Cours 1 Propriétés membranaires passives et transporteurs ioniques Flashcards
Quel est l’affirmation correcte ?
- La membrane neuronale est complétement perméable
- La membrane neuronale a une perméabilité sélective
- La membrane neuronale est imperméable
- Perméabilité sélective
Vrai ou faux
La membrane est perméable aux ions qui sont importants pour la génération d’un PA
Faux
Les ions qui sont importants pour la génération d’un PA nécessitent des canaux passifs ou actifs
Quels sont les éléments qui participent à la génération d’un potentiel membranaire ? (3)
- Canaux passifs
- Molécules chargées non-diffusibles
- Mécanismes de maintien de l’équilibre ionique 2
Vrai ou Faux
Le gradient de concentration (ratio concentration ionique extra/intra est variable en fonction de l’espèce)
Faux. Les CONCENTRATIONA ioniques entre le milieu intra et extra sont VARIABLES mais le RATIO extra/intra est SIMILAIRE.
Vrai ou faux
A l’équilibre électrochimique, le flux net d’ions est nul, donc il n’y a pas d’ions qui passent.
Faux. Ça ne veut pas dire qu’il n’y a pas d’ions qui passent, ça veut dire que la somme de ce qui rentre et sort est nul.
Quelles sont les deux différentes composantes de l’équilibre électrochimique ?
Électrique = Différence de charges Chimique = gradient de concentration
Le point d’équilibre électrochimique détermine le ______ _________
Potentiel d’équilibre (d’un ion, pour K+ par ex -77mV)
Vrai ou faux
Le potentiel d’équilibre est variable pour chaque ion.
Vrai
Les variations de conductance ionique (capacité de traverser la membrane) sont principalement dues à quoi ?
Ouverture de canaux voltage-dépendants ou de récepteurs canaux
Les types de conductance ioniques déterminent les _______ ______ des neurones
patrons d’activité
En réponse à un courant dépolarisant, les neurones n’ont pas les mm patrons d’activité (signature spécifique à chaque neurone)
Qu’est ce qu’un courant Ih
C’est un courant dépolarisant activé par une hyperpolarisation
Qu’est ce qu’un courant électrique ? C quoi son unité ?
C’est un déplacement de charges (microampères)
Un potentiel électrique (V) résulte de __ _______ __ _______ ______
La séparation de charges opposées (millivolts)
Qu’est ce que c’est la résistance ? C quoi son unité de mesure ?
C’est une mesure de “l’opposition” au déplacement des charges
en ohms
Définir la conductance (g) et son unité de mesure
C’est la mesure de la capacité des charges à se déplacer
en siemens
Vrai ou faux
La conductance est directement proportionnel à la résistance.
Faux. Elle est inversement proportionnel à la résistance
g = 1/R
Concernant le circuit équivalent de la membrane Qu'est ce que représente 1. Le canal 2. Le courant électrochimique de l'ion 3. La membrane cellulaire 4. ATPase
- Résistance (définit la conductance de l’ion)
- Source de courant (batterie)
- Capacitance / condensateur
- générateur de courant (compenser la fuite passive à travers la membrane
Vrai ou faux
La batterie du circuit équivalent dépend du nombre de canaux
Faux, elle dépend du gradient de concentration de l’ion
L’amplitude des réponses passives augmente ou diminue en fonction de la distance?
Diminue
La pompe ATPase est en série ou en parallèle des capacitance membranaire et courants ?
En parallèle
Le phénomène de la diminution de l’amplitude en fct de la distance est due à quoi ? (2)
- Résistance membranaire Rm (fuite de courant à travers la membrane)
- Résistance axiale (résistance du cytoplasme); milieu intracell qui est chargé, il est conducteur mais ils n’est pas parfait, il a une résistance
Que représente lambda ? Distance à laquelle…..
Le courant atteint 1/3 de sa valeur initiale
-> Quantifier la distance en fct de la résistance
La relation entre amplitude-distance est
- Linéaire
- Exponentielle
- Sigmoide
Exponentielle
Lambda est directement proportionnel à _________ et inversement proportionnel à ___________
Résistance membranaire
Résistance axiale
La résistance axoplasmique est inversement ou directement proportionnel au diamètre de l’axone.
Inversement proportionnel
Quelle est la meilleure façon d'augmenter la constante de temps ? Augmenter /Diminuer Cm Augmenter /Diminuer Rm Augmenter les 2 Diminuer les 2
Augmenter les 2
nous pouvons augmenter la Rm mais ne nous pouvons pas modifier la capacitance
La constante de temps représente le temps requis pour atteindre….
2/3 du voltage membranaire initial
directement lié à résistance et capacitance
Vrai ou Faux
La constante de temps dépend des propriétés physiques du neurone.
Vrai
Quelles sont les différences importantes entre canaux et pompes ? (3)
Utilisation de l’énergie (Passif et suit le gradient VS actif et contre le gradient)
Vitesse du transport (rapide 10^7/s VS lente 10^3/s)
Continuité physique entre milieu extracell et intracell (Oui VS non)
Quelles sont les diff transport actif et leur source d’énergie ?
Transport actif primaire = pompes (hydrolyse ATP)
Transport actif secondaire = échangeurs et co-transporteurs (gradient d’un autre ion)
Vrai ou faux
Les échangeurs impliquent des ions de charges oppposées et les cotransporteurs impliquent des ions de même polarité.
Faux
Les échangeurs impliquent des ions de même polarité
Les co-transporteurs impliquent des ions de charge opposées
Vrai ou faux
Les échangeurs passent les ions en anti-gradient
Vrai
Les transporteurs passent les ions en anti-gradient ou pro-gradient
Les deux sont possible
Quelles sont les étapes de régulation de Na+ et K+ par la pompe Na+/K+ ? (7)
- Liaison de 3 ions Na+ en position cytoplasmique
- Phosphorylation (ATP)
- changement de conformation
- Relargage du Na+
- Liaison de 2 ions K+ en position extracelll
- Déphosphorylation
- Changement de conformation et retour à l’état original
Concernant la pompe Na+/K+, combien elle a de domaines transmembranaires et quelles sont ses sites de liaison (3)?
10 dt
Site de liaison K+ et Na+
Site de liaison ATP
Site de liaison de l’ouabaine
Quel est l’effet de la plante ouabaïne sur le fonctionnement de l’activité neurale ? et sur le corps ?
Bloque la pompe Na+/K+, allongement période réfractaire du PA, allongement délai entre 2 PA, absence d’hyperpolarisation, altération des gradients Na+ et K+
Arrêt cardiaque, diminution motilité du sperme
Comment se fait la régulation du calcium intracell (2)et quels sot les conséquences d’une dérégulation (2) ?
Sites de stockage (RE et mitochondries) Espace cytoplasmique (Protéines tampon)
toxicité cell
Mort
Quels sont les étapes de la régulation du Ca2+ par la pompe de Ca2+ ? (4)
- Liaison de l’ATP
- Phosphorylation
- Changement de conformation provoque la libération du Ca2+ (à l’ext)
- ( déphosphorylation) Liaison Ca2+ (en échange avec 2H+)
Quel est le nb de domaines transmembranaires et les sites de liaison (2) de la pompe Ca2+ ?
10 dt
Site de liaison au Ca2+ (portion transmembranaire)
Site de liaison de l’ATP
Combien il existe de gènes pour les échangeurs Na+/Ca2+ ?
3 gènes
NCX 1 - 2 - 3
Quel est le mécanisme principal de régulation Ca2+ cytoplasmique ?
Échangeur Na+/Ca2+
L’Échangeur Na+/Ca2+ génère une activité ________
électrogénique
transporte plus de charges positives qui rentrent que des charges positives qui sortent -> courant électrique
Quels sont les 2 types d’échangeurs du calcium principaux ?
NCX (sodium calcium exchanger)
NCKX (sodium calcium potassium exchanger)
Quel est l’indicateur calcique par fluorescence et de quoi est-il composé ?
GCaMP
GFP + calmoduline + peptide M13
Quels sont les limitations de GCaMP ? (2)
Résolution temporelle (pas capable de faire diff entre 1 PA unique et +++ PA en burst)
Possibilité de faux positifs de la fluorescence
Quels sont les maladies liés au dysfonctionnement de pompes calcium ? (5)
AVC Ischémie Épilepsie Neurodégénérescence sclérose en plaques ...
La qtt de Cl- dans la cellule dépend de la présence et _______ de ________
densité
types de cotransporteurs
La famille de cotransporteurs de chlore contient combien de domaines transmembranaires
12 dt
Quels sont les cotransporteurs de chlore les plus connus ?
NKCC1 sodium potassium chloride cotransporteur 1
Fait entrer le chlore
KCC2 potassium chloride cotransporteur 2
Sortie chlore
Quel est le mot qui définit ce concept:
Les mêmes ions sont utilisés par plusieurs transporteurs/échangeurs/pompes
Interdépendance
Quels sont les conséquences de l’interdépendance ?
Conséquences au-delà des changements de gradients ioniques
Ex: Volume cell (pour certains transporteurs on a besoin d’une translocation d’eau à travers les membranes
Vrai ou Faux
Pour les neurones matures, la qtt de KCC2 > NKCC1 donc le niveau de chlore est élevé à l’intérieur de la cellule
Faux, donc niveau de chlore faible à l’int de la cellule
Quel co-transporteur fait entrer le chlore dans la cellule KCC2 ou NKCC1
NKCC1
Quelle est la conséquence de la diff de qtt de Cl- intracell entre le neurone immature et mature
Immature -> afférences gabaergiques dépolarisants
Mature -> afférences gabaergiques hyperpolarisants
Une mutation des cotransporteurs du Cl- peuvent engendrer quel problème ?
Certaines formes d’épilepsie
Quel est le foyer épileptogène classique ?
Lobe temporal
La régulation de H+ se fait par des ______ de la famille de ____ avec __ domaines transmembranaires et des ________ de la famille de _____ avec __ domaines transmembranaires.
Échangeurs Na+/H+
SLC9
12
Transporteurs HCO3-
SLC4
14
Un exemple de protéines sensible au PH
ASIC Acid-sensing channel
Quel est le rôle de l’ATPase vacuolaire
Acidification des organelles intracellulaires
Quel est le nb de sous unités de l’ATPase vacuolaire ?
14 ss unités
De quel côté se trouve le domaine V1, de quoi est-il composé et c’est quoi son rôle ?
Du côté cytoplasmique
Sites d’hydrolyse et des ss unités qui relient V1 à V0
hydrolyse ATP
De quel côté se trouve le domaine V0, de quoi est-il composé et c’est quoi son rôle ?
Côté de la lumière de l’organelle
sous unités c, c’, c’’ = un anneau + deux hemi-canaux + ss unités qui relient les ss unités transmembranaires ensemble.
Translocation des H+
Quelles sont les étapes du fonctionnement de l’ATPase vacuolaire ? (4)
a) Entré d’un proton par l’hémi-canal côté
cytoplasmique
b) Liaison du proton sur les résidus E (acide
glutamique)
c) L’hydrolyse de l’ATP fait tourner l’anneau
c-c’’. H+ déchargé par protonation d’un
résidu R (arginine)
d) Sortie du proton côté intra-vésiculaire via
l’hémi-canal
Quels sont les expériences qui ont permis de savoir que l’ATPase fonctionne en rotation ?
Ils ont couplé des billes d’or à une sous unité au centre qui participe à la liaison des 2 domaines et ont enregistré son mvmt.
Ils ont couplé un filament d’actine et ont imagé ce filament dans le tps
Le transport de NT à l’int des vésicules dépend de 2 composantes lesquelles et elles sont due à cause de quoi?
Composante chimique et électrique à cause du gradient de protons
Pour chaque NT, quel est la composante qui prédomine concernant son transport à l’int des vésicules synaptiques
Monoamines/ Ach
Glutamate
GABA
Monoamines/ Ach = pH (composante chimique)
Glutamate = Électrique
GABA = pas très clair
Des dérégulations de l’ATPase peuvent affecter quel genre de problème ?
Cellules tumorales
Osteoclast
Rénales
