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xAR-L3-UCA S5 Neurobio > Chap 1 - Rappels communication neuronale > Flashcards

Chap 1 - Rappels communication neuronale Flashcards

1
Q

Citer les 4 types de cellules gliales

A
  • astrocytes
  • épendymocytes
  • oligodendrocytes
  • cellules microgliales
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Q

Description et rôle des astrocytes ?

A

Forme +/- étoilée, fortement interconnectés

utiles notamment au transfert de nutriments
des vaisseaux sanguins aux neurones

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Q

Localisation principale et rôle des épendymocytes ?

A

A la surface des cavités ventriculaires

jouent rôle de barrière
entre SNC et liquide céphalo-rachidien

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4
Q

Que forment les oligodendrocytes ?

tout comme quelles cellules au niveau du SNP ?

A

forment les manchons de myéline
autour des axones

tout comme cellules de Schwann dans le SNP

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5
Q

Que sont les cellules microgliales ?

> quel rôle ?

A

Ce sont les macrophages du cerveau

> rôle de défense du SNC,
assurent son immunité

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6
Q

Décrire les “neurones-types”

les plus abondants dans SNC

A

Neurones multipolaires
avec 3 parties :

1/ corps cellulaire ou soma
> contient le noyau
2/ plusieurs dendrites
3/ un axone unique

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7
Q

Que forment
1/ les dendrites et le corps cellulaire ?
2/ l’axone ?
3/ l’arborisation terminale et la synapse ?

A

1/ les dendrites et le corps cellulaire ?
> région réceptrice
des msg nerveux provenant d’autres neurones

2/ l’axone ?
> région conductrice
véhiculant l’info sous la forme de PA
de la racine jusqu’aux synapses

3/ l’arborisation terminale et la synapse ?
> région effectrice
faisant jonction entre bouton terminal de l’axone et une autre cellule

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8
Q

La synapse est située au niveau de ?

Elle peut être ?

A

Située au niveau de l’arborisation terminale de l’axone

Peut être chimique ou électrique
le plus souvent chimique

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9
Q

Avant d’être converti en PA
le message nerveux
a la forme de …

A

potentiels électrotoniques

excitateurs ou inhibiteurs

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10
Q

Qu’est ce qu’un potentiel membranaire de repos ?

A

différence de potentiel
à travers la membrane de la cellule :

  • intérieur chargé négativement
  • extérieur chargé positivement

> différence généralement de -70 mV

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11
Q

le milieu extracellulaire (positif) est surtout riche en ??

> > une composition proche de celle de ?

A 
ions sodium (Na+) (majoritaires)
et chlore (Cl-)

l’eau de mer

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12
Q

le milieu intracellulaire (négatif) est riche en ??

A

ions potassium (K+, l’ion intracellulaire principal)

et majoritairement
en diverses molécules biologiques
chargées négativement
(anions).

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13
Q

Quels phénos sont responsables de
la différence de concentration ionique
entre milieu intra et extracellulaire ?

A

1/ La perméabilité sélective
de la membrane
> ne laisse passer que certains ions et molécules

2/ Deux forces physiques opposées
> force de diffusion
> force électrostatique

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14
Q

Qu’est ce que la force de diffusion ?

Quel mouvement produit-elle, alliée à la perméabilité sélective ?

A

Force qui pousse les ions à aller
de là où ils se trouvent en concentration plus élevée
vers là où leur concentration est la plus faible

> > ions K+ vont diffuser
du milieu intra
vers le milieu extracellulaire

> > > milieu extra encore + positif
milieu intra encore + négatif
= différence de potentiel (ddp) apparaît
de part et d’autre de la membrane

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15
Q

Qu’est ce que la force électrostatique ?

A

Ions de même charge se repoussent
tandis que les ions de charge opposée s’attirent

= force tend à repousser l’excès de charges positives
du milieu extracellulaire vers le milieu intra

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16
Q

Tant que la force de diffusion est supérieure
à la force électrostatique,
les ions K+ continueront de ?

Quand les deux forces finiront par s’équilibrer,
les ions K+ ?

et la différence de potentiel atteindra ?
càd le ?

A

Tant que la force de diffusion est supérieure
à la force électrostatique,
les ions K+ continueront de
diffuser vers le milieu extracellulaire

Quand les deux forces finiront par s’équilibrer,
les ions K+ ne se déplaceront plus

et la différence de potentiel atteindra
sa valeur maximale, càd le potentiel d’équilibre.

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17
Q

La membrane cellulaire n’est elle perméable

qu’aux ions K+ ?

A

Non elle est aussi légèrement perméable
aux ions Na+
> entrent un peu dans la cellule
poussés par force de diffusion et force éléctrostatique

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18
Q

Qu’est ce qui permet de maintenir la concentration intracellulaire de Na+ très basse ?

A

La pompe NaK
= complexe membranaire actif
qui fait sortir 3 ions Na+
chaque fois que 2 ions K+ entrent

Elle est ATP dépendante
> consomme 40% de l’énergie du neurone sous forme d’adénosine triphosphate

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19
Q

Dans un neurone au repos
l’équilibre ionique est à l’origine du ?

Est ce l’état le plus courant
des membranes des neurones ?

A

potentiel membranaire de repos (-70mV environ)

> membrane très rarement au potentiel de repos
car le potentiel membranaire est continuellement modifié par des apports de charges négatives ou positives
du fait des contacts synaptiques avec neurones voisins

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20
Q

1/ Lorsque l’apport de charges diminue le potentiel de membrane (i.e., quand il le fait passer par exemple de -70mV à -60mV )
on parle de ?

2/ lorsque l’apport de charges augmente le potentiel de membrane (i.e., quand il le fait passer par exemple de -70mV à -80mV)
on parle de ?

A

1/ dépolarisation membranaire

2/ hyperpolarisation

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21
Q

Les potentiels dits électrotoniques
se présentent sous la forme de ?
ou de ?

A

sous forme de

dépolarisations excitatrices sous liminaires
(en dessous du seuil de déclenchement des PA)

ou d’hyperpolarisations inhibitrices

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22
Q

Que faut il pour déclencher un PA ?

quel est le site générateur des PA

A

que la dépolarisation atteigne un certain seuil

déclenchement au niveau du départ de l’axone

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23
Q

Décrire processus du PA

A 
1/ brève inversion de la polarité membranaire
(devient positive)
2/ immédiatement suivie d'une repolarisation
(redevient nég)
3/ puis courte hyperpolarisation
(+ nég que potentiel de repos)
4/ puis retour à l'équilibre
(au potentiel de repos)
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24
Q

Les étapes du PA nécessitent l’intervention de ?

A

divers canaux ioniques
+/- perméables à certains ions :

  • canaux passifs
    > laissent diffuser librement certains ions
  • canaux voltage-dépendants
    > modifient leur perméabilité sous l’influence d’une variation du potentiel de membrane
  • canaux chimio-dépendants
    > s’ouvrent sous l’action d’un ligand
    (molécule pouvant se lier à une autre)
  • certains sont à la fois voltage et chimio dépendants
  • certains canaux voltage dépendants spécifiques ions Na+ et K+ sont fermés quand neurone au repos (rare)
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25
Quel est le seuil de déclenchement d'un PA ? | Que se passe-t-il quand ce seuil est atteint au niveau du segment initial de l'axone ?
-55mV = seuil d'ouverture des canaux à Na+ voltage-dépendants (VD) >> canaux s'ouvrent brusquement et ions Na+ pénètrent massivement dans le neurone >> apport de charges diminue puis inverse le potentiel de la membrane = milieu intra devient transitoirement positif
26
Que se passe-t-il quand | le potentiel de membrane atteint 40mV ?
``` Fermeture des canaux Na+ VD puis Ouverture des canaux K+ VD >> sortie d'ions K+ vers le milieu extra grâce aux forces électrostat et de diffusion ``` >> potentiel de membrane revient à sa valeur de repos >> canaux K+ se ferment à leur tour
27
A la fin d'un PA que provoque l'accumulation de charges positives à l'extérieur de la cellule ? puis ?
Hyperpolarisation brève de la membrane puis, tous les canaux VD étant fermés potentiel retrouve sa valeur initiale
28
Dans quelles circonstances est-il nécessaire que les pompes NaK interviennent pour restaurer les concentrations de Na+ et de K+ de part et d'autre de la membrane axonale ?
Quand de nombreux PA se succèdent rapidement ce qui modifie de façon notable les concentrations intra de Na+ et de K+ >> très fréquent, PA souvent produits à des fréquences élevées, jusqu'à 100/seconde
29
De quelle manière se propage le PA ? (1/3) Grâce à quel phénomène ?
de façon unidirectionnelle du site générateur jusqu'au bouton terminal > grâce à la période d'inactivation des canaux Na+ qui suit leur fermeture >> période réfractaire : aucun PA ne peut être à nouveau déclenché ce qui empêche le PA de revenir en arrière et limite la cadence de dépolarisation des neurones
30
De quelle manière se propage le PA ? (2/3)
Le PA se propage sans atténuation jusqu'au bouton terminal Vitesse de conduction variable selon diamètre et myélinisation des axones (de 0,5 à 100 m/s environ)
31
Différence de propagation des PA | selon qu'axone myélinisé ou non ?
Non myélinisé = propagation continue ``` Myélinisé = conduction saltatoire d'un noeud de Ranvier à l'autre grâce aux canaux Na+ VD > très rapide et économe (ne nécessite pas de pompe NaK entre les noeuds) ```
32
De quelle manière se propage le PA ? (3/3)
Suivant la loi du tout ou rien ``` > ne se déclenche qu'une fois un seuil de dépolarisation atteint > et d'amplitude constante quelle que soit l'intensité de la modif initiale du potentiel de membrane ```
33
Sur quoi repose le codage de l'info nerveuse ?
Sur la fréquence des PA (qui peut varier) et non pas sur leur amplitude (qui est constante) >> stimulation persistante et de forte amplitude sera transmise comme une salve de PA de fréquence élevée
34
Les contacts synaptiques entre deux neurones peuvent s’établir entre...
entre axone et dendrites, entre axone et soma et entre axones.
35
Nb de connexions moyen d'un neurone ?
10 000 connexions par neurone >> transmission synaptique joue un rôle majeur dans le fonctionnement du SN
36
2 catégories de synapses
- synapses électriques > transmission directe et rapide des signaux élec d'un neurone à l'autre - synapses chimiques > ont recours à la sécrétion de neurostransmetteurs (NT) comme vecteurs de communication
37
Dans les synapses élec par quoi sont reliées les membranes pré- et post-synaptiques ? Par quoi passent les courants ?
par des canaux jonctionnels ou jonctions communicantes (gap junctions) courants passent par des pores ou canaux protéiques nommés connexons
38
Caractéristiques de la transmission | via synapses électriques
Transmission implique mouvements d'ions Na+ et K+ > similaire à propagation des PA dans axones Très rapide, sans délai synaptique Généralement bidirectionnelle Transmettent > des PA ou dépol° infraliminaires >> dites excitatrices > des hyperpolarisations >> dites inhibitrices
39
Rôle des synapses élec
Encore assez mal connu Coexistent avec syn chimiques dans des circuits où l'info doit circuler très rapidement à de nbx neurones > par exp : - chez insectes et crustacés : dans circuits impliqués dans comportements de fuite - vertébrés : circuits nécessitant synchronisation des actions (syst oculomoteur, rétine, réseaux apprentissage mémorisation...) Très peu nombreuses comparé aux synapses chimiques
40
Comment fonctionne une synapse chimique ?
signal électrique converti en info chimique : l'élément présynaptique produit et libère des neurotransmetteurs (NT) qui vont activer des protéines réceptrices spécifiques présentes sur membrane postsynaptique >> prod° de courants élec 2ndaires dans cet élément
41
Structure de la synapse chimique | > que trouve-t-on à l'extrémité de l'axone ?
un renflement, le bouton terminal ou bouton synaptique qui contient essentiellement 3 types de structures : 1/ appareil de Golgi 2/ mitochondries (fournissent énergie synapse) 3/ vésicules synaptiques > les petites vésicules prod par Golgi contiennent le NT principal, les plus grosses vésicules prod par soma contiennent les co-transmetteurs ou neuropeptides
42
Citer 2 types de NT
NT peptidiques ou neuropeptides NT non peptidiques
43
Synthèse des NT peptidiques ou neuropeptides
sont synthétisés et rassemblés dans des vésicules de grande taille au niveau du corps cellulaire des neurones. Ces vésicules sont ensuite transportées jusqu’aux terminaisons synaptiques grâce au flux axonal. Les neuropeptides terminent leur maturation au niveau des synapses, avant leur libération.
44
Synthèse des NT non peptidiques > où ? > grâce à quoi ? > une fois la synthèse terminée ?
sont synthétisés au niveau du bouton synaptique, équipé de tout le matériel enzymatique nécessaire. Ce matériel, comme toutes les autres protéines présentes dans le bouton (récepteurs, transporteurs...), est transporté depuis le corps cellulaire grâce au flux axoplasmique. Le précurseur, lui, est capturé dans l’espace extracellulaire. Une fois la synthèse terminée, les molécules de neurotransmetteurs sont d’abord libres dans le cytoplasme. Ensuite, généralement, des protéines de transport, les transporteurs vésiculaires les rassemblent dans des vésicules synaptiques.
45
Libération des NT > où ? > déclenchée par ? > étapes ?
libé des NT dans la fente synaptique engendrée par l'arrivée d'un PA Etapes : - dépolarisation (PA) provoque ouverture de canaux calciques VD >> Ca2+, plus concentré dans le milieu extra, diffuse alors à l'intérieur du bouton - entrée d'ions Ca2+ entraîne migration puis fusion de qq vésicules syn contenant le NT avec des sites de liaison sur la face interne de la membrane présyn - vésicules s'ouvrent et libèrent contenu (les NT) dans la fente synaptique = EXOCYTOSE
46
Qu'est ce qui peut être à l'origine de dysfonctionnements sévères de la transmission syn et qui sont souvent la cause de troubles du comportement ?
l'altération (génétique) de la structure des complexes protéiques mis en jeu par le Ca2+ pour provoquer fusion des membranes et exocytose (nombreux et mécanismes très élaborés)
47
Que se passe-t-il une fois que le NT est libéré dans la fente syn ?
NT va se lier à des récepteurs spécifiques situés dans la membrane postsyn ``` >> ouverture de canaux ioniques spécifiques >> mouvements ioniques >> dans l'élément postsyn : PPSE ou PPSI selon type d'ion impliqué ``` PPSE = potentiels postsyn excitateurs (dépolarisations) PPSI = potentiels postsyn inhibiteurs (hyperpolarisations)
48
Deux grands types de récepteurs | interviennent dans la neurotransmission :
les récepteurs ionotropiques et les récepteurs métabotropiques.
49
récepteurs ionotropiques
Récepteur et canal sont la même protéine > canaux ioniques spécifiques pour un NT activation a un effet rapide et de courte durée sur le neurone postsynaptique (quelques millièmes de seconde - ms).
50
récepteurs métabotropiques
récepteur et canal sont deux protéines différentes ``` La fixation du neurotransmetteur sur le récepteur provoque l’activation d’une protéine G qui va déclencher une cascade de processus métaboliques (d’où le terme métabotropique) qui peut entraîner indirectement l’ouverture de canaux ioniques. ```
51
Que sont les protéines G ? Que provoquent-elles une fois activées ?
Les protéines G sont des protéines membranaires dont la conformation peut être modifiée par la guanosine triphosphate (ou GTP, d’où leur nom). Une fois activées (par diverses voies, dont celles passant par des récepteurs aux neurotransmetteurs), les protéines G peuvent, selon leur nature stimuler ou inhiber plusieurs voies métaboliques intracellulaires.
52
Exps de récepteurs métabotropiques
Récepteurs de la noradrénaline | et de l'adrénaline
53
2 grands types de récepteurs métabotropiques | > décrire le plus simple
Complexe protéique membranaire associant - un site récepteur - une protéine G - couplée à un canal ionique > quand NT se lie au récepteur, protéine G s'active et canal s'ouvre directement >> effet à court terme (100aine de ms) = laisse passer certains ions ce qui joue sur l'excitabilité de la membrane postsyn
54
2 grands types de récepteurs métabotropiques | > décrire le plus complexe
Cette fois la protéine G active ou inhibe l'enzyme de synthèse d'un second messager (exp AMPc) c'est le second messager qui va > potentiellement provoquer l'ouverture de certains canaux ioniques > et en // générer série d'évé chimiques responsables de modifs du métabolisme cellulaire (par exp activ° d'enzymes ou modifs de l'expression du génome) >> effets possibles à plus long terme (min, h, jours) en modifiant les fonctions cellulaires postsyn
55
Que provoque l'ouverture des canaux Na+ NT dépendants ? et donc ? Ces canaux sont la source majeure des ? et donc des ?
l'entrée de Na+ >> et donc l'accumulation de charges + à l'intérieur de l'élément postsyn Ces canaux sont la source majeure des dépolarisations > et donc des PPSE dans cet élément
56
Que provoque l'ouverture des canaux K+ NT dépendants ? donc ? et ?
la sortie de K+ donc une hyperpolarisation et la genèse d'un PPSI
57
Que provoque l'ouverture des canaux Cl- NT dépendants ? Cela ne se produit que ? Pourquoi ?
``` entrée de Cl- >> hyperpolarisation >> PPSI >> puis retour à la valeur de repos de la membrane en neutralisant les PPSE locaux ``` Ne se produit que si membrane est déjà dépolarisée Car si membrane au repos, ions Cl- sont à l'équilibre de part et d'autre de la membrane, donc ne circulent pas même si canaux ouverts
58
Que provoque l'ouverture des canaux Ca2+ NT dépendants ? et donc ? Les ions Ca2+ peuvent aussi ?
l'entrée d'ions Ca2+ car sont + concentrés dans le milieu extra > et donc dépolarisation = genèse d'un PPSE Les ions Ca2+ peuvent aussi se lier et activer un certain nombre d’enzymes, et ainsi déclencher divers effets métaboliques (pouvant provoquer des modifications structurales du neurone postsynaptique).
59
Qu'appelle-t-on l'intégration neuronale ?
``` Le neurone effectue à tout instant la balance (la somme) des PPSE et PPSI transmis par chaque contact au niveau de la membrane postsyn (environs 10 000 synapses établis avec les neurones voisins) ``` Au niveau du segment initial de l'axone du neurone postsyn, > si somme des PPS est excitatrice et dépasse le seuil de déclenchement du PA >> alors PA sera généré > si somme des PPS est excitatrice mais inférieure au seuil ou si somme des PPS est nulle ou inhibitrice >> aucun message nerveux généré, aucune info transmise
60
Avec quoi le NT libéré par le neurone présyn peut-il également se lier ?
à des autorécepteurs : récepteurs spécifiques situés sur ce même neurone au niveau du bouton présyn voire du corps cellulaire lorsque très proche de la synapse
61
Comment un NT peut il exercer un rétrocontrôle | sur sa propre libération ?
Autorécepteurs le plus souvent métabotropiques modulent l'entrée de Ca2+ dans le neurone présyn et agissent donc sur la libération du NT
62
Au niveau du neurone présyn on trouve des autorécepteurs mais aussi des ?
Hétérorécepteurs : récepteurs activés par des NT ou neuromédiateurs différents de celui libéré par ce neurone > ils sont libérés par des neurones ou cellules gliales voisins et présents dans l'espace extracellulaire > contrôlent également l'entrée de Ca2+ et peuvent avoir effets inhibiteurs ou activateurs sur libé du NT (selon leur nature)
63
Citer les mécanismes d'élimination du NT
- diffusion - recapture - capture par la glie - dégradation enzymatique
64
Mécanismes d'élimination du NT | > Diffusion
NT n'ayant pas trouvé de site de liaison peut s'évader de la fente synaptique et se diluer dans l'espace extracell >> il pourra alors - se lier à des hétérorécepteurs de synapses voisines - être capturé par la glie - être métabolisé par différentes enzymes
65
Mécanismes d'élimination du NT | > Recapture
Permise par des protéines transporteuses spécifiques du NT libéré >> NT recapturé dans la fente par protéine sera réintroduit dans l'élément présyn où il rejoindra les molécules de NT libres prêtes à être stockées en vésicules
66
Mécanismes d'élimination du NT | > Capture par la glie
Membranes des cellules gliales voisines possèdent aussi des protéines transporteuses spécifiques du NT libéré >> molécules de NT capturées par la glie sont recyclées dans le cytoplasme glial en molécules qui pourront servir de précurseur du NT
67
Mécanismes d'élimination du NT | > Dégradation enzymatique
NT pourra être désactivé dans la fente syn sous l'action d'enzymes de dégradation spécifiques Produit de la dégradation > sera éliminé > ou servira de précurseur du NT Dans certains modes de transmission, ce mécanisme de dégradation enzymatique peut aussi se produire au niveau présynaptique pour limiter les excès de NT libres avant la mise en vésicules.

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