Cours 2 Flashcards
Instrument de mesure du potentiel de la membrane
Voltmètre
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
Le gradient ionique est important pour
• La signalisation cellulaire (Ca2+)
• La régulation des échanges avec le milieu extracellulaire
• L’activité des cellules excitables (cellules musculaires, neurones)
Mécanismes passifs définition
Mécanismes passifs (ne requérant pas d’énergie): diffusion (déplacement d’une molécule selon
son gradient0
Diffusion simple et diffusion facilité
Diffusion simple définition
Diffusion simple (passive): substances diffusant directement à travers la membrane
(molécules hydrophobes, gaz respiratoires )
Diffusion de substances qui passent
directement à travers la bicouche lipidique.
• La diffusion se produit selon le gradient de
concentration.
• De la concentration la plus élevée à la
concentration la plus faible.
• Diffusion du K+ vers l’extérieur de la cellule.
Diffusion facilitée définition
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
Un type de diffusion facilitée
Osmose: diffusion facilitée de l’eau selon son gradient (aquaporines)
Canaux ioniques définition et types
-sélectifs
Activés par:
• Voltage (dépolarisation)
• Ligand extracellulaire (neurotransmetteur)
• Ligand intracellulaire (nucléotides cycliques)
Canaux inonique ligamd-dependant
Canal ionique voltage-dépendant
Le transport actif définition
Caractéristiques générales des transports actifs
- Nécessitent de l’énergie cellulaire.
- Se font par l’intermédiaire de transporteurs protéiques qui se combinent
spécifiquement et réversiblement avec les substances transportées.
- Induisent le mouvement de solutés contre leur gradient de concentration.
Les 2 types de transport actifs
Transport actif primaire: nécessite l’hydrolyse d’ATP comme source
d’énergie
• Transport actif secondaire: dépend d’un gradient ionique créé par
transport actif primaire
Exemple d’un transport actif primaire
Pompe K+/Na+ :
•Na+ élevé dans le milieu extracellulaire, K+ élevé dans le cytoplasme
•Gradient nécessaire pour plusieurs activités cellulaires (excitation nerveuse et musculaire,
transport de molécules, équilibre hydrique)
•Gradient maintenu par la Pompe K+/Na+ grâce à l’hydrolyse de l’ATP comme source
d’énergie.
•Pompe le K+ vers le cytosol (intérieur) et le Na+ vers le liquide interstitiel (extérieur) contre
leur gradient respectif
Le fonctionnement de la pompe Na+/K+/ATPase (pompe à Na-K)
Aller voir
C’est quoi le potentiel de repos de la membrane plasmique
Dépend de la différence de charge d’un côté à l’autre de la membrane: distribution asymétrique
des ions de part et d’autre de la membrane plasmique
• Toutes les cellules sont polarisées (-50 à -100 mV)
Rôle majeur du K+
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
Rôle du Na+
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+ 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+
Le potentiel est maintenu par quoi
Potentiel maintenu par l’action de la pompe K+/Na+
Pompe 3 Na+ pour 2 K+
On mesure le potentiel membranaire des neurones à l’aide d’électrodes
Potentiel de repos à -70 mV (intérieur plus négatif que l’extérieur)
• Dépolarisation: la face interne de la membrane devient moins négative (comprend
également le passage à un mV positif)
• Hyperpolarisation: la face interne de la membrane devient plus négative
Conséquence d’un changement de potentiel membranaire des neurones
Conséquence d’un changement du potentiel membranaire des neurones
Dépolarisation
•Génération d’un potentiel gradué (dendrites, corps cellulaire)
•Génération d’un potentiel d’action (axone)
Hyperpolarisation: inhibition de l’influx nerveux
Régulé par l’ouverture de canaux ioniques ligand-dépendant ou voltage-dépendant
Modification locale et de courte durée du potentiel
membranaire
Dépolarisation
• Hyperpolarisation
Potentiel gradué parce que parce que proportionnel a l’intensité du stimulus
Potentiel gradué généré suite à l’ouverture de canaux
ioniques ligand-dépendants
Potentiel récepteur (stimulus externe)
• Potentiel postsynaptique (neurotransmetteur)
Les potentiels gradués agissent sur de courtes distances
Quels ions sont plus nombreux à l’extérieur du neurone qu’à l’intérieur ?
Na+
Les canaux passifs à potassium
Laissent sortir le potassium
3) En quoi la face intérieure de la membrane plasmique d’un neurone au repos
diffère-t-elle de son milieu externe? L’intérieur est
Négativement chargé et contient moins de sodium (Na+)
Le potentiel d’action
Produit seulement dans des membranes excitables- l’axone dans le cas des neurones
Présente une brève inversion du potentiel membranaire (de -70 mV à +30 mV) - dépolarisation
Ne diminue pas avec la distance
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
cône d’implantation (zone gâchette).
La génération d’un potentiel d’action dépend du seuil d’excitation
• Voltage à partir duquel la dépolarisation va se poursuivre d’elle-même
• Dépend de l’intensité des potentiels gradués qui sont générés dans les dendrites/corps
cellulaire
• Obéit à la loi du tout ou rien: un potentiel d’action a toujours la même valeur
indépendamment de la force du stimulus initial (potentiels gradués)
Éléments important pour le potentiel d’action
Canaux Na+ V-dépendants
• Vanne d’activation activée par dépolarisation
• Vanne d’inactivation qui se ferme lorsque V > 0 mV
Canaux K+ V-dépendants
• Vanne d’activation qui s’ouvre lorsque V > 0 mV
Les étapes du potentiel d’action
1-etat de repos : aucun ions ne passe à travers les canaux voltage-dépendants
2-depolarisation ; est causé par la diffusion du NA+ vers l’intérieur de la cellule
3- la dépolarisation causée par la diffusion du K+ vers l’extérieur de la cellule
4-hyperpolarisation est causée par la perte excessive de K+
Points important d’un potentiel d’action
À partir du seuil d’excitation, la dépolarisation se poursuit par rétroactivation jusqu’à ce que
la vanne d’inactivation se ferme
• À V>0 mV, l’entrée de Na+ diminue (entrée contre son gradient électrique), puis cesse
lorsque le canal ferme
• L’ouverture des canaux K+ permet la repolarisation et mène à un hyperpolarisation
transitoire
• L’équilibre ionique est rétabli par la pompe Na+/K+
Quelles sont les types de périodes réfractaires
-périodes réfractaire absolue
-période réfractaire relative
C’est quoi la période réfractaire absolue
Période réfractaire absolue: Couvre la durée d’ouverture des canaux Na+
Permet d’avoir des potentiels d’action distincts
C’est quoi la période réfractaire relative
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
Le codage de l’intensité du stimulus
Les potentiels gradués sont proportionnels à l’intensité du stimulus, mais pas les potentiels
d’action
C’est la fréquence des potentiels d’action, et non leur intensité (qui ne varie pas), qui code
pour l’intensité du signa
La génération du potentiel gradué est stimulée par
stimulus sensoriel (exemple: photorécepteurs dans la rétine)
• stimulus chimique (neurotransmetteur)
C’est quoi un synapse
Lien de communication entre deux neurones (ou un neurone et une cellule effectrice)
• Deux types: synapse électrique (jonctions ouvertes)
synapse chimique communiquant à l’aide de neurotransmetteurs
• Peuvent être située à différent endroits sur le neurone
Neurone présynaptique et postsynaptique
Les types de synapses selon leur postionnement
Synapses axosomatiques (axone a/n du soma)
Synapses axodendritiques (axone a/n des dendrites)
Synapses axoaxonales (a/n de l»axone)
Différence entre synapse électrique et chimique
-prendre plus de temps (chimique )
-majoritairement cest chimique
-chimique =les neurotransmetteurs sont mis dans des vésicules
-électrique = les ions passent dans les jonctions communicantes
-électrique cest plus rapide