire

Par Julien D. le 13/09/2011 à 12h49 - Avertir les modérateurs
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Micheline
Membre
Médecine Nîmes
Oui, je comprends ce que tu dis sur les ATPases de type F.

Mais pour les ATPases de type V, tu dis qu'elles sont dans le sens intérieur vers extérieur, alors comment elle acidifie l'intérieur des organites ? Pour moi, acidifier = rajouter des protons, donc pour en rajouter, c'est censé être dans le sens extérieur vers intérieur...
Par Micheline le 13/09/2011 à 13h53 - Avertir les modérateurs
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Julien D.
Tuteur responsable
Médecine Montpellier
Re!
Oui désolé mon message était posté à une heure trop tardive...Oui donc on est d'accord sur la définition de l'acidification, produire des H+. Ok, ensuite oui on cherche à acidifier (c'est plus dans ce sens là que Maudelonde parle de sens inverse pour les ATPases F: pour l'une on libère et pour l'autre on consomme des H+) l'intérieur des organites, notamment les lysozomes qui enrichissent leur matrice en H+ (car leurs enzymes fonctionnent à pH acide). De plus, ce que j'ai dit n'est pas très logique quand on sait que le cytosol est neutre.... donc oui de l'extérieur de l'organite vers l'intérieur.
Le cours est nouveau et j'ai essayé de raisonner directement dessus pour répondre à ta question du sens de fonctionnement, désolé! En relisant, je comprends mieux. Quand Maudelonde parle du sens, il fait référence à la position des éléments dans le cycle , en aval ou en amont: autrement dit, les ATPases F consomment des H+ et libèrent de l'ATP alors que les ATPases V0V1 consomment de l'ATP et libèrent des H+.
En fait, mon erreur vient d'un cas particulier, les V0V1 ATPases au niveau du rein où là c'est la lumière tubulaire qui doit être acidifiée (donc l'extérieur de la cellule tubulaire)... Donc ce qui est important ici c'est ce que je viens de citer plus haut en gras, le sens intérieur-extérieur (ou vice versa) est quant à lui sujet à variation selon les objectifs requis. Ma généralisation était un peu précipitée et je m'en excuse! J'espère que ça va mieux maintenant! Bon courage!

Tuteur Qualifié en UE2 - Coordinateur de matière en Cytologie-Histologie-Biologie Cellulaire

Par Julien D. le 13/09/2011 à 14h22 - Avertir les modérateurs
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Micheline
Membre
Médecine Nîmes
Hmm oui je pense avoir compris mais je pense que Maudelonde s'est quelque peu embrouiller lui aussi dans ses explications à l'écrit un peu contradictoire avec ses schemas.

Enfin, merci en tout cas, tes explications etaient très bien :)
Par Micheline le 13/09/2011 à 14h46 - Avertir les modérateurs
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Nimois
Membre
Médecine Nîmes
Désolé mais je ne peux pas m'empêcher de relancer cette conversation riches en informations.
Je ne comprends juste pas pourquoi les F ATPases font partie de ce paragraphe intitulé "pompes activées par l'ATP" étant donné qu'elles ne sont pas activées par l'ATP mais au contraire la crée (à moins que je me trompe ^^). De plus, dans la seconde phrase d’introduction à ce paragraphes, il est écrit que "les ATPases F0F1 [...] donnent naissance à des gradients électriques et/ou chimiques transmembranaires". Or les ATPases F0F1 utilisent un gradient de protons (créé par d'autre molécules) et donc ne le créent pas, si ?
D'autre part, je bloque aussi sur le terme "hydrolyse " dans cette phrase : "une protéine hydrosoluble F1 qui catalyse l'hydrolyse ou la synthèse de l'ATP". F1 ne permet-elle pas que de catalyser la synthèse de l'ATP (puisque le but est précisément, dans ce cas-là, de produire de l'énergie en exploitant des gradients électrochimiques) ?
En espérant avoir été clair et concis, j'attends vos réponses éventuelles avec impatience =)

(PS : oui, moi aussi j'ai un petit problème avec le triangle représentant le gradient sur le premier schéma ^^)
Par Nimois le 14/09/2011 à 00h17 - Avertir les modérateurs
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Julien D.
Tuteur responsable
Médecine Montpellier
Salut! Décidément ce Maudelonde vous plaît^^...
Moi non plus à vrai dire je ne comprends pas trop pourquoi elle fait partie de cette réplique, pour les raisons que tu invoques. Mais bon, au moins, il y a un lien évident avec l'ATP, c'est déjà ça!
Pour ta deuxième remarque, je ne sais pas trop. Soit c'est une erreur de M. Maudelonde (car en lisant le cours on aurait plus tendance à rapprocher les ATPases V et P pour la création de gradients) soit cette phrase est très générale et les gradients seront générés par l'action de l'ATP (la monnaie énergétique universelle) au niveau d'autres éléments (ATPase de type P peut être?...). Nous en saurons plus, je l'espère avec la vidéo...
Enfin, pour ta dernière question, j'ai fait quelques recherches et en fait j'ai trouvé que "En absence de gradient, la même enzyme peut hydrolyser de l'ATP pour pomper des protons". Ceci est sans doute à rapprocher de l'action de la protéine inhibitrice sur F1 (cf cours). A priori, oui l'ATPase F fonctionne plutôt pour produire de l'ATP mais le fonctionnement inverse est aussi possible!
Voilà j'espère avoir répondu à quelques unes de tes interrogations!Bon courage!

Tuteur Qualifié en UE2 - Coordinateur de matière en Cytologie-Histologie-Biologie Cellulaire

Par Julien D. le 14/09/2011 à 19h23 - Avertir les modérateurs
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Nimois
Membre
Médecine Nîmes
Salut,
Merci beaucoup pour les explications !
Au fait, il a été fait mention par M. Maudelonde de "quelques modifications" du plan du cours. Donc peut être cela concernera la partie du cours qui nous pose problème =) On verra bien !
Juste une dernière petite question : pour les pompes cationiques de type P : il est écrit tout d'abord qu'elles "utilisent la haute énergie libérée par l'hydrolyse de la liaisons aspartylphosphate d'un produit intermédiaire, le béta-aspartyl phosphate" puis ensuite qu'elles "font appel à l'hydrolyse de l'ATP". Donc je me demandais si la liaison aspartylphosphate avait un quelconque lien avec l'ATP ?
Merci d'avance !
Par Nimois le 14/09/2011 à 21h01 - Avertir les modérateurs
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Julien D.
Tuteur responsable
Médecine Montpellier
Salut!
En faisant quelques recherches, j'ai trouvé que l'hydrolyse de l'ATP permet de phosphoryler un résidu aspartyl phosphate présent sur la pompe. Ainsi, pour la NA+ K+ ATPase, l'affinité vis à vis de ces deux ions va varier. Par la suite on aura réduction (plutôt dans le sens d'une hydrolyse que de la réduction au sens de l'oxydo réduction) de la liaison qui lie le phosphate au résidu aspartyl phosphate, pour encore changer la conformation et l'affinité de la pompe...
Ceci n'est pas à savoir bien entendu, mais il y a un certain lien effectivement: l'ATP perd un phosphate récupéré par l'aspartyl phosphate qui le perd ensuite, tout ceci pour réguler l'activité de la pompe.
Ce qui est bien à retenir est le fait que E1 E2 désigne deux états de cette pompe, il ne faut pas croire qu'elle présente deux sous unités!
Voilà! J'ai très résumé car bon c'est de la bonne grosse biochimie qui n'a que peu à voir avec la cyto!

Tuteur Qualifié en UE2 - Coordinateur de matière en Cytologie-Histologie-Biologie Cellulaire

Par Julien D. le 15/09/2011 à 20h07 - Avertir les modérateurs
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Nimois
Membre
Médecine Nîmes
Ok merci !
C'est bon pour moi ! =)
Par Nimois le 15/09/2011 à 21h10 - Avertir les modérateurs

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