cour 2 Flashcards
c est leskel les changements de permeabilité ke la technique du voltage determine
ces changements consistent en une
augmentation rapide et transitoire de la perméabilité au sodium (Na+) suivie par
une augmentation plus lente, mais plus durable, de la perméabilité au potassium
(K+).
de koi depend la permeabilité d une membrane
- du voltage == elle aug au fur et a mesure ke la mbr se depolarise
le PA deoend de koi
la cinétique et la dépendance à
l’égard du voltage des perméabilités au Na+ et au K+
yaane pot seuil ossi
comment la phase ascendante du PA se passe = activation du PA
En atteignant le seuil, la dépolarisation membranaire provoque un accroissement rapide et auto entretenu de la
perméabilité au Na+
l acroissement de la permeabilité au NA est de longue duré
faux, c est de de courte
durée
keski suit la diminution de la permeabilité du NA
une augmentation plus lente de la perméabilité au K+ lui fait suite, réta
blissant le potentiel de membrane au niveau négatif qu’il présente ordinairement au repos.
la technique de voltage imposé permet koi
permettent d’obtenir les informations nécessaires pour déterminer la perméabilité ionique de la
membrane à tout niveau du potentiel de membrane.
explique la tech de voltage imposé
on insere 2 electrode :
-enregistrement
-injection de courant
1- le potentiel de membrane, mesuré par
une électrode enregistrement est comparé électroniquement au voltage à stabiliser, le voltage imposé
2-yaane pot mbr est comparé au pot imposé grace a l amplificateur de stabilisation de voltage
imposé
3-le circuit electronic de retroaction envoi un courant ds la cellule grace a l electrode d injection de courany ce qui maintien maintient le potentiel de membrane au niveau imposé, même lors de changements de perméabilité
(potentiel d’action) qui, normalement, en
traîneraient des modifications du potentiel de membrane
but de tech du voltage imposé
-ce dispositif permet de mesurer en même temps le courant nécessaire pour maintenir la cellule à un voltage donné (4).
- peut donc indiquer de quelle façon le potentiel de membrane influence le courant d’ions qui traverse cette membrane
-savoir kel qte de courant on doi injecté pr avoir un pot stable
c est koi le patch clamp
c est une evrsion du tech de voltage imposé cette technique est virtuellement applicable à toutes les cellules et sa résolution est suffisamment élevée pour mesurer les courants électriques excessivement faibles passant à travers un seul
canal ionique
patch clamp mesure le pa de plusieur canal?
non , d un seul canal ionique
c est koi un courant capacitif
il est instantanné et se termine en une fraction de miliseconde
c est laccumulation de charge par une membrane biologic
kkeski spasse si la membrane est depolarisé
le courant capacitif aug soudainemen du a k accummulation de charge , pui ya un courant ionique entrant à croissance rapide (cote neg) , qui fait place à un courant sortant retardé à croissance lente.
c est koi le courant entrant
entrant signifie que
des charges positives pénètrent dans la cellule, par entrée de cations ou sortie d’anions
prk kan ya un courant entrant le courant transmembranaire est negative
car c est tout sumplemen la physilogie humaine, ya entre charge positif ds du neg
la depolarisation a 0 mv cause koi
courant capacitif augmente et change et diminu et devient courant entrant pr une petite duré puis se transf en courant sortant retardé
c leskel les 3 courant et leur def
- courant capacitif ki depen de l accumulation de charge
-courant entrant transitoitr = courte duré diminu(coté neg ) yaane aug = charge pos entre
-courant sortant retardé = aug lentement= charge pos sor
+ on depolarise + koi
courant entrant diminu car proch eq ds les neg juska un stade precis
courant sortant aug
prk a + 55 le courant entrant dissparai
il dissparait pas, il se transf en courant sortant car on a attein l equilibre de Na :
yaane c neutre rien sor rien rentre bes si sa depasse 50 ora une sorti donc le courant entrant devient sortant.
car le na ve atteindre son equilibre ki es a 55 donc ya une sorti de na pr ke sa redimunu
re explike ski spasse avec le courant entrant et sortant
le courant retardé présente une croissance abrupte quand la dépolarisation augmente,
le courant entrant précoce commence par augmenter, puis il diminue car la membrane se rapproche de sa limite de depol maximal donc la cellule commence reguler la permeabilité de ces canau pr agteindre quilibre
et se transforme en courant sortant aux alentours de +55 mV (car equilibre yaane ocun na rentre ou sor donc kan c ++ les na von sortir)
explike l experience faite pour kon soi sure ke le courant entran est le NA
on enleve le NA et ya pa de couran entrant
c est koi la tetrodotoxine
alcaloïde neurotoxique
que l’on trouve chez certains poissons globes, chez des grenouilles tropicales et chez des salamandres, bloque le courant Na + sans toucher au courant K+
c est koi ions tétraéthylammonium
bloquent les courants K+
sans affecter les courants Na+.
donc pr PA ya koi comme entre et sorti
entre de charge pos et sorti de charge pos
prk l eq electrochimique est important ici
pr savoir sens de mouvement de sens
Si on es a 0 et eq c a 55 c kel type de courant du na
entrant mai ki dimunu car on approche de leq
si on es a 56 c kel type de courant na
sortant car plu grd ke 55
prk ya tjs une sorti de potassium
car son eq electrochimic est a -85 donc ya tjs sorti pr atteindre equlibre
si on es a -80 keski spasse
tjs sorti du potassium car son eq est a -85
prk a -25 courant + grd ke a 10
car a -25 on est loin de equilibre et on ve l atteindre donc ya une plu grd entree de na ke a 10
les courant ionic depende de koi
des changements
de la conductance membranaire, et de la force electromotrice
c est koi la conductance membranaire
comme
l’inverse de la résistance membranaire ;
et cest le nombre de canau ouver
relation de la cond membranaire et permeabilité mbr
, la conductance membranaire est en étroite relation avec la perméabilité membranaire, bien qu’elle ne lui soit pas identique
formule de la conductance
di chake truc ckoi dans la conductance
Iion est le courant ionique,
Vm le potentiel de membrane
et Eion le potentiel d’équilibre pour l’ion qui s’écoule par la conductance gion
La différence entre Vm et Eion e
e gradient électrochimique (ou driving force) de l’ion considéré
Vm dans une expereinece peut etre koi
voltage imposé
kan on depolarise la conductance est cmt et prk
kan on depolarise, la conductance est forte car canau ouver
kan on attein un plateau de conductance keske savedir ke
tt les canau son ouvert
donc ckoi la diff entre la cond et cond max
cond kelke canau ouvert et cond max tt les canau son ouver
diff entre conductance potassique et cond du sodium
La conductance potassique, notamment, présente un délai marqué et n’atteint son maximum qu’au bout de plusieurs millisecondes .
La conductance sodique atteint son maximum plus rapidement car canau souvre et se ferme vite
keske savedir si le sodium est activé + vite ke le potassium pr la conductance
L’activation plus rapide de la conductance sodique fait que le courant entrant de Na + qui en résulte, précède le courant sortant retardé de K +
decrit la conductance sodique
la conductance au Na+ croît rapidement, elle décline tout aussi rapidement, quand bien même la membrane est maintenue dépolarisée.
la depolarisation a koi comme effet sur la conductance sodique
- activation mais ossi sa decroissance progressive yaane son inactivation
kel est le role de la vitesse ds la conductance
plus la dépolarisation est importante, plus vite se font l’activation des deux conductances et l’inactivation de la
conductance sodique
eske la conductance k+ s inactive?
non
+ la depolarisation es forte pr les canau
+ la vitesse de l activation et de l inactivation augmente
la conductance de na et k dep de
voltage, c’est à dire que chacune d’elles augmente d’autant plus que le neurone est plus dépolarisé.
elles sont très faibles pour des potentiels négatifs, atteignent leur maximum aux potentiels très positifs et présentent une très grande sensibilité aux
changements du potentiel de membrane pour les potentiels intermédiaires.
donne les 3 processus ki font un courant ionic kan c est depolariser
(1) l’activation de la
conductance au Na +, (2) l’activation de la conductance
au K + et (3) l’inactivation de la conductance au na
A +55 I=? pr nA
a 0 car ya pas de courant car c eq electr
les mbr bilogic agisse comme koi
Les membranes biologiques agissent comme des
accumulateurs de charge (capacités)
comment se fai le pot d action en depen de la conductance
il ya tt dabord depolarisation ki va augmenter la conductance du sodium,
les canaux vont souvrir vite et se referme vite, on parl d un canal transitoire, le Na va rentrer ds la cellule .
en meme temps la depolarisation active lentement = courant retarder ouvre et se ferme lentement, la conduction du potassium ce qui amenne le k a kitter la cellule et apre la mbr se repolarise a Ek
c est koi la periode refractaire
un potentiel d’action l’axone présente une
brève période réfractaire pendant laquelle il ne répond pas à de nouvelles excitations.
LA depolarisation de la membrane enclenche koi
rapidement un cycle de
rétroaction positive alimenté par l’activation dépendant du voltage de la
conductance sodique.
Ce phénomène est suivi par la mise en marche, plus lente, d’une boucle de rétroaction négative, où la dépolarisation active une conductance potassique qui contribue à repolariser la membrane et à mettre
fin au potentiel d’action.
comment se propage le PA ds un axone apre depolarisation et keski spasse a lon terme
La dépolarisation d’un point
de l’axone au point A provoque localement l’ouverture de canaux Na+ et
déclenche un potentiel d’action à cet endroit (temps t = 1).
Le courant entrant
ainsi produit s’étend passivement le long de l’axone, et dépolarise la région
adjacente (point B).
Un peu plus tard (t = 2), la dépolarisation de la région adjacente de la membrane a ouvert les canaux Na+ de la région B, y provoquant le déclenchement d’un potentiel d’action ainsi qu’un nouveau courant entrant qui s’étend à son tour passivement à la région voisine (point C), un peu plus loin sur l’axone.
Plus tard encore (t = 3), le potentiel d’action s’est propagé un peu
plus loin. Ce cycle continue sur toute la longueur de l’axone.
Noter qu’au fur et à
mesure que le potentiel d’action se propage, la membrane se repolarise sous
l’effet de l’ouverture des canaux K+ et de l’inactivation des canaux Na+. Le
potentiel d’action laisse ainsi derrière lui un « sillage » de réfractorité qui empêche
sa propagation à rebours. À gauche de la légende est figuré le décours temporel
des variations du potentiel de membrane aux points A, B et C
myelinisation kel type de conduction
passive
comment on fait un patch clamp
la pointe effilée d’une micropipette
de verre est mise en contact étroit
avec un très petit morceau (ou patch)
de membrane neuronique
si on fai une succion legere a la membrane (patch clamp) ckoi et c kel configuration
la membrane se scelle hermétiquement
à l’extrémité de la pipette, de sorte
qu’aucun ion ne peut passer entre la
membrane et la pipette.
Si, par exem-
ple, on applique une forte
succion, ckoi et ckoi la configuration
on déchire le fragment de membrane fixé à l’extrémité de la pipette et
l’intérieur de la pipette se
trouve mis en continuité
avec le cytoplasme de la
cellule.
==cellule entiere
si on fait une traction de la pippette ckoi et ckoi le nom de la configuration
En exerçant une traction
sur une pipette en configuration cel-
lule attachée, on peut arracher un
fragment de membrane, qui se res-
soude en formant une vésicule à l’ex-
trémité de la pipette. En l’exposant à
l’air, la vésicule s’ouvre et le fragment
de membrane présente désormais vers
l’extérieur de la pipette la face située
auparavant du côté intracellulair
===inside out
si l’on tire alors légèrement sur la pipette
ckel configu, .
on détache un fragment de
membrane, dont la face extracellulaire est alors exposée vers l’extérieur
outside out
fonction de enregistrement de cellule attaché
-permet de contrôler
expérimentalement le potentiel de membrane et d’étudier les caractéristiques de la dépendance
des courants membranaires à l’égard du voltag
comment se fait l enregistrement en cellule attacjé
Dès lors,
quand s’ouvre un canal de cette sur-
face membranaire, tout ion qui passe
pénètre nécessairement dans la pi-
pette. Le courant électrique qui en ré-
sulte peut, quoique faible, être mesuré
à l’aide d’un amplificateur
électronique à haute sensi-
bilité relié à la pipette
fonction de enregistrement a cellule entiere
permet de mesurer les potentiels électriques et les courants de la cellule
tout entière
permet aussi des échanges
par diffusion entre la pipette et le cyto-
plasme ; ceci offre un moyen com-
mode d’injecter différentes substances
à l’intérieur de la cellule « patchée »
de koi derive Deux autres variantes de la méthode du patch-clamp
dérivent de la
constatation qu’une fois réalisé le
scellement hermétique entre la mem-
brane et la pointe de la pipette, on
peut, en tirant, détacher de la cellule
des fragments de membrane sans
rompre le scellement ; on obtient de
cette façon une préparation dépour-
vue des complications dues au reste
de la cellule.
fct de configuration dite « inside out »
(intérieur dehors),
permet de mesurer les courants de canaux unitaires et, en
plus, de changer la composition du
milieu qui baigne la face intracellulaire
de la membrane.
utile pour étudier l’influence des molé-
cules intracellulaires sur les
fonctions du canal ionique
fct de configuration outside out
est la plus commode
pour étudier comment l’acti-
vité d’un canal est influencée
par des signaux chimiques
extracellulaires tels que des
neurotransmetteurs
cmt on mesure les courant ki traverse les canaux NA+
on interdit le passage de courant par d’autres canaux membranaires, par les canaux K+ notammen
c est koi la diff des courant micro et macro
Les courants passant par des canaux unitaires sont
appelés courants microscopiques (ou élémentaires)
par opposition aux courants macroscopiques (ou glo-
baux) qui passent par les multiples canaux d’une grande
l ouverture des canaux NA du a une depolarisation produit koi (courant- graphic de courant sodic 1)
provoquent de brefs courants (B ; déflexions vers le bas) dans sept
enregistrements successifs des courants membranaires (INa) microscopiques
la somme des bref courant microscopic montre koi
la somme d’un grand nombre d’enregistrements de ces courants montre
que la plupart des canaux s’ouvrent au cours des 1 à 2 premières ms, après quoi
leur probabilité d’ouverture diminue en raison de leur inactivation.
kan les canaux sodic s ouvre surtou
au debu puis se referme
l ouverture et la fermeture des canaux sodic depende de
dépendantes du voltage ; ainsi les canaux sont fermés à –80 mV et ouverts quand la membrane est dépolarisée.
En fait, la probabilité qu’un canal soit ouvert varie en
fonction du potentiel de membrane
comment on mesure les courant potassique unitaire
en présence de tétrodotoxine dans le milieu extracellulaire de l’axone
pour bloquer les canaux sodiques activés par le voltage.
c est koi les propriété des canaux sodique
c est koi les propriété des canaux potassique
- il n ya pa inactivation des courant micro et macroscopic apre depolarisation
-les courants unitaires sont sensibles aux modifications ioniques
et aux agents pharmacologiques qui affectent les courants K + macroscopiques -ils sont dépendants du voltage - ces canaux s ouvre avec un certain delais et reste ouvert pdt tt la duré de la depolarisation
Decrit l etat fonctionnel des canaux NA et K (hyperpolarisation, depolarisation, depolarisation prolongé)
-Les deux ensembles de canaux sont
fermés quand la membrane est hyperpolarisée.
-Quand elle est dépolarisée, des détecteurs de voltage (indiqués par +) laissent s’ouvrir les portes des canaux, d’abord des canaux Na+ puis
des canaux K+.
-En outre, les canaux Na+
s’inactivent au cours d’une dépolarisation
prolongée, ce qui n’est pas le cas de beaucoup de types de canaux K
donne les propriété des canaux ionique
-selectivité ionique capable de distinguer le NA du K
-activé par voltage car leur ouverture est sius l influence du PA
-detecteur de voltage sensible au potentiel de membrane
donne les diff entre les canaux soique et potassique
-propriété cinetique car le canal na ouvre avan le canal k
-le canal na s inactive lors d une depolarisation prolongé donc il a une porte d inactivation
structure des canaux ionique cmt est connu grace a kel tech
technique de cristallograohi au rayon X
structure des canaux ionique
- ce sont des proteine membranaire integrale
-on une architecture transmambranaire commune
caracteristique des canaux potassique
-formé de sous-unités qui traversent chacune deux fois la membrane plasmique ;
-entre ces deux structures hélicoïdales, une boucle du pore s’insère dans la membrane plasmique
-Quatre sous-unités s’assemblent pour former un seul canal K+
comment le canal k est formé
Quatre sous-unités s’assemblent pour former un seul canal K+
—Au centre du canal, les quatre
boucles du pore se rassemblent pour former un tunnel étroit permettant au K + de s’écouler à travers la protéine
et ainsi traverser la membrane.
de koi est formé le pore du canal
est formé par les boucles de pores de chaque sous-unité, ainsi que par les domaines adjacents.
de koi est formé en canal ionique generalement
’une sous-unité du canal
—formée de deux domaines transmembranaires et d’une boucle pore s’insérant
dans la membrane.
la boucle pore role
filtre ion, selectivité, orienté ver l entre du pore
c est koi la voie de permeation du canal K
a voie de perméation du canal K+ consiste en une grande cavité remplie d’eau connectée à un filtre de sélectivité plus
étroit.
Les domaines en hélice du canal ont leurs charges négatives en vert) dirigées vers la cavité, ce qui permet aux ions K+ (en
jaune) de se déshydrater et de passer au travers du filtre de sélectivité.
ouuuuu
le canal présente une cavité remplie d’eau
qui débouche dans l’intérieur de la cellule. À l’évidence,
cette cavité collecte le K+ du cytoplasme et, grâce aux
charges négatives de la protéine, les ions K+ peuvent
alors être déshydratés. Ainsi « dénudés », les ions
peuvent traverser quatre sites de fixation du K+, à l’inté-
rieur du filtre de sélectivité, et déboucher enfin dans
l’espace extracellulair
il existe plusieur classe de canaux ionique
vrai (slide 20)
- canau activé par voltage
- canau activé par un ligand
structure des canaux NA
Au centre des canaux
Na+ se trouve un pore qui relie les côtés extracellulaire et intracellulaire de la membrane. Le
filtre de sélectivité du pore de canal Na +
Cependant, ce filtre de sélectivité est
plus étroit pour permettre au Na+
, et non au K+
qui possède un diamètre plus important que le
Na +
, de s’écouler à travers le pore du canal
so dique et de pénétrer à travers la membrane
diversité moleculaire des canaux
diff entre canal calcique
potassique et sodique
sodic= 4 module et calcic ossi
le potassique proteine + perite et ddeu dom transmbr
helice alpha des canaux et champ electric
cest la seq acide amine ki est sensible o champ elect et change de pos et passe ds pore
mutation de canau ionique
propagation passive
signal diminu + je meloigne
propagation active
nimp ou mem pa mai detecter avec un certain delais
mecanisme de propagation
prk a plus de 0 mv le na diminu
car on atteint le seuil de depol max et on se rapproche de Ena donc je diminu mon entre de na pr atteindre ena
si V 1/2 sont egau pr NA et K keske savedir
leur canau souvre en rep du meme changemen de potentiel
inactuvation canau Na grace a koi
porte d unactivation C EST GRACE A SA FERMERURE KIL YA PERIODE DE REFRACTION
compare l ouverture e la fermeture des cnau NA et K
