3_COURS Potentiel membranaire Flashcards
qu’est-ce que le potentiel membranaire (Vm) ?
quand il y a une séparation de charges de part et d’autre d’une membrane
qu’est-ce que le potentiel de repos (PR) ?
potentiel membranaire de la cellule au repos
qu’est-ce que le potentiel d’action (PA) ?
potentiel membranaire quand la cellule est soumise à une stimulation
quels sont les différents positionnement des électrodes sur l’axone géant lors des travaux pionniers et quels sont les différences de potentiel observées ?
- 2 électrodes à l’intérieur : différence de potentiel nul (VA = VB)
- 2 électrodes à l’extérieur : différence de potentiel nul (VA’ = VB’)
- 1 à l’extérieur 1 à l’intérieur : différence de potentiel (-70mV)
==> dans un même milieu tous les points ont le même potentiel (isopotentiel) mais il y a une différence entre l’intérieur (-) et l’extérieur (+)
où trouve-t-on un PR ? et un PA ?
PR : toutes les cellules
PA : cellules musculaires et nerveuses, répondent à un changement de potentiel
2 compartiments séparés par un membrane non sélective (laisse passer charges + et -), y a-t-il un Vm ?
non car si une charge passe d’un côté, une charge opposé va passer aussi pour équilibrer
2 compartiments séparés par une membrane sélective (laisse passer que + ou que -), y a-t-il un Vm ?
oui car une charge passe d’un côté mais la membrane empêche le passage de la charge opposée : un côté devient chargé négativement à force de perdre des charges + ou gagner des charges -
==> crée un potentiel entre compartiments
quelles sont les conditions pour avoir un potentiel membranaire (2) ?
- différence de concentration d’ions de part et d’autre de la membrane : génère une force qui fait passer les ions
- perméabilité sélective de la membrane grâce à des protéines canal
comment le PR est crée en conditions physiologiques (avec Na+ et K+) ?
- gradient de Na+ et K+ de part et d’autre de la membrane
- membrane plus perméable aux K+ que Na+
- milieu intracellulaire devient négatif car il perd une charge quand un K+ passe vers l’extracellulaire
- plus de K+ sortent que de Na+ rentrent donc les charges ne sont pas équilibrées
- PR négatif à cause de la différence de perméabilité et gradients de concentration
avec quoi peut-on déterminer si il y a entrée ou sortie de l’ion ?
on doit connaître Vm et le potentiel d’équilibre de l’ion (Ex)
comment déterminer Ex ?
- 2 compartiments séparés par une membrane sélective (ex : passage K+ mais pas Cl-) avec les mêmes concentrations (Vm = 0)
- augmente la concentration d’un compartiment : crée une force qui pousse les K+ vers l’autre compartiment
- force chimique (gradient de concentration) attire K+ vers le 2ème compartiment
- à long terme, gradient chimique crée une différence de charge entre les compartiments
- force électrique : (négativité) attire les K+ vers le compartiment initial
- échange continu jusqu’à ce que les forces s’égalisent
==> équilibre électrochimique de l’ion
en simple, comment est atteint Ex et comment sait-on qu’il est atteint ?
force chimique = force électrique, donc flux net = 0 (/!\ : équilibre pas atteint quand les concentrations sont les mêmes)
que permet de calculer l’équation de Nernst ?
il détermine l’équilibre de l’ion et le potentiel auquel l’ion est en équilibre
donner est l’équation de Nernst
Ex = (58/Z) log ([X extra]/[X intra])
avec Z le nombre de charges de l’ion X
si l’ion est chargé négativement : inverser les concentrations du log
quelles sont les valeur de EK et ENa et que signifient-ils ?
EK = -90 mV
ENa = 60 mV
à ces valeurs de potentiel, l’ion est à l’équilibre
à quoi sert l’équation de Goldman ?
permet de savoir dans quel sens l’ion passe
donner l’équation de Goldman et dire ce qu’elle implique
Vm = (RT/F) ln ((PNa[Na]e + PK[K]e) / (PNa[Na]i + PK[K]i))
avec :
P : perméabilité
e : extérieur
i : intérieur
–> Vm dépend de tous les ions dans la cellule
quelle est la valeur de PR ? que peut-on en dire ?
PR = -70 mV, c’est une valeur proche du potentiel d’équilibre de K+ donc PR dépend plus de K+ car la membrane y est plus perméable mais la faible perméabilité à Na+ empêche le potentiel d’atteindre l’équilibre de K+
déterminer le mouvement de K+ et Na+
on sait que : Vm = -70 mV ; EK = -90 mV ; ENa = 60 mV
donc :
EK < Vm : sortie d’ions (pour arriver à EK mais jamais atteint à cause de Na+)
ENa > Vm : entrée d’ions (pour arriver à ENa mais jamais atteint à cause de K+)
–> inverse pour les charges négatives
à quoi est dû le potentiel membranaire ?
à la présence de canaux de fuite K+ très nombreux : le milieu intracellulaire perd beaucoup de charges + donc Vm négatif côté intracellulaire
que se passe-t-il si on change la concentration extracellulaire de K+ ? de même avec Na+ ?
pour K+ : valeur du potentiel membranaire change à cause de la haute perméabilité
pour Na+ : potentiel membranaire pas affecté dû à la faible perméabilité
pourquoi les K+ continuent de sortir et les Na+ de rentrer sans arriver à l’équilibre du gradient chimique ?
transport actif d’une pompe contre les gradients de K+ et Na+ : expulse 3 Na+ pour faire rentrer 2 K+ et maintenir le gradient
que se passe-t-il si la pompe Na+-K+ ne fonctionne pas ?
abolition du gradient donc équilibre des ions atteint donc pas de PR donc pas de possibilité d’avoir un PA
==> cellule morte
comment sont réparties les charge à l’échelle de la cellule ?
globalement la cellule est neutre, les Cl- neutralisent les Na+ à l’extérieur et des protéines chargées - neutralisent les K+ à l’intérieur : différence de charge proche de la membrane uniquement
