3. Canaux ioniques et potentiel d'action Flashcards
Quelle est l’organisation du système nerveux
Une partie sensitive
Une partie motrice
Un centre de contrôle central
Vrai ou Faux: les nerfs font parti du SNC
Faux, ils sont du SNP
Vrai ou Faux: la ME fait partie du SNC
Vrai
Vrai ou Faux: le cerveau fait parti du SNP
Faux
Vrai ou Faux: le système nerveux humain comprend 100 milliards de neurones
Faux: le cerveau humain comporte plus de 100 milliards de neurones et au moins autant est présent dans le reste du corps humain
Quelle cellule est responsable de la communication entre les différentes parties du corps
Neurone
Quels sont les rôles du neurone
- “décider” d’Envoyer un signal (électrique)
- propager le signal avec fidélité (électrique)
- transmettre le signal à une autre cellule (chimique)
Quelles cellules composent les SN
Neurones et cellules gliales
Rôle des cellules gliales
Maintenir le milieu extracellulaire et supporte les neurones
Quelles sont les cellules gliales présentent dans le SN
Astrocytes
Microglies
Oligodendrocytes
Cellules de Schwann
Combien de motoneurones avons-nous
2: un motoneurone supérieur (cerveau à ME) et un motoneurone inférieur (ME à muscles)
De quelle manière sont transportés les produits du soma?
Transport axoplasmique antérograde
Définir dendrites
“branche” par laquelle le soma reçoit des signaux afférents d’autres neurones qui s’y attachent par leurs boutons terminaux
Définir sommet axonal
Lieu de sommation de l’ensemble des signaux qui mèneront à la génération du PA de l’axone
Quelle est la région finale de la propagation électrique du PA
Terminaison présynaptique
Quelle est la région d’Entreposage et de libération des vésicules synaptiques contenant les neurotransmetteurs
Terminaison présynaptique
Définir synapsse
Espace entre la terminaison présynaptique du neurone et la membrane post-synaptique de la cellule cible
Lieu de diffusion du neurotransmetteur
Vrai ou Faux: le neurotransmetteur aura généralement une influence sur le potentiel électrique de la membrane de la cellule cible
Vrai, lorsqu’il est capté par celui-ci
De quelle manière les cellules nerveuses maintiennent une concentration électrolytique interne différente de l’environnement extracellulaire?
Par les astrocytes, le LCR et la BHE
De l’énergie est continuellement utilisée pour maintenir le déséquilibre ionique
Quel ion est le plus concentré dans le liquide extracellulaire du muscle squelettique
Na+ (140mmol/kg)
Quel ion est le moins concentré dans le liquide extracellulaire du muscle squelettique
Ca++ (1-2 mmol/kg)
Quel ion est le plus concentré dans le liquide intracellulaire du muscle squelettique
K+ (140mmol/kg)
Quel ion est le moins concentré dans le liquide intracellulaire du muscle squelettique
Ca++ (0,0001mmol/kg)
Concentration du Na+ dans le milieu intracellulaire
(5-15mmol/kg)
Concentration du K+ dans le milieu extracellulaire
5mmol/kg
De quoi est composée la membrane neuronale
Une bicouche phospholipidique imperméable aux ions afin de maintenir le déséquilibre ionique
canaux transmembranaires pour le passage d’ions spécifique et contrôlée
Expliquer les canaux actifs de la membrane neuronale
Requiert de l’énergie pour pomper l’ion contre son gradient de concentration
Expliquer les canaux passifs de la membrane neuronale
Permet à l’ion de se diffuser à travers la membrane selon son gradient sans énergie
À quoi sont dus les potentiels transmembranaires
Les différences de concentrations ionique de par et d’autre de la membrane
La perméabilité sélective
Qu’est-ce qui établis les différences de concentration ioniques de part et d’autre de la membrane?
Les transporteurs d’ions (pompes ioniques)
Na+K+ATP ase(canal actif)
Comment fonctionne la Na+K+ATP ase
Pompe continuellement le sodium (Na+) vers l’extérieur et le potassium (K+) vers l’intérieur (contre leurs gradients respectifs)
Le coût énergétique est sous forme d’ATP
Vrai ou Faux: 20% de l’énergie du cerveau est dépensée par ces canaux
Vrai
Vrai ou Faux: les canaux passifs sont spécifiques et non-régularisés
Faux: ils sont régularisés, c’est-à-dire qu’ils peuvent être ouverts ou fermés selon les conditions
Valeur du potentiel de repos de la membrane neuronale
-70 à -90 mVV
Vrai ou Faux: La cellule est plus positive à l’intérieur qu’à l’extérieur au repos
Faux: elle est plus négative à l’intérieur
De quelle manière est maintenue le potentiel de la membrane
Les gradients de concentration chimique de chaque ion
Le champ électrique entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule
Au repos, quel canaux sont ouverts
Les canaux potassiques passifs
Quelle est la distinction entre le potentiel membranaire de repos d’une cellule régulière et une cellule excitable?
Les cellules excitables (neurones) peuvent modifier leur perméabilité ionique en réponse à un stimulus, provoquant un PA
Nommer les 3 états possibles des canaux sodiques passifs
Fermé (imperméable au Na+) au repos
Ouvert (perméable au Na+)
Désactivé (imperméable et incapable de s’ouvrir)
Comment sont activés les canaux sodiques passifs
Voltage-gated (changement de potentiel)
* seulement si le potentiel franchit un seuil le canal pourra s’activé
Valeur du potentiel de la membrane une fois les canaux sodiques activés?
S’approche du potentiel d’équilibre du Na+ (+80mV)
Quelles caractéristiques doit avoir le PA
Loi du tout ou rien
Déclenché par l’atteinte du seuil
Ne se dégrade pas le long de l’axone
Vrai ou Faux: au repos, la membrane est perméable au Na+
Faux
Définir PPSE
Potentiel postsynaptique excitateur: pousse la membrane vers une dépolarisation (potentiel devient plus positif)
Définir PPSI
Potentiel postsynaptique inhibiteur: pousse la membrane vers une hyperpolarisation (potentiel devient plus négatif que la valeur de repos)
Compléter la phrase: Le PPSE est généralement causé par l’entrée d’ions (…)
positifs
Compléter la phrase: Le PPSI est généralement causé par l’entrée d’ions (…)
négatifs
Quelle est la valeur du seuil d’activation des canaux sodiques voltages-dépendants
-55mV
Qu’arrive t-il au cours de la dépolarisation de la membrane?
- Atteinte du seuil d’activation des canaux sodiques voltage-dépendants
- Ouverture des canaux Na+
- Influx massif de Na+ vers l’intérieur de la cellule
- Changement rapide du potentiel de la membrane vers la valeur du potentiel d’équilibre de Na+ (+80mV)
- La membrane se dépolarise, atteint une valeur positive
- La dépolarisation massive se nomme PA
Nommer les 3 phases majeurs du PA
- Dépolarisation
- Repolarisation
- Post-hyperpolarisation
Durée de la phase de dépolarisation?
0,5ms (après 0,1ms le canal sodique se ferme et s’inactive)
La membrane retourne à son potentiel d’origine en 1ms
Qu’arrive t-il au cours de la repolarisation de la membrane?
- Fin de la dépolarisation (canaux Na+ inactivés)
- Canaux K+ s’ouvrent en plus grand nombre qu’au repos
- Augmentation de la conductance potassique
- La membrane s’approche de son potentiel d’origine (-70 à -90mV)
Qu’est-ce qui explique la post-hyperpolarisation?
Lors de l’ouverture des canaux K+ suite à la dépolarisation, la membrane devient plus négative qu’à l’origine
Définir conductance
Capacité des ions à passer la membrane
Qu’est-ce que la période réfractaire?
Une brève période durant laquelle aucune autre PA ne peut être déclenché suite à un PA
Quelles sont les 2 sortes de périodes réfractaires?
- Période réfractaire absolue
- Période réfractaire relative
Expliquer la période réfractaire absolue
Aucune stimulus, peut importe son intensité, ne peut provoquer un autre PA
Expliquer la période réfractaire relative
Un stimulus de forte intensité peut provoquer un autre PA, mais la stimulation nécessaire est plus élevée qu’au repos
Causes de la période réfractaire absolue?
Inactivation des canaux sodiques suite à leur activation
Cause de la période réfractaire relative?
Post-hyperpolarisation causée par l’activation de canaux K+ supplémentaires
Jusqu’à combien de fois par seconde un PA est-il provoqué?
1000x/seconde
Quelle sommation expliquer si un PA peut être déclenché ou non?
PPSE-PPSI= PA (si dépasse le seuil de dépolarisation)
*peut être spatiale ou temporelle
Vrai ou Faux: les canaux sodiques sont tous activés en même temps
Faux: À mesure que la membrane est dépolarisée, le canaux sodiques plus distaux sont activés, assurant la propagation
Qu’est-ce qu’une propagation antidromique
Si la dépolarisation initiale n’est pas au soma (ex. due à un choc électrique) la propagation peut être dans la direction inverse mais seulement si le PA n’était pas déjà entamé
Vrai ou Faux: les tissus biologiques sont épais et des bons conducteurs
Faux: ils sont minces et de mauvais conducteurs, mais l’évolution a dû travailler avec ces limites
De quoi dépend la vitesse de propagation?
Diamètre des fibres
Myéline ou non
Comment le diamètre des fibres affecte la vitesse de propagation?
Plus le diamètre est large, moins la résistance interne est grande donc plu la vitesse est rapide
Quel neurone sensoriel a la vitesse de conduction la plus lente?
Type C, associées à la douleur
Elles sont plus lentes car elles sont non myélisée pour servir à une leçon de survie/apprentissage
De quoi est composé la myéline?
Lipides et protéines qui enrobent les axones neuronaux
Formée de cellules gliales (oligodendrocytes pour SNC ou Cellule de Schwann pour SNP)
Vrai ou Faux: les nœuds de Ranvier sont présents à tous les 1,5mm de l’axone
Vrai
Définir nœud de Ranvier
Espace entre les couches de myéline ou la membrane est exposée directement au milieu extracellulaire
Qu’est-ce que la conduction passive
Lorsque le courant dépolarisant s’étend de manière passif le long de l’axone, en déclenchant une vague de dépolarisation au niveau de la membrane là où il n’y a pas de myéline
Avantage de la conduction passive
Aucune dégradation du signal
Désavantage de la conduction passive
lent et coût métabolique élevé
Quelle est le rôle de la période réfractaire
Empêche la propagation à rebours
Limite l’intervalle entre deux PA
Qu’est-ce que la propagation saltatoire
Dans un axone myélinisé, le PA est généré aux nœuds de Ranvier et semble sauter d’un nœud à l’autre
Avantage de la propagation saltatoire?
Propagation beaucoup plus rapide
Aucune dégradation du signal sur de longues distances
Signal est renforcé activement (énergie-dépendante)
Désavantage de la propagation saltatoire?
Détérioration progressive du PA entre les nœuds dû à une perte d’énergie progressive
Le PA doit être regénéré
où se fait la régénération du PA dans une fibre non-myélinisée?
tout le long de la membrane
Vitesse de la propagation du PA dans une fibre non-myélinisée?
0,5 à 10 ms
où se fait la régénération du PA dans une fibre myélinisée?
de noeud en noeud
Vitesse de la propagation du PA dans une fibre myélinisée?
jusqu’à 150ms
Qu’est-ce qu’exige la production de signaux électriques neuronaux?
- Gradients de concentration transmembranaires, maintenus par des transporteurs d’ions
- Modification rapide et sélective de la perméabilité ionique par les canaux ioniques
Quels facteurs font qu’il existe une grande diversité de canaux ioniques?
- Les gènes qui les codent
- Les types fonctionnels à partir d’un seul gène par édition de l’ARN
- Protéines du canal subissent des modifications post-traductionnelles
Selon quoi dépend l’ouverture/fermeture des canaux ioniques?
- Liaison d’un ligand (neurotransmetteur)
- Signal intracellulaire (second messager)
- Voltage
- Déformations mécaniques (ou température)
Quels sont les 4 principaux canaux voltages-dépendants? Selon quoi se distinguent-ils?
Na+
K+
Ca++
Cl-
(se distinguent selon leurs propriétés d’activation et d’inactivation)
Quels sont les rôles des canaux voltages-dépendants?
- Émission du PA
- Durée du PA
- Potentiel de repos
- Divers processus biochimiques
- Relâche de neurotransmetteurs
Fonction des canaux activés par ligands
Convertir les signaux chimiques en signaux électriques
(ils sont moins sélectifs que les canaux voltage-dépendants)
où se situent les canaux à ligands?
Sur les organites intracellulaires
Qu’est-ce qu’un canal ionique activé par étirement?
Canaux qui répondent à la déformation de la membrane ex. canaux dans le fuseau neuromusulaire
Quels sont les 2 types de thermorécepteurs?
Canaux sensibles au chaud (30-45 degrés)
Canaux sensibles au froid (10-30 degrés)
où se retrouvent les thermorécepteurs?
Les neurones sensoriels dont les terminaisons libres sont disséminées dans l’épaisseur de la peau
Quelle est la structure moléculaire des canaux ioniques?
- Acides aminés forment une longue chaine
- Longue chaine forme une hélice
- Regroupements de plusieurs hélices forment une sous-unités
- Plusieurs sous-unités assemblées en tonneau forment le canal avec un pore au milieu
Vrai ou Faux: les transporteurs actifs sont plus rapides que le canaux ioniques (passifs)
Faux
Nommer les transporteurs actifs
Pompes à ATPase (hydrolyse de l’ATP)
Échangeur ou co-transporteur d’ions (utilise gradient agissant sur un autre ion)
Quelles sont les étapes de l’échange ionique d’une pompe Na+/K+ (actif)
- Liaison du Na+ à l’intérieur de la pompe
- ATP provoque la phosphorylation de la pompe
- Sortie de 3 Na+ et entrée de 2 K+
- Flux asymétrique qui hyperpolarise la membrane par 1mV
Fonction de la pompe Na+/K+
Responsable de maintenir la polarisation des membranes axonales qui permet la génération du PA
Si absente: la membrane deviendrait dépolarisée suite à des PA et aucun messages ne pourrait être transmis
Vrai ou Faux: la pompe Na+/K+ exerce peu de coût énergétique
Faux; il exerce un coût important ce qui explique pourquoi le cerveau est si sensible à toute perte d’énergie
