Canaux voltage dépendant Flashcards
Qui a étudié l’axone géant du calmar?
Hodgkin et Huxley
Pourquoi l’axone géant de calmar est intéressant?
car il a un gros diamètre alors plus facile à mesurer
Quel est le but de l’expérience de Hodgkin et Huxley?
Prendre un axone géant de calmar afin d’étudier les changements de perméabilité qui sont à l’origine du potentiel d’action.
Qu’a permis le colorant dans l’expérience de Hodgkin et Huxley?
montrer bien la partie du neurone pré-synaptique et de l’autre neurone post-synaptique
En quoi consiste l’approche de biologie moléculaire?
Étudier la propriété de canaux ionique par l’oocyte de xénophobie soit le niveau embryonnaire de la grenouille africaine Xena, car celle-ci a quasiment aucun courant ionique naturelle. (facile d’imposer des courants et de voir l’effet sur les canaux)
Expliquer la méthode de voltage imposé. Quel est le résultat?
Grâce à la loi d’Ohm : V=RI, il est possible de mesuré le potentiel membranaire par une électrode interne relié à un amplificateur. Lorsque nous imposons un courant, l’amplificateur de stabilisation compare le potentiel de la membrane au potentiel imposé. C’est alors que l’amplificateur injecte un courant par un second électrode (courant imposé): pour maintenir le voltage constant. Par un ampermétre, on peut mesurer la valeur du courant réinjecter (courant imposé) dans l’axone.
Indique que le potentiel de la membrane varie bel et bien selon la charge : il y a une perméabilité membranaire
Dans la méthode de voltage imposé, quel est la variable constante?
V=RI
R : on peut déterminer le voltage par le courant puisque la résistance est constante
Qu’est ce qu’indique le courant nécessaire pour maintenir la cellule à un voltage donnée lors de la méthode de voltage imposé.
que le potentiel de membrane est bel et bien influencé oar le courant qui traverse la dite membrane
À quoi ressemblerait le graphique de la méthode de voltage imposé?
V et I sont opposés dans le graphique
Lors d’une hyperpolarisation qu’elle type de courant est-il possible d’observer? (injection de charge négative). Comment-est-il?
courant capacitif, vers le bas, petit presque instantanée (environ une milliseconde) : très peu de courant car simplement pour redistribuer les charges
Lors d’une dépolarisation qu’elle type de courant est-il possible d’observer? (injection de charge positive). Comment-est-il?
courant capacitif: bref vers le haut
courant entrant transitoire: (croissance rapide et brève)
courant sortant retardé: (retardé croissance lente)
Qu’est-ce que le patch-clamp? (vraiment générale)
électrode trop difficile à intégrer si on veut travailler plus petit que l’axone géant de calmar, alors on va plutôt mesurer des variations grâce à une pipette de verre par laquel on glisse un mini électrode
Qui a inventé le patch-clamp?
Sakmann et Neher
Expliquer les 4 variations possibles au patch-clamp
1- cellule attaché
On pose sur la surface du neurone et la membrane colle au verre de manière étroite. Légère succion afin de mesurer l’activité d’un canaux.
si on succe beaucoup plus fort à paris de ÉTAPE 1
2-Cellule inside-out
Le inside est à l’extérieur. On part avec la membrane et il y a une exposition à l’air. Peux cibler un canaux et modifier ce qui est à l’extérieur de la pipette (le inside). Mesure effet intracellulaire
si on succe un peu plus fort à partir de l’ÉTAPE 1
3-cellule entière
On casse la membrane afin d’enregistrer tout ce qui se passe à l’intérieur (accès directe). Facile d’injecter des trucs et mesurables potentiels et courant de toute la cellule. Pas d’exposition à l’air
si on succe plus fort à partir de l’ÉTAPE 3
4-cellule outside-out
Le outside est out. Il y a eu cassure de la membrane mais elle se recolle (veux s’agglomérer car lipidique), ce qui permet de modifier le côté extérieur du canaux à l’extérieur de la pipette). Surtout pour neurotransmetteur
Nommez deux propriétés passives de la membrane
constante d’espace, constante de temps
Qu’est-ce que la constante d’espace? Elle est calculé avec quoi?
- la distance à laquelle on a perdu environ 37% de la charge (donc propriété de perdre des charges plus tu t’éloigne du site d’injection)
- constante d’espace (lamda) = Rm/Ra
Qu’est-ce que Rm?
résistance membrane: plus tu as des canaux moins tu as une grande résistance membranaire
plus de canaux = plus petite Rm
vrai ou faux le Rm est plus grand avec un petit diamètre
vrai
Qu’est-ce que Ra?
résistance de l’axoplaste
grand diamètre = petit Ra
Qu’est-ce qui est meilleur pour un axone: une grande constante d’espace ou une petite?
une grande : car ça prend plus de temps avant que tu es perdu 37% des charges de ton courant à travers l’axone
Par rapport aux Ra et au Rm u’est-ce qui est meilleur pour constante d’espace un axone
on veut une grande constante d’espace car : car ça prend plus de temps avant que tu es perdu 37% des charges de ton courant à travers l’axone
on sait: constante d’espace = Rm/Ra
Donc, grand Rm : (moins de canaux)
, petit Ra : (gros d)
BREF, axone de grand diamètre avec peu de canaux
vrai ou faux pour avoir une plus grande constante d’espace on veut un petit neurone avec peu de canaux
faux un neurone de gros diamètre avec peu de canaux
Qu’est-ce que la constante de temps?
temps pour avoir atteint 63% de la valeur maximal du courant ou le temps pour avoir diminuer de 37% de la valeur maximale du courant
Quel est la formule de la constante de temps?
constante de temps (tho)= RmCm
Qu’est-ce que Cm? lien avec le diamètre?
la capacitance: capacité à retenir des charges et ensuite à les libérer (combien d’énergie capable d’emmagasiner)
plus grand diamètre : plus grande capacitance
vrai ou faux Cm est plus grand avec un petit diamètre
faux plus gros
Qu’est-ce qui est meilleur pour un axone: une grande constante de temps ou une petite?
une grande car c’est temps pour avoir atteint 63% de la valeur maximal de la variation de potentiel ou le temps pour avoir diminuer de 37% de la valeur maximale de variation du potentiel
Par rapport aux Cm et au Rm u’est-ce qui est meilleur pour constante de temps d’un axone
constante de temps (tho)= RmCm
Cm: on veut une grande capacitance (capacité à retenir les charges) : on veut pas les perdre (on veut maintenir le courant) : grand diamètre
Rm: peu de canaux ouverts = moins de canaux sur un petit diamètre : petit d
Alors, Rm facteur plus important que Cm :
petit neurone en générale = constante de temps plus longue
note à soi : voir Rm pas selon le diamètre pour la constante d’espace et voir Rm selon le diamètre pour la constante de temps
i don’t understand shit
Nommez deux types de canaux voltages dépendant
canaux Na+ et canaux K+
Nommez différences entre transporteur d’ions et canaux ioniques? (2)
transporteurs d’ions: contre le gradient, besoin d’énergie
canaux ionique: dans le sens du gradient et pas besoin d’énergie
Qu’est-ce qui est perméable à un seul ion entre le transporteur d’ions et le canaux?
canaux
Nommez les deux façon d’activé un canal?
voltage ou ligand
Nommez les 4 canaux voltage dépendant?
Na+, K+, CA++, Cl-
Nommez les 3 canaux ligand dépendant?
- récepteur de neurotransmetteur
- canal k+ activé par le Ca++
- canal activé par un nucléotide cyclique
vrai ou faux la structure globale du canaux Na+ et du canaux k+ est similaire
vrai
Décrire la composition du canaux Na+ par rapport au canaux k+
Na+: 4 motifs, 6 domaines transmembranaires
K+: 4 sous-unités avec 1 sous-unité B pour chaque, 4 domaines transmembranaire
Nommez un point commun dans la structure du canaux Na+ par rapport au canaux k+
plusieurs structures transmembranaires
Quels sont les éléments spécifiques requis pour la fonction des du canaux Na+ et k+
- détecteur de voltage
- pore sélectif
- mécanisme de régulation (ex: Na+ son inactivation)
Parois les canaux Na+ et k+ lequel s’ouvre rapidement et de manière brève
Na+
Décrire le fonctionnement des canaux Na+ lors de la dépolarisation
avant la dépolarisation les canaux sont fermés, ouverture des canaux Na+ lors de la dépolarisation, directement après enclenchement du processus d’inactivation, inactivation du canaux et fermeture du canaux
Avec le canaux le Na+ va vers l’int ou l’ext?
int.
Quant-est-ce qu’il y a ouverture des canaux Na+?
lors du potentiel d’action (dépolarisation)
Pourquoi le courant entrant d’un neurone est-il atténuer rapidement?
car il y a une processus d’inactivation lié au canaux sodique
Pour les canaux sodique lorsque le potentiel augmente le courant diminue ou augmente? pourquoi?
diminue : schématise un courant entrant dans la cellule (car entrée de charge +) = norme
Qu’est-ce qui peut bloquer les canaux sodique? Résultat?
TTX (tétrodoxotin) = paralysie
Quel est la différence majeure entre les canaux sodique et potassique? (au niveau du fonctionnement)
il n’y a pas de processus d’inactivation pour les potassique
Décrire le fonctionnement des canaux K+ lors de la repolarisation
ouverture des canaux K+ prend un bon délais, reste fermé un bon moment et s’ouvre généralement seulement vers le pic du potentiel d’action et se ferme en délais causant une hyperpolarisation de la membrane (reste ouverte pendant toute la dépolarisation)
Avec le canaux le K+ va vers l’int ou l’ext?
ext.
Pour les canaux potassique lorsque le potentiel augmente le courant diminue ou augmente? pourquoi?
augmente: mais seulement schématisation d’un courant sortant (charge + qui sorte)
Lorsque les canaux sodique sont inactivé comment sont les canaux potassique?
ouvert
Est-ce que les canaux sodique et potassique sont complètement ouvert en même temps ?
non : seulement au pic: K+ ouvert et Na+ en cours d’inactivation
Caractériser le potentiel d’action sodique (4)
- dépolarisation rapide et transitoire du potentiel membranaire
- phénomène voltage dépendant
- phénomène de tout ou rien
- seuil d’activation
Que se produit-il sur le potentiel d’action si on diminue la concentration de sodium extramembranaire? Effet sur le courant?
diminution de l’amplitude du potentiel d’action. Plus petit courant entrant de charge positive
un courant dit entrant peut soit être:
+ qui entre
- qui sort
Que se produit-il sur le potentiel d’action si on élimine toute la concentration de sodium extramembranaire? Effet sur le courant?
Aucun potentiel d’action (dépolarisation impossible). Il y a un faible courant sortant (sortie de charge positives), car on veut suivre le gradient de concentration
vrai ou faux le déclenchement d’un potentiel d’action requiert la présence de sodium extra cellulaire
vrai! sinon pas de potentiel d’action
Qu’est-ce qui bloque les canaux potassique?
TEA : tétraéthylammonium (venin de serpent)
Comment se fait-il qu’il y a tout de même repolarisation même si on bloque les canaux potassique par TEA.
les pompes sodium potassium vont venir ramener au potentiel de repos (mais beaucoup plus lent)
est-ce qu’il y a mort par bloquage des canaux potassique par TEA
non car les pompes vont venir repolariser
la courbe du potentiel d’action est la résultante entre
la courbe du Na+ et celle du K+
À quoi correspond la période réfractaire?
laps de temps où on peut envoyer autant de charges que l’on veut et il n’y aura pas génération d’un potentiel d’action
En dessous de quel laps de temps on observe une période réfractaire absolue? Comment augmente ensuite les chances d’avoir un nouveau potentiel d’action (form e du graphique)
- 4,5 ms
- hyperbole rectangulaire
Pourquoi observe-t-on une période réfractaire?
car le délais est trop court entre deux stimulations
Qu’est-ce qu’une période réfractaire absolue?
neurone déjà dépolarisé au max il est donc impossible d’avoir un autre potentiel d’action
Qu’est-ce qu’une période réfractaire relative?
si met assez de courant pourrait avoir un potentiel d’action mais très peu probable car on est déjà entrain de repolarisé et tendre vers l’hyperpolarisation, donc faut énormément de courant pour conter cette effet. (tu veux aller en sens inverse)
Quel sont les deux conductions possibles du potentiel d’action?
conduction régénératrice
conduction saltatoire
Qu’est-ce que la conduction régénératrice?
le courant se propage mais en se déplaçant il engendre une régénération du potentiel d’action tout au long de l’axone
Quel est la différence entre la conduction active et passive?
active: (conduction régénératrice et conduction saltatoire), vraiment moins de diminution du potentiel d’action dans le temps (conduction du potentiel d’action rapide)
passif: diminution rapide du potentiel d’action dans l’espace et dans le temps (constante de temps et constante d’espace)
Quel est la vitesse de conduction lors de la conduction régénératrice?
0,5 à 10 m/s
Quel est la différence majeur entre la conduction saltatoire et la conduction régénératrice?
gaine de myeline dans la conduction saltatoire
Par quoi est aussi influencé (négativement) la conduction régénératrice?
les propriété de la membrane comme la constante d’espace (surtout le Ra)… taille de l’axone
de quoi est composé la gaine de myeline du SNC?
oligodendrocytes
Qu’est-ce que la conduction saltatoire?
augmentation de la vitesse par la présence de gaine de myéline. La gaine de myeline permet par les noeuds de Ranvier d’avoir des canaux mais aussi des endroit où la capacitance est grande car il y a de la gaine de myéline donc les charges sont maintenue et grande Rm donc moins de perte de charge.
La vitesse de la conduction saltatoire?
150 m/s
Quel est la distance entre les noeuds de Ranvier optimale? Pourquoi y a-t-il une distance optimale?
200 à 2000 micromètre
car si distance est trop grande il peut y avoir perte de potentiel d’action du aux propriétés de la membrane (constante de temps et d’espace) Rm exemple.. Et si juste gaine de myeline même problème.
Quelles sont les deux stratégies pour un meilleur mécanisme de conduction par rapport au propriété de la membrane?
augmente Rm (limiter les charges perdus, moins de canaux) et diminuer Ra (la friction donc plus gros diamètre) gros diamètre moins de canaux!!
