Cours 2

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Ce document traite du transport transmembranaire actif des substances, incluant le transport actif primaire et secondaire, ainsi que du transport des macromolécules par exocytose, endocytose et transcytose. Il aborde également la structure et le transport dans les neurones, y compris le transport axoplasmique antérograde et rétrograde.

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Question

Quel est l'acronyme des transporteurs de glucose dépendants des ions sodium ?

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Réponse

SGLT_s (Na+/glucose cotransporter).

Question

Où se trouvent les transporteurs SGLT1 ?

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Réponse

Les transporteurs $\mathrm{SGLT_{1}}$ se trouvent dans les membranes apicales des cellules intestinales et des cellules tubulaires rénales.

Question

Quel est un exemple de transport actif secondaire impliquant le glucose ?

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Réponse

Le cotransport $\mathrm{Na^{+}}$ /glucose, qui utilise le gradient de sodium pour transporter le glucose dans les cellules intestinales et rénales.

Question

Dans quelle direction l'ion Na+ se déplace-t-il par rapport à son gradient électro-chimique ?

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Réponse

L'ion $\mathrm{Na^+}$ se déplace vers l'intérieur de la cellule, en suivant son gradient électro-chimique.

Question

Quel type d'endocytose implique l'introduction de substances macromoléculaires solides ?

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Réponse

La phagocytose introduit des substances macromoléculaires solides dans les cellules par la voie des vésicules.

Question

Quel processus implique l'élimination de macromolécules hors des cellules via des vésicules ?

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Réponse

L'exocytose est le processus d'élimination à l'extérieur des cellules des macromolécules incluses dans les vésicules.

Question

Dans quelle direction la substance à transporter se déplace-t-elle par rapport à son gradient de concentration ?

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Réponse

La substance à transporter se déplace contre son gradient de concentration.

Question

Quels sont les trois rôles importants de la pompe Na+/K+ ?

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Réponse

La pompe Na+/K+ est ATP-ase, transporte 3 Na+ vers l'extérieur et 2 K+ vers l'intérieur, et maintient le potentiel de repos.

Question

Quel est le rôle électrogénique de la pompe Na+/K+ ?

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Réponse

La pompe $\mathrm{Na}^{+} / \mathrm{K}^{+}$ maintient le potentiel de repos membranaire en créant le gradient électro-chimique des ions $\mathrm{Na}^{+}$ et $\mathrm{K}^{+}$ . Elle charge l'extérieur de la membrane positivement.

Question

Où se trouve l'ATP-ase H+/K+ dépendante ?

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Réponse

L'ATP-ase H+/K+ dépendante se trouve dans la membrane apicale des cellules pariétales des glandes gastriques.

Question

Pourquoi les fibres nerveuses myéliniques périphériques peuvent-elles se régénérer, contrairement à celles du SNC ?

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Réponse

Les fibres nerveuses périphériques myélinisées, contrairement à celles du SNC, bénéficient de la présence de la gaine de Schwann, qui intervient dans leur régénération.

Question

Quand les voies cortico-spinales commencent-elles à se myéliniser ?

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Réponse

Les voies cortico-spinales commencent à se myéliniser au cours du deuxième mois de vie extra-utérine.

Question

Qu'est-ce que l'endocytose ?

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Réponse

Processus de transport de macromolécules du milieu extracellulaire vers l'intracellulaire par voie vésiculaire.

Question

Quelles voies du SNC sont myélinisées en premier ?

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Réponse

Les voies somesthésiques et sensorielles sont les premières voies du SNC à être myélinisées.

Question

Quelle substance bloque le transport axoplasmique antérograde rapide en désorganisant le système neurotubulaire ?

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Réponse

La colchicine bloque le transport axoplasmique antérograde rapide en désorganisant le système neurotubulaire.

Question

Le long de quel réseau le transport axoplasmique antérograde lent se réalise-t-il ?

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Réponse

Le long du réseau de neurofilaments (microfilaments).

Question

Quelle isoforme des transporteurs SGLT transporte 2 ions Na+ en symport avec une molécule de glucose ?

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Réponse

L'isoforme SGLT1 transporte 2 ions Na+ en symport avec une molécule de glucose.

Question

Quels sont les organites cellulaires spécifiques au neurone ?

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Réponse

Les organites spécifiques au neurone sont les corpuscules de Nissl et les neurofibrilles.

Question

Comment appelle-t-on le déplacement d'une substance dans le sens inverse de l'ion Na+ ?

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Réponse

L’antiport, où la substance se déplace en sens inverse de l'ion Na+.

Question

De quels éléments le cylindraxe est-il formé ?

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Réponse

Le cylindraxe est formé d'axoplasme, d'organites cellulaires communs et spécifiques, et de neurofilaments/neurotubules.

Question

Quel est le rôle des neurofilaments ?

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Réponse

Les neurofilaments assurent la rigidité et le maintien de la forme du neurone.

Question

Quels sont les deux types d'endocytose selon la nature des substances transportées ?

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Réponse

Il y a la phagocytose pour les solides et la pinocytose pour les liquides.

Question

Quelles sont les deux catégories de neurofibrilles vues au microscope électronique ?

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Réponse

Au microscope électronique, les neurofibrilles apparaissent sous forme de neurofilaments et de neurotubules.

Question

Quelle est la principale caractéristique de la protéine transporteuse dans le transport actif primaire ?

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Réponse

La protéine a une activité ATP-asique, hydrolyse l'ATP et utilise l'énergie libérée pour le transport.

Question

Combien d'ions K+ sont transportés dans la cellule par la pompe Na+/K+ ?

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Réponse

La pompe Na+/K+ transporte 2 ions K+ dans la cellule pour chaque cycle.

Question

Dans quelle direction se réalise le transport axoplasmique antérograde ?

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Réponse

Le transport axoplasmique antérograde se réalise depuis le corps cellulaire vers les boutons terminaux.

Question

Quel exemple important de transcytose a lieu chez le nourrisson ?

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Réponse

Le passage des anticorps du lait maternel du tube digestif vers le sang du nourrisson.

Question

De quoi est formée la gaine de Schwann ?

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Réponse

La gaine de Schwann est formée de cellules gliales, appelées cellules de Schwann, qui produisent la myéline dans le système nerveux périphérique.

Question

Quelles sont les deux parties principales d'un neurone structuralement ?

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Réponse

Un neurone est composé d'un corps cellulaire (péricaryon) et de prolongements : les dendrites et l'axone.

Question

Dans quelle direction se réalise le transport axoplasmique rétrograde ?

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Réponse

Le transport axoplasmique rétrograde se réalise depuis les boutons terminaux vers le corps cellulaire.

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Combien de neurones le cerveau humain contient-il environ ?: Le cerveau humain contient environ neurones.
Où se trouvent les transporteurs SGLT ?: Les transporteurs SGLT se trouvent principalement dans les membranes apicales des cellules intestinales et rénales.
Quel est le rôle des corpuscules de Nissl ?: Les corpuscules de Nissl interviennent dans les synthèses protéiques.
Quel est un exemple d'exocytose ?: L'évacuation des médiateurs chimiques dans l'espace synaptique et la libération des produits de sécrétion cellulaire.
Quels sont les deux types de transport actif transmembranaire ?: Les deux types de transport actif transmembranaire sont le transport actif primaire et le transport actif secondaire.
Quel est un rôle important du transport axoplasmique rétrograde ?: Il régule la synthèse protéique, transporte les facteurs de croissance et propage les virus et toxines vers le corps cellulaire.
Quand un transporteur secondaire fonctionne-t-il ?: Un transporteur fonctionne lorsque ses deux sites de liaison sont occupés : un pour un ion (souvent Na+) et un pour la substance à transporter.
Quelles cellules sécrètent la myéline dans le système nerveux central (SNC) ?: Dans le système nerveux central, ce sont les oligodendrocytes qui sécrètent la myéline.
Comment l'énergie libérée par l'hydrolyse de l'ATP est-elle utilisée dans le transport actif primaire ?: L'énergie libérée par l'hydrolyse de l'ATP est directement utilisée par la protéine transporteuse (pompe ionique) pour déplacer les substances contre leur gradient électro-chimique.
Combien de sites de liaison distincts présentent les protéines transporteuses dans le transport actif secondaire ?: Deux sites de liaison distincts : un pour un ion (souvent Na⁺) et un pour la substance à transporter.
Quelle protéine est le moteur du transport axoplasmique rétrograde ?: La dynéine est le moteur du transport axoplasmique rétrograde.
Dans quelles cellules la pompe Na+/K+ est-elle présente ?: La pompe $\mathrm{Na}^{+} / \mathrm{K}^{+}$ est présente dans la membrane nucléaire de toutes les cellules de l'organisme, au niveau de la membrane baso-latérale.
Où se trouve la gaine de Henlé ?: La gaine de Henlé se trouve à l'extérieur de la fibre nerveuse, à l'extérieur de la gaine de Schwann.
Combien d'ions H+ et K+ sont échangés par la pompe H+/K+ pour chaque molécule d'ATP hydrolysée ?: La pompe échange 2 ions H+ et 2 ions K+ pour chaque ATP hydrolysée.
Quelle est la caractéristique principale des fibres nerveuses amyéliniques ?: Elles sont dépourvues de gaine de myéline et souvent recouvertes par une gaine de Schwann commune à plusieurs axones.
Quel organite cellulaire est impliqué dans l'enveloppement des macromolécules dans des vésicules lors de l'exocytose ?: L'appareil Golgi enveloppe les macromolécules dans des vésicules lors de l'exocytose.
Quelles cellules sont spécialisées dans la phagocytose ?: Les phagocytes (ex: neutrophiles, macrophages) sont spécialisés dans la phagocytose.
Qu'est-ce que la transcytose ?: Processus de transport transcellulaire de macromolécules incluses dans des vésicules, d'un pôle cellulaire à l'autre.
Quels sont les deux types de transport axoplasmique ?: Les deux types de transport axoplasmique sont antérograde (corps cellulaire vers terminaisons) et rétrograde (terminaisons vers corps cellulaire).
Qu'est-ce qui interrompt la gaine de myéline de lieu en lieu ?: Les nœuds de Ranvier interrompent la gaine de myéline.
Quelle est la protéine associée aux neurotubules qui agit comme moteur dans le transport antérograde rapide ?: La protéine kinésine associée aux neurotubules agit comme moteur dans le transport antérograde rapide.
Quelles sont les étapes de l'exocytose ?: Les étapes de l'exocytose sont : 1) formation de vésicules contenant des macromolécules, 2) déplacement des vésicules vers la membrane, 3) fusion des vésicules avec la membrane et libération du contenu.
Le long de quel réseau le transport axoplasmique rétrograde se réalise-t-il ?: Le transport axoplasmique rétrograde se réalise le long du réseau de neurotubules.
Quel est le rôle des neurotubules ?: Structures tubulaires responsables du transport rapide de substances par les dendrites et les axones.
Quels sont les organites cellulaires communs présents dans le cytoplasme neuronal ?: Les organites communs dans le cytoplasme neuronal sont le réticulum endoplasmique rugueux, les ribosomes, l'appareil Golgi et les mitochondries.
Par quels processus le transport des macromolécules se réalise-t-il par la voie des vésicules ?: Le transport des macromolécules par voie vésiculaire se fait par exocytose, endocytose et transcytose.
Qu'est-ce que la pinocytose ?: Processus d'endocytose où les macromolécules liquides sont absorbées dans des vésicules.
Quel est l'effet du blocage de l'ATP-ase Na+/K+ dépendante sur le transport actif secondaire du glucose ?: Le blocage de l'ATP-ase $\mathrm{Na^{+}/K^{+}}$
dépendante empêche la création du gradient $\mathrm{Na^{+}}$ , bloquant ainsi le transport actif secondaire du glucose.
De quoi sont formées les fibres nerveuses myélinisées ?: Elles sont formées d'un cylindraxe, entouré de l'axolemme, de la gaine de myéline, de la gaine de Schwann et de la gaine de Henlé.
Dans quel processus la gaine de Schwann intervient-elle ?: La gaine de Schwann intervient dans la régénération des fibres nerveuses périphériques.
Pour quel ion un site de liaison est-il habituellement spécifique dans le transport actif secondaire ?: Habituellement, le site de liaison est spécifique pour l'ion $\mathrm{Na^{+}}$ , mais parfois pour $\mathrm{HCO_3^-}$ , $\mathrm{Cl^-}$ , $\mathrm{K^+}$ , ou $\mathrm{H^+}$ .
Comment l'énergie est-elle fournie dans le transport actif secondaire ?: L'énergie est fournie par le gradient électro-chimique créé par le transport actif primaire, souvent celui de l'ion sodium (Na⁺).
Pourquoi les axones dépendent-ils des péricaryons pour la synthèse de protéines ?: Les axones dépendent des péricaryons pour la synthèse protéique car ils sont dépourvus de ribosomes, qui sont essentiels à ce processus. Les corpuscules de Nissl, sites de synthèse protéique, sont présents dans le péricaryon mais absents de l'axone.
Le transport axoplasmique antérograde rapide nécessite-t-il de l'énergie ?: Oui, le transport axoplasmique antérograde rapide nécessite une dépense d'énergie, fournie par l'hydrolyse de l'ATP grâce à la kinésine.
Quels médicaments inhibent spécifiquement l'ATP-ase Na+/K+ dépendante ?: Les glycosides cardiaques tels que l'Ouabaïne et la Digoxine inhibent spécifiquement l'ATP-ase Na+/K+ dépendante.
Le long de quel réseau le transport axoplasmique antérograde rapide se réalise-t-il ?: Le transport axoplasmique antérograde rapide se réalise le long du réseau de neurotubules.
Que sont les neurofibrilles ?: Les neurofibrilles sont des agrégats filamenteux protéiques formant un réseau dans le péricaryon et des faisceaux dans les prolongements neuronaux. Elles assurent un rôle structural et de transport.
Pourquoi les neurones n'ont-ils pas la capacité de se diviser ?: Les neurones n'ont pas de centrioles, ce qui les empêche de se diviser.
Quels sont les rôles des neurofibrilles ?: Les neurofibrilles assurent un rôle structural et participent au transport de protéines, de vésicules et de matières nécessaires à l'intégrité neuronale.
Ou se trouve l'ATP-ase H+/K+ dépendante ?: Dans la membrane apicale des cellules pariétales des glandes gastriques.
Quelle condition bloque le transport axoplasmique rétrograde ?: Le blocage du transport actif primaire des ions de $\mathrm{Na^{+}}$ bloque secondairement le transport actif secondaire de la substance à transporter.
Quelles sont les cellules excitables dans l'organisme humain ?: Les cellules excitables incluent les neurones, les fibres musculaires striées, les fibres musculaires lisses et les fibres myocardiques.
Quelle condition bloque le transport axoplasmique antérograde rapide ?: Le blocage de l'ATP-ase Na+/K+ dépendante, l'hypoxie, et la désorganisation du système neurotubulaire par la colchicine.
Qu'est-ce que le transport axoplasmique ?: Le transport axoplasmique est la circulation des matériaux le long de l'axone, du corps cellulaire vers les terminaisons et vice-versa. C'est un phénomène essentiel pour l'intégrité et la fonction neuronale.
Quand la myélinisation des voies du SNC coïncide-t-elle généralement ?: Habituellement, la myélinisation coïncide avec le début de leur fonctionnement, commençant par les voies somesthésiques et sensorielles.
Quelles sont les deux sortes de transport axoplasmique antérograde ?: Les deux sortes de transport axoplasmique antérograde sont le transport rapide et le transport lent.
Qu'est-ce que la gaine de myéline ?: Une gaine lipoprotéique qui s'enroule autour de l'axone, servant d'isolateur électrique. La myéline est produite par les cellules de Schwann (SNP) ou les oligodendrocytes (SNC).
Comment s'appelle la membrane plasmatique recouvrant le corps cellulaire et les dendrites ?: Le corps cellulaire et les dendrites sont recouverts de la membrane plasmatique nommée <0xF0><0x9F><0x92><0xAA>neurilemme<0xF0><0x9F><0x92><0xAA>.
Comment s'appelle la membrane plasmatique enveloppant l'axone ?: La membrane plasmatique enveloppant l'axone s'appelle l'axolème.
De quoi sont formés les corpuscules de Nissl ?: Les corpuscules de Nissl sont une différenciation du réticulum endoplasmique rugueux, formation de tubules avec ribosomes attachés.
Quels éléments manquent au niveau du cylindraxe ?: Les éléments manquants sont le réticulum endoplasmique rugueux, les ribosomes et les corpuscules Nissl.
Quelle est la vitesse du transport axoplasmique antérograde rapide ?: Le transport axoplasmique antérograde rapide se réalise à une vitesse d'environ 410 mm/jour.
Comment appelle-t-on le déplacement d'une substance dans le même sens que l'ion Na+ ?: Le déplacement d'une substance dans le même sens que l'ion Na+ est appelé symport.
Comment les fibres nerveuses sont-elles classifiées selon la structure de la gaine ?: Les fibres nerveuses sont classées en myélinisées (avec gaine de myéline, Schwann et Henlé) et amyéliniques (fibres de Remack, sans myéline).
Quelles cellules produisent la myéline dans le système nerveux périphérique (SNP) ?: Dans le SNP, ce sont les cellules de Schwann qui produisent la myéline.
Comment les virus neurotropes se propagent-ils vers les corps cellulaires du SNC ?: Les virus neurotropes se propagent vers les corps cellulaires du SNC par transport axo-plasmatique rétrograde, le long des neurotubules, avec une dépense d'énergie.
Quelle enzyme catalyse l'hydrolyse de l'ATP pour libérer de l'énergie ?: L'enzyme qui catalyse l'hydrolyse de l'ATP est l'ATP-ase.
Quel est le rôle des cellules de Schwann dans la gaine de Schwann ?: Les cellules de Schwann sécrètent la myéline dans le SNP et participent à la régénération des fibres nerveuses.
Comment s'appellent aussi les fibres nerveuses amyéliniques ?: Les fibres nerveuses amyéliniques sont aussi appelées les fibres de Remack.
Le transport axoplasmique rétrograde nécessite-t-il de l'énergie ?: Oui, le transport rétrograde nécessite une dépense d'énergie, utilisant la dyneine et l'hydrolyse de l'ATP.
Qu'est-ce que l'exocytose ?: L'exocytose est le processus d'élimination des macromolécules à l'extérieur des cellules par fusion vésiculaire avec la membrane cellulaire.
Combien d'ions Na+ sont transportés hors de la cellule par la pompe Na+/K+ ?: La pompe $\mathrm{Na}^{+} / \mathrm{K}^{+}$ transporte 3 ions $\mathrm{Na}^{+}$ hors de la cellule pour 2 ions $\mathrm{K}^{+}$ entrant.
Quelle est la vitesse du transport axoplasmique rétrograde ?: Le transport axoplasmique rétrograde se réalise à une vitesse d'environ 220 mm/jour.
Quelle est la vitesse du transport axoplasmique antérograde lent ?: Le transport axoplasmique antérograde lent se réalise à une vitesse entre 0,5 et 10 mm/jour.
Quel est le rôle de la gaine de Henlé ?: La gaine de Henlé est une enveloppe conjonctive externe qui assure la nutrition et la protection de la fibre nerveuse.
Combien d'isoformes des transporteurs SGLT existent-ils ?: Il existe trois isoformes de transporteurs SGLT : SGLT1, SGLT2 et SGLT3.
Quel est le rôle de la gaine de myéline ?: Le rôle de la gaine de myéline est d'agir comme un isolateur électrique pour l'axone.
Quelle est l'unité embryologique, anatomique, fonctionnelle et trophique du système nerveux ?: Le neurone est l'unité embryologique, anatomique, fonctionnelle et trophique du système nerveux.
Que déplace le transport axoplasmique antérograde lent ?: Le transport antérograde lent déplace les macromolécules protéiques, le glucose, l'ATP et les ions calcium.
Que véhicule le transport axoplasmique antérograde rapide ?: Il véhicule les vésicules à contenu peptidique et à neurotransmetteurs, certains organites membranaires (mitochondries) et des enzymes dégradatives.

LE TRANSPORT TRANSMEMBRANAIRE ACTIF DES SUBSTANCES

Le transport transmembranaire actif permet le mouvement de substances à travers une membrane semi-perméable contre leur gradient de concentration ou électro-chimique, nécessitant une dépense énergétique et l'intervention de protéines transporteuses. Cette énergie est généralement fournie par l'hydrolyse de l'ATP (Adénosine Triphosphate), catalysée par une enzyme appelée ATP-ase.

Il existe deux types principaux de transport actif :

Le transport actif primaire, où l'énergie de l'hydrolyse de l'ATP est utilisée directement.
Le transport actif secondaire, où l'énergie est obtenue indirectement à partir d'un gradient électro-chimique déjà établi.

1. LE TRANSPORT ACTIF PRIMAIRE DES SUBSTANCES

Le transport actif primaire se caractérise par :

Une dépense énergétique directe provenant de l'hydrolyse de l'ATP. L'équation de cette réaction est : où l'ADP (Adénosine Diphosphate) et le phosphate inorganique () sont les produits.
Un transport des substances contre leur gradient électro-chimique.
L'utilisation de protéines intégrales de membrane (appelées pompes ioniques ou ATP-ases) qui jouent un double rôle : d'enzyme (activité ATP-asique) et de transporteur.

Diagram illustrating the mechanism of primary active transport, focusing on ATP-ase dependent ion pumps and ATP hydrolysis providing energy for transport.

Exemples de pompes ioniques :

L'ATP-ase dépendante (pompe à protons) :
- Présente dans la membrane apicale des cellules pariétales des glandes gastriques.
- Elle sécrète deux ions dans la lumière gastrique en échange de deux ions qui entrent dans le cytoplasme, pour chaque molécule d'ATP hydrolysée.
L'ATP-ase dépendante (pompe à sodium et potassium) :
- Présente dans la membrane de toutes les cellules de l'organisme, au niveau de la membrane baso-latérale.
- Elle a trois rôles importants :
  1. Rôle d'ATP-ase : elle catalyse l'hydrolyse de l'ATP pour fournir l'énergie nécessaire.
  2. Rôle de protéine transporteuse : elle assure le transport actif de 3 ions vers l'extérieur de la cellule et de 2 ions vers l'intérieur de la cellule.
  3. Rôle de pompe électrogénique : elle contribue au maintien du potentiel de repos des membranes cellulaires (environ ) en créant un déséquilibre de charges. L'ion est majoritaire dans le liquide extracellulaire (LEC), tandis que l'ion est majoritaire dans le liquide intracellulaire (LIC).
- Cette pompe est spécifiquement inhibée par les glycosides cardiaques (Ouabaïne, Digoxine), utilisés dans le traitement de l'insuffisance cardiaque.

2. LE TRANSPORT ACTIF SECONDAIRE DE SUBSTANCES

Le transport actif secondaire se distingue par :

Être un type de transport actif.
Le transport de substances neutres contre leur gradient de concentration et d'espèces chargées contre leur gradient électro-chimique.
L'utilisation de protéines intégrales de membrane qui agissent uniquement comme transporteurs.
Une dépense d'énergie indirecte, fournie par un gradient électro-chimique préexistant, souvent celui du .

Les protéines transporteuses impliquées dans ce type de transport présentent :

Les caractéristiques fonctionnelles classiques des transporteurs : spécificité, saturation et compétition.
Sur le plan structural, deux sites de liaison distincts :
- Un site spécifique pour un ion (majoritairement , mais aussi , , , , etc.).
- Un autre site spécifique pour la substance à transporter, qu'elle soit organique (glucose, acides aminés) ou inorganique (ions , , , etc.).

Diagram showing the structural features of a membrane transporter with two distinct binding sites for an ion and a substance to be transported.

Le transporteur ne fonctionne qu'avec l'occupation simultanée des deux sites de liaison.

Un exemple typique est le transport actif secondaire dépendant du gradient de . L'ion se déplace toujours selon son gradient électro-chimique (de l'extérieur, où il est concentré, vers l'intérieur), tandis que la substance à transporter se déplace contre son propre gradient de concentration.

Deux modes de transport sont possibles :

Le symport : la substance à transporter et l'ion se déplacent dans le même sens.
L'antiport : la substance à transporter et l'ion se déplacent dans des sens opposés.

L'énergie de ce transport est fournie par le gradient électro-chimique de , lequel est créé et maintenu par le transport actif primaire de la pompe -ATP-ase. Par conséquent, le blocage de la pompe -ATP-ase (par l'Ouabaïne ou la Digoxine) entraîne un blocage secondaire du transport actif secondaire.
Diagram illustrating secondary active transport of glucose in an enterocyte, highlighting SGLT1 and the Na+/K+-ATPase.

Exemple de transport actif secondaire : Cotransport /glucose

Ce processus se réalise au niveau de la membrane apicale des cellules intestinales et des cellules tubulaires rénales.

Il est assuré par les transporteurs SGLT ("Na+/glucose cotransporter"), avec plusieurs isoformes (, , ).
Les isoformes et transportent un ion en symport avec une molécule de glucose.
L'isoforme transporte deux ions en symport avec une molécule de glucose ou de galactose.
Le blocage de la -ATP-ase (transport actif primaire) entraîne un blocage consécutif du transport actif secondaire du glucose via SGLT.

LE TRANSPORT DES MACROMOLÉCULES

Le transport des macromolécules s'effectue principalement par la voie des vésicules, impliquant trois mécanismes : exocytose, endocytose et transcytose.

1. L'EXOCYTOSE

L'exocytose est le processus d'élimination des macromolécules hors de la cellule via des vésicules. Ce processus se déroule en plusieurs étapes :

Les macromolécules (produits de sécrétion) sont synthétisées au niveau des ribosomes du réticulum endoplasmique rugueux, puis incluses dans des vésicules au niveau de l'appareil de Golgi.
Les vésicules de sécrétion se déplacent le long des microtubules vers la membrane cellulaire.
Les vésicules fusionnent avec la membrane cellulaire et libèrent leur contenu à l'extérieur de la cellule.

Diagram illustrating the process of exocytosis, from synthesis in the rough endoplasmic reticulum and Golgi to release from the cell.

Exemples : l'évacuation des médiateurs chimiques dans l'espace synaptique, la sécrétion de produits cellulaires.

2. L'ENDOCYTOSE

L'endocytose est le transport des macromolécules du milieu extracellulaire vers le milieu intracellulaire via des vésicules. Selon la nature des substances transportées, l'endocytose est de deux types :

La phagocytose :
- Les substances macromoléculaires solides (bactéries, parasites, cellules vieillies ou tumorales) sont internalisées par les cellules phagocytaires (neutrophiles, macrophages).
- Elle joue un rôle crucial dans les processus de défense non-spécifique de l'organisme.
La pinocytose :
- Les macromolécules en solution (contenu liquidien) sont internalisées via des vésicules.
- Elle peut être réalisée par la plupart des cellules de l'organisme.

Dans les deux cas, les macromolécules entrent dans les cellules enveloppées de vésicules détachées de la membrane plasmique.

3. LA TRANSCYTOSE

La transcytose est le transport transcellulaire de substances macromoléculaires incluses dans des vésicules, d'un pôle cellulaire à l'autre. Contrairement à l'endocytose/exocytose standard, les vésicules ne fusionnent pas avec les lysosomes et leur contenu n'est pas modifié. Elles traversent la cellule et déversent leur contenu dans le milieu extracellulaire opposé. Diagram illustrating transcytosis by which IgG antibodies are transported across an endothelial cell layer.

Diagram illustrating transcytosis by which IgG antibodies are transported across an endothelial cell layer.

Un exemple important est le passage des anticorps du lait maternel vers le sang du nourrisson via les cellules intestinales, assurant ainsi l'immunité passive du nouveau-né.

II. LES TISSUS EXCITABLES

L'organisme humain contient diverses cellules excitables, notamment les neurones, les fibres musculaires striées, les fibres musculaires lisses et les fibres myocardiques. Le cerveau humain abrite environ neurones et 10 à 50 fois plus de cellules gliales.

LE NEURONE

Le neurone est l'unité embryologique, anatomique, fonctionnelle et trophique du système nerveux. Ce sont des cellules spécialisées dans la transmission rapide des informations par des impulsions bioélectriques et la libération de neurotransmetteurs.

LA STRUCTURE DU NEURONE

La structure du neurone est spécialisée pour la réception, la transmission et l'intégration des informations. Il est formé :

D'un corps cellulaire (ou péricaryon).
De nombreux prolongements :
- Les dendrites : Des prolongements courts et ramifiés, impliqués dans la réception des signaux.
- L'axone : Un prolongement unique, plus long et épais, qui se ramifie à son extrémité en boutons terminaux.

Detailed diagram of a motor neuron, showing dendrites, cell body with Nissl substance, axon, myelin sheath, and axon terminals.

Le corps cellulaire et les dendrites sont recouverts par le neurilemme (membrane plasmique), et l'axone est entouré par l'axolemme (membrane plasmique).

Le cytoplasme neuronal contient des organites cellulaires :

Organites communs : réticulum endoplasmique rugueux, ribosomes, appareil de Golgi, mitochondries, lysosomes.
- Les neurones n'ont pas de centrioles et ne peuvent pas se diviser.
Organites spécifiques aux neurones :
- Les corpuscules de Nissl : Des agrégats de réticulum endoplasmique rugueux et de ribosomes, essentiels pour les synthèses protéiques. Ils sont abondants dans le péricaryon mais absents de l'axone.
- Les neurofibrilles : Des agrégats protéiques filamenteux (neurofilaments et neurotubules) dans le péricaryon et les prolongements.
  - Les neurofilaments (microfilaments) : Assurent la rigidité et le maintien de la forme du neurone (rôle structural et mécanique).
  - Les neurotubules (microtubules) : Responsables du transport rapide de substances le long des dendrites et des axones.

Les fibres nerveuses sont classifiées en fonction de la présence de leur gaine :

Fibres nerveuses myélinisées : Formées d'un cylindraxe (axoplasme avec neurofilaments, neurotubules, mitochondries, lysosomes — mais sans réticulum endoplasmique rugueux, ribosomes, ni corpuscules de Nissl) recouvert de l'axolemme et de trois gaines :
- La gaine de myéline : Enveloppe lipoprotéique autour de l'axone, interrompue par les nœuds de Ranvier.
  - Dans le système nerveux périphérique (SNP), les cellules de Schwann produisent la myéline.
  - Dans le système nerveux central (SNC), les oligodendrocytes (cellules gliales) sécrètent la myéline.
- La myélinisation des voies du SNC se produit à différents âges et coïncide généralement avec le début de leur fonctionnement. Les voies somesthésiques et sensorielles sont myélinisées en premier. Les voies cortico-spinales se myélinisent à partir du deuxième mois post-natal et sont complètes vers 2 ans, quand l'enfant commence à marcher.
- La gaine de myéline a un rôle d'isolateur électrique.
- La gaine de Schwann : Présente uniquement dans le SNP, formée de cellules de Schwann. Elle adhère à l'axolemme, sécrète la myéline et est cruciale pour la régénération des fibres nerveuses périphériques. Les fibres du SNC n'ont pas de gaine de Schwann et ne peuvent pas se régénérer.
- La gaine de Henlé : Couche conjonctive externe qui assure la nutrition, la protection et la liaison des fibres nerveuses.
Fibres nerveuses amyéliniques (fibres de Remack) : Dépourvues de gaine de myéline, de plus petit diamètre, et recouvertes d'une gaine de Schwann commune à plusieurs axones (10-15 axones).

LE TRANSPORT AXO-PLASMATIQUE

Le transport axo-plasmatique est le mouvement de matériaux entre le corps cellulaire (péricaryon) et les boutons terminaux de l'axone. Il est essentiel pour l'intégrité anatomique et fonctionnelle des fibres nerveuses, car les axones ne peuvent pas synthétiser leurs propres protéines. Diagram illustrating anterograde and retrograde axonal transport driven by kinesin and dynein along microtubules.

Diagram illustrating anterograde and retrograde axonal transport driven by kinesin and dynein along microtubules.

Le transport axo-plasmatique est de deux types :

1. LE TRANSPORT AXO-PLASMATIQUE ANTÉROGRADE

Il se réalise du corps cellulaire vers les boutons terminaux.

Transport rapide :
- Vitesse : environ .
- Nécessite une dépense d'énergie.
- Se réalise le long des neurotubules (microtubules), grâce à la protéine kinésine, qui a une activité ATP-asique.
- Véhicule : vésicules à contenu peptidique (neurotransmetteurs peptidiques), certaines organites membranaires (mitochondries), vésicules pour les médiateurs chimiques non-peptidiques, et enzymes (ex: acétylcholinestérase).
- Le transport rapide est bloqué par la Colchicine (qui désorganise les neurotubules) et par l'hypoxie.
Transport lent :
- Vitesse : entre .
- Se réalise le long des neurofilaments (microfilaments).
- Assure le déplacement : macromolécules protéiques pour le renouvellement structural de l'axone, ions calcium, glucose, et ATP.

2. LE TRANSPORT AXO-PLASMATIQUE RÉTROGRADE

Il se réalise des boutons terminaux vers le corps cellulaire.

Vitesse : environ .
Nécessite une dépense d'énergie.
Se réalise le long des neurotubules (microtubules), médié par la protéine dynéine, qui a également une activité ATP-asique.
Rôles importants :
- Régulation de la synthèse protéique au niveau du péricaryon.
- Transport de facteurs de croissance (ex: facteur de croissance des nerfs) vers le péricaryon.
- Propagation des virus neurotropes (ex: poliomyélite, herpès, rage) vers le SNC, entraînant leur destruction.
- Transport de matériaux exogènes (toxines) vers le péricaryon.
Ce type de transport est également bloqué par l'hypoxie.

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