C4 - Transmission synaptique, structure et fonction : exocytose Flashcards
Quel mécanisme clé perment aux au neurones d’avoir des terminaisons éloignées du corps cellulaire?
- Long axone : nécessite système de transport efficace entre le corps cellules et les terminaisons
- Terminaisons très éloignées.
Expliquez les principales différences et propriétés des systèmes de transports antérograde et rétrograde.
Direction, vitesses, éléments transportés.
- Système Antérograde (corps cellules vers terminaisons)
- Rapide : 400 mm / jour
- Lent : 0,5 à 5 mm/jour
- Alimentation en protéines, substances de soutient de l’activité neuronale, etc.
- Système rétrograde (terminaisons vers corps)
- Rapide : 400 mm/jour
- Envoie de l’information sur l’état de la terminaison au corps (par facteurs de signalisation)
- Transport d’éléments à dégrader vers les structures du corps
Au niveau du contact entre deux neurones, quelles sont les différences des synapses chimiques et électriques?
- Électrique : contact est fait en continuité
- Échange se fait par transmission du changement de voltage
- Chimique : contact indirect par intermédiaire de neurotransmetteurs
Quelle expérience a pu prouver l’existence de synapses chimiques?
- Anciennement, on ne s’entendait pas sur quel modèle de synapse était vrai
- Expérience de stimulation du nerf vague ; ralentissement du cœur
- Cœurs dans deux bocaux partageant la même solution : si le neurotransmetteur chimique se propage dans l’eau, les cœurs vont suivre les mêmes changements avec 1 seule stimulation localisée.
- Par chance ; les neurotransmetteurs sont normalement retirés de la circulation par enzymes, ils ne devraient pas diffuser
Décrivez la structure de la synapse électrique : quelle protéine membranaire, avantage au niveau de la propagation du potentiel?
- Membranes reliées par connexons (prots membranaires) formées de 6 connexines à forme un canal
- Connexon pré synaptique lié au post synaptique
- Propagation du potentiel présynaptique dans le postsynaptique
- Avantage : rapide
Quels sont les mécanismes de régulation des synapses électriques?
- Dépendance au voltage
- Acidification du pH : facilite l’ouverture
- Élévation calcique : facilite l’ouverture
- Phosphorylation
Quelle sont les deux gros avantages des synapses électriques?
- Synchronisation de l’activité nerveuse
- Rapidité d’exécution
- Réseau cellulaire à distance : connecte différents neurones éloignés de façon synchrone
Donnez un exemple « marin » et un exemple « humain » de l’utilité du synchronisme des synapses électriques.
- Mollusque qui se cache dans un nuage d’encre au contact
- Neurone sensoriel dans la queue stimulé
- Active des neurones moteurs plus loins par synapses électrique de façon synchronisée
- Grande force uniforme de contraction sur la glande : grosse éjection d’encre
- Exemple : mammifères
- Fibres nerveuses utérines non connectées entre elles.
- La gestation cause leur connexion par synapses électriques.
- Synchronisme des contractions, meilleures poussées
Pourquoi certaines vésicules apparaissent t-elles claires et d’autres foncées dans la microscopie électronique?
- Vésicules claires : électrons passent (pas vides!)
- Vésicules à cœur dense : foncé, structure vient bloquer les électrons à présence de peptides
- Contiennent le message
Quelles sont les principales organites et structures trouvées au niveau d’une synapse chimique?
- Vésicules
- Mitochondries : partie éloignée de la terminaison
- Système dépendant de l’énergie
- Fente synaptique / gouttière
- Spécialisations présynpatiques : structure nécessaires au control de neurotransmetteurs
- Spécialisation postsynaptique : récepteurs des neurotransmetteurs, contrôles, etc.
Qu’est-ce que la « zone active » ?
- Épaississement présynaptique : zone active
- Agglomération de vésicules synaptiques près de la membrane
- Zone privilégiée de l’exocytose
Énumérez, en 9 étapes la séquence d’évènements menant à la transmission d’un potentiel d’action entre un neurone présynaptique et postsynaptique.
- Le potentiel d’action envahit la terminaison nerveuse
- Ouverture des canaux Ca2+
- Ca2+ entre dans la terminaison au niveau des zones actives
- Le Ca2+ déclenche la fusion des vésicules synaptiques
- Les neurotransmetteurs diffusent dans la fente synaptique
- Les neurotransmetteurs se lient aux récepteurs spécifiques
- Les récepteurs sont activés
- Genèse d’un courant post-synaptique : entrée de Na+
- Genèse d’un potentiel d’action
De quel ion la synapse chimique est-elle dépendante?
Ca 2+ (relaché par ouverture de canaux Ca 2+ voltage dépendant)
Quel mécansime permet de relâcher les neurotransmetteurs dans la fente synaptique?
Exocystose (aux zones actives)
Dans la transmission de potentiel d’action par synapse chimique, on parle d’alternance électrique-chimique-électrique. Définissez le concept.
- Signaux électriques à la synapse chimique
- Potentiel d’action dépolarise la membrane présynaptique.
- Ouvre les canaux calciques voltages dépendants
- Libération de neurotransmetteurs activent les récepteurs postsynaptiques.
- DONC : voltage de dépolarisation (électrique) ouvre les canaux Ca2+ (messager second), ce qui transforme le signal électrique en chimique (en libérant des neurotransmetteurs). Le signal chimique induit ensuite un changement électrique en postsynaptique par liaison à des récepteurs qui créent un potentiel d’action (électrique) chez le neurone postsynaptique.
- Alternance électrique-chimique-électrique
Grande respiration :)
Comparaison électrique vs chimique au verso.
T’es capable.
Électrique
Chimique
Petite fente synaptique
Fente synaptique environ 50 nm
Délai très court
Délai 1-5 ms
Continuité cytoplasmique
Pas de continuité
Jonctions GAP synaptique
Zone active, vésicules
Courant ionique
Neurotransmetteurs
Bidirectionnelle
Unidirectionnelle
Quel type de synapse est majoritaire dans le corps? Pourqupi? (3 raisons)
- Grande majorité de communication chimique.
- Pourtant les synapses électriques semblent plus avantageuses!
- Raisons
- Diversité des messages assurés par une diversité de neurotransmetteurs
- Le délais/timing module le message envoyé
- Différents types de récepteurs : affinités différents, couplées à des protéines G à donc le même message ne sera pas reçu de la même façon
Quelle expérience a réussi à prouver la dépendance au Ca2+ des synapses chimiques?
- Éléments mesurés : voltage imposé en présynaptique, mesure du voltage en postsynaptique, enregistrement du courant calcique présynaptique.
- En présence de courant calcique, un changement de voltage est mesuré en post synaptique.
- Le courant calcique est dû au changement de voltage imposé en présynaptique, courant entrant calcique mesuré, augmentation du voltage en post synaptique.
- En répétant l’expérience et en bloquant les canaux calciques, il n’y a plus de changement de voltage en postsynaptique.
- Pas de Ca2+, pas de neurotransmetteurs relâchés.
- En présence de courant calcique, un changement de voltage est mesuré en post synaptique.
Décrivez l’expérience sur l’amphibien qui a aidé à comprendre la disposition des zones actives et des canaux calciques.
Définissez la cryofacture / cryodécapage.
- Jonction neuromusculaire de l’amphibien : zones actives espacées à tous les microns, facilite l’étude.
- Cryofracture / crydécapage : congélation rapide à l’azote des tissus, bris des liens les plus faibles (souvent entre les deux couches des membranes plasmiques)
- Permet d’observer les zones actives figées dans le temps.
- On observe une répétition des structures.
- Double rangée de particules près de la zone active sont des canaux calciques (détectées par marquage de toxines spécifiques)
- Zone active + canaux Ca2+ = site de libération de neurotransmetteur.
Donc, en résumé, l’expérience permet de visualiser une zone où tout est rassembler pour assurer que les neurotransmetteurs sont envoyés dans la fente synaptique par exocytse. Les canaux calciques sont à proximité, favorisant l’exocytose.
Qu’est-ce qui détermine la durée d’ouverture des canaux calciques?
- PA ouvre et ferme le courant calcique ; la durée du PA détermine la quantité de Ca2+ qui entre dans le neurone
- Intervalle / durée entre la dépolarisation et la repolarisation : détermine le temps d’ouverture des canaux calciques, donc la qte qui entre.
- Dépend donc de la capacité des canaux K+ à repolariser la membrane
- Ouverture dépend de dépol
- Fermeture dépend des canaux potassiques
