Cours 2 Flashcards
Imperméabilité des membranes biologiques
• Permet d’isoler le milieu intracellulaire
• Rend nécessaire divers systèmes de transport actif (nécessitant de l’énergie – gradient ionique,
ATP)
• Rend nécessaires certaines adaptations pour la communication entre cellules (jonctions serrées
par exemple
• Permet la création d’un gradient ionique
Gradient ionique important pour:
• La signalisation cellulaire (Ca2+)
• La régulation des échanges avec le milieu extracellulaire
• L’activité des cellules excitables (cellules musculaires, neurones)
Gradient plus élevé intracellulaire
K+
Gradient plus élevé extra cellulaire
Na+
Cl-
Diffusion facilitée (passive)
substances ne pouvant passer directement à travers la membrane (glucides, acides aminés, ions)
Nécessitent l’aide de transporteurs, canaux protéiques Régulé: expression du transporteur (GLUT), ouverture d’un canal ionique
Diffusion simple (passive):
substances diffusant directement à travers la membrane (molécules hydrophobes, gaz respiratoires)
Diffusion facilitée:
1) par transporteurs membranaires, 2) par canaux protéiques
La diffusion facilité permet le transport de koi
Permettent le mouvement d’ions et de petites molécules polaires.- Ex.: glucose, acides aminés, Na+, K+ ,Ca2+, Cl−, …
Comment sont activé les canaux ioniques
• Voltage (dépolarisation)
• Ligand extracellulaire (neurotransmetteur)
• Ligand intracellulaire (nucléotides cycliques)
La pompe Na+/K+ est un transport actif : V ou F
v
Na+ élevé dans le milieu extracellulaire, K+ élevé dans le cytoplasme
V ou F
V
Pourquoi like gradient est nécessaire )(NA+/k+)
pour plusieurs activités cellulaires (excitation nerveuse et musculaire,
transport de molécules, équilibre hydrique)
Comment la pompe maintient les gradient (Na+/K+)
Pompe le K+ vers le cytosol (intérieur) et le Na+ vers le liquide interstitiel (extérieur) contre leur gradient respectif
Combien de K+ entre et combien de Na+ sorte par ATP ?
2K+
3Na+
• Toutes les cellules sont polarisées (-50 à -100 mV)
V
V ou F le K+ peux entrer de la cellule par canaux passif?
F il peut sortir de la cellule
Rôle majeur du K+:
Cytosol: K+ et anions protéiques
Milieu extracellulaire: Na+ et Cl-
K+ peut sortir de la cellule par canaux passifs
Rend l’intérieur de la membrane négatif
Diffusion arrête à l’équilibre (-90 mV)
Rôle du Na+:
Le Na+ entre dans la cellule selon son gradient
Diminue le potentiel de repos (-70 mV)
Membrane plus perméable au K+ que Na+
Dépolarisation
•Génération d’un potentiel gradué (dendrites, corps cellulaire) •Génération d’un potentiel d’action (axone)
)
Hyperpolarisation:
inhibition de l’influx nerveux
Potentiel gradué généré suite à l’ouverture de canaux
…
ioniques ligand-dépendants
• Potentiel récepteur (stimulus externe)
• Potentiel postsynaptique (neurotransmetteur)
V ou F Les potentiels gradués agissent sur de longues
distances
F de courtes distance
brève inversion du potentiel membranaire (de -70 mV à +30 mV)
dépolarisation
Est ce que le potentiel d’action diminue avec la distance de son trajet
Non
Comment est généré un PA
Généré par l’ouverture de canaux ioniques voltage-dépendant.
La transition entre le potentiel gradué et le potentiel d’action se produit généralement au niveau…
Du cone d’implantation
Canaux Na+ V-dépendants
Comment est activé la vanne d’activation et quand elle se ferme?
• Vanne d’activation activée par dépolarisation
• Vanne d’inactivation qui se ferme lorsque V > 0 mV
Canaux K+ V-dépendants
quand il s’ouvre
Vanne d’activation qui s’ouvre lorsque V > 0 mV
Par quoi est causé la dépolarisation
Diffusion du Na+ dans la cellule
Par quoi est causé la repolarisation
Diffusion du K+ vers l’extérieur de la cellule
Période réfractaire absolue:
Période réfractaire absolue:
Couvre la durée d’ouverture des canaux Na+
Permet d’avoir des potentiels d’action distincts
Période réfractaire relative:
Canaux Na+ fermés, la plupart sont revenus à leur position de repos
Canaux K+ ouverts, seuil d’excitation très élevé
Seul un stimulus intense peut générer un nouveau potentiel d’action
La fermeture des canaux NaV prévient la propagation de l’influx vers son lieu d’origine
V ou F
V
Est ce que les potentiel d’action sont proportionnel au stimulus
Non
Est ce que les potentiel gradués sont proportionnel au stimulus
Oui
Qu’est ce qui code pour l’intesité d’un signal
La fréquence des potentiels d’action, et non leur intensité (qui ne varie pas), qui code pour l’intensité du signal
La génération du potentiel gradué est stimulée par
• stimulus sensoriel (exemple: photorécepteurs dans la rétine)
• stimulus chimique (neurotransmetteur)
Qu’est ce qu’une synapse
Lien de communication entre deux neurones (ou un neurone et une cellule effectrice)
Deux types de synapses
synapse électrique (jonctions ouvertes)
synapse chimique communiquant à l’aide de neurotransmetteurs
V ou F la synapse est seulement sut le cone d’implantation
F il peut être a différent endroits (cone , dendrite,etc
Synapse électrique caractéristiques
• Transmission rapide
• Surtout bidirectionnelles
• Peu plastiques
• Causent des décharges synchrones des cellules
• Impliquées dans les comportements stéréotypés
Synapse chimique caractéristiques
• Peu plastiques
• Plus complexes
Très nombreuse
Activation d’une synapses chimique étape
- Arrivée du potentiel d’action à la terminaison pré-synaptique
- Relâchement de neurotransmetteur dans la fente synaptique
- Génération d’un potentiel gradué (PPSE, PPSI) dans le neurone post-synaptique
- Génération d’un potentiel d’action au niveau du cône d‘implantation de l’axone post-synaptique
- Arrivée du potentiel d’action à la terminaison pré-synaptique…
Les éléments d’une synapse chimique
- Corpuscule nerveux terminal du neurone présynaptique qui renferme des vésicules synaptiques contenant un neurotransmetteur
- Région réceptrice contenant des récepteurs pour le neurotransmetteur situé sur la membrane d’une dendrite ou du corps cellulaire
- Fente synaptique (30-50 nm):
• Endroit où est libéré le neurotransmetteur
• Trop large pour permettre la transmission électrique
• Transmission unidirectionnelle
Transmission synaptique en 6 étapes
- Arrivée du potentiel d’action au corpuscule nerveux
terminal (terminaison synaptique) - Ouverture de canaux à Ca2+ Voltage-dépendant
- L’entrée de Ca2+ provoque la fusion de vésicules synaptiques avec la membrane plasmique et la libération de neurotransmetteur
- Le neurotransmetteur est libéré par exocytose dans la fente synaptique et se lie à son récepteur sur le neurone postsynaptique
- Ouverture de canaux ioniques et génération d’un Potentiel gradué
(dépolarisant ou hyperpolarisant) - Le neurotransmetteur est retiré de la fente synaptique et le signal postsynaptique cesse
Fusion des vésicules synaptiques comment elle se produit
Les vésicules synaptiques sont associées à la membrane plasmique près des canaux calciques
• v-SNARE (Synaptobrévine, VAMP)
• t-SNARE (Munc18, SNAP25)
L’entrée du Ca2+ cause un changement de conformation dans la Synaptotagmine qui stimule la fusion (exocytose)
v ou F Tant que le neurotransmetteur est présent dans la fente synaptique, il peut se lier de façon réversible à son récepteur et l’activer
V Tant que le neurotransmetteur est présent dans la fente synaptique, il peut se lier de façon réversible à son récepteur et l’activer
Comment s’assurer la fin de la transmission synaptique quand synapse chimique par neurotransmetteurs
Pour assurer la fin de la transmission synaptique, il doit donc être retiré rapidement (LE NEUROTRANSMETTEURS)
• Recaptage par les astrocytes (glutamate) ou le neurone présynaptique (noradrénaline)
• Dégradation du neurotransmetteur par des enzymes de la fente synaptique (ACh)
• Diffusion à l’extérieur de la fente synaptique
De quoi dépend la génération d’un PA
La génération d’un potentiel d’action dépend de la somme des potentiels gradué qui sont générés dans les dendrites et le corps cellulaire
• Potentiels gradués diminuent avec la distance, pas de rétroactivation
V
Comment de potentiel d’action peuvent généré un PA
Sommation des potentiels gradués doit atteindre le seuil d’excitation pour générer un
potentiel d’action
V ou F
• Synapses excitatrices: dépolarisation locale
• Synapses inhibitrices: hyperpolarisation locale
V
Les potentiels gradués générés par les synapses activatrices sont nommés potentiels
postsynaptiques excitateurs (PPSE) Ils sont proportionnels à
• La quantité de neurotransmetteur libéré dans la fente synaptique
• La durée de la présence du neurotransmetteur dans la fente synaptique
Synapse inhibitrices
Le neurotransmetteur entraîne l’hyperpolarisation locale de la membrane
• Activation de canaux ioniques ligand-dépendant
• Canaux perméables soit au K+, soit au Cl-
• La sortie du K+ de la cellule ou l’entrée de Cl- cause une hyperpolarisation qui diminue la probabilité de générer un potentiel d’action au niveau du cône d’implantation
Synapse excitatrice
Le neurotransmetteur entraîne la dépolarisation locale de la membrane
• Activation de canaux ioniques ligand-dépendant
• Ces canaux perméables au Na+ et au K+ (entrée du Na+ plus importante que sortie de K+ dû à son gradient électrochimique)
• Le voltage ne dépasse jamais 0 mV
Un seul PPSE ne peut causer une dépolarisation suffisante au niveau du
cône d’implantation pour générer un potentiel d’action
V ou. F
V
Comment under PPSE peut faire un PA
La sommation des PPSE produits le long des dendrites et du corps
cellulaire permet d’intégrer l’information reçue d’autre neurones et de générer des potentiels d’action
Sommation temporelle
Au moins un corpuscule nerveux terminal est stimulé de façon répétée
• Augmentation de la concentration de neurotransmetteur dans la fente synaptique et de la durée de sa présence
• Ouverture d’un plus grand nombre de canaux ioniques sur le neurone postsynaptique
Sommation spatiale
Le neurone postsynaptique est stimulé simultanément par un grand nombre de corpuscules terminaux appartenant à un ou plusieurs neurones présynaptiques
En s’additionnant, les PSSE causent une plus grande dépolarisation, menant éventuellement à l’induction d’un potentiel d’action
Les PPSI peuvent également s’additionner
Rôle du cône d’implantation
Le cône d’implantation joue donc le rôle d’intégrateur nerveux Le rôle du cône d’implantation implique également que les synapses qui en sont les plus proche ont une plus grande influence
V ou F , dans la sommation spatiale Le même neurone peut former des synapses aux propriétés différentes selon les neurones avec
lesquels ils communiquent
V
Explique l’inhibition pré synaptique
Inhibition de la sécrétion d’un neurotransmetteur excitateur
• Synapse axoaxonale inhibitrice
• L’activation de cette synapse réduit la quantité de Ca2+ entrant dans la synapse et donc la quantité de neurotransmetteur relâché
• Exemple classique: afférents sensitifs dans la moelle épinière (GABA)
Quoi permet l’apprentissage au niveau du synapse
La plasticité synaptique
• Modulation de l’activité de la synapse en fonction de son activité passée
• Réponse postsynaptique diminuée ou augmentée pour le même relâchement de neurotransmetteur
Les mécanismes de signalisation synaptiques sont cependant dynamiques
Ils y a deux types:
Potentialisation à long terme (PLT) Dépression à long terme (DLT)
Potentialisation à long terme (PLT):
L’utilisation répétée ou persistante d’une synapse la rend plus efficace:
• Génération d’un potentiel gradué postsynaptique plus important pour la même libération
de neurotransmetteur
• Augmentation de la quantité de récepteurs au niveau de la densité postsynaptique
Deus modes de PLT
PLT précoce: dépend de l’activation de protéines kinases
PLT tardive: dépend de la traduction de protéines
Dépression à long terme (DLT):
Diminution de l’efficacité d’une synapse
• Inactive suite à l’activation d’une autre synapse
• Stimulée à basse fréquence
Due à l’endocytose des récepteurs suite à l’activation de phosphatases
type de réseau
Réseaux divergents:
• Neurone entrant active un nombre toujours
croissant de neurones
• Réseaux amplificateurs
• Voies motrices et sensitives
Réseaux convergents:
• Un neurone reçoit de l’information de plusieurs neurones
• Concentration des signaux
• Convergence en provenance de une ou plusieurs régions
• Voies motrices et sensitives
Réseaux réverbérants ou à action prolongée
• Présence de synapses collatérales avec les neurones précédents
•Rétroactivation, production d’une commande continue qui cesse quand un des neurones du réseau cesse de réagir
• Régulation des activités rythmiques (cycle veille-sommeil, respiration)
Réseaux parallèles postdécharge
• Un neurone active plusieurs neurones parallèles
qui agissent sur le même neurone
• Génération d’une série d’influx sur le neurone de sortie (décharge consécutive)
• Possiblement associé dans les processus mentaux exigeants
V ou F Un ou plusieurs neurotransmetteurs peuvent être utilisés par le même neurone
V
Les neurotransmetteurs peuvent être classés selon
Leur fonction:
Effet excitateur ou inhibiteur
Mécanisme d’action direct ou indirect
Leur structure :
Acides aminés et molécules reliées
Peptides
Autres petites molécules
Qu’est ce qu’un neuro modulateur ?
Certaines molécules n’activent pas directement un PPSE ou PPSI mais modifient l’effet des neurotransmetteurs. Ces molécules sont considérées comme des neuromodulateurs
uite à sa libération dans la fente synaptique, l’Ach est dégradée en acétate et choline
par…
Suite à sa libération dans la fente synaptique, l’Ach est dégradée en acétate et choline
par l’acétycholinestérase (AchE). La choline est ensuite recaptée par le neurone pour
synthétiser de nouvelles molécules d’Ach
L Acétylcholine (Ach)
Agit sur deux types de récepteurs distincts
• Récepteurs nicotiniques: activés pas la nicotine
• Récepteurs muscariniques: activé par la muscarine (dérivé d’un champignon)
Récepteurs nicotiniques:
• Canaux ioniques perméables au Na+ (et K+)
• Présents dans les jonctions neuromusculaires
• Également présents dans le cerveau (souvent présynaptiques, perméables au Ca2+)
Récepteurs muscarinique:
• Récepteurs couplés à une protéine G
• Récepteurs:
M1 dans le cerveau, associé à une PLC (augmente Ca2+ cytosolique)
M2 dans le cœur, inhibe l’adénylate cyclase (sortie de K+)
M3 dans les muscles lisses, associé à une PLC (augmente Ca2+)
M4 dans les muscles lisses et le pancréas (sortie de K+)
Nommé une caractéristique structurelle de la plaque motrice
La plaque motrice est une portion de la membrane musculaire (membrane post-synaptique) qui contient une haute concentration de récepteurs à l’acétylcholine.
