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NSC 2001 > Cours 2 Canaux ioniques > Flashcards

Cours 2 Canaux ioniques Flashcards

1
Q

la TTX bloque les canaux sodiques en

  1. bloquant le pore ionique
  2. Influencer la vitesse d’inactivation
A

1

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2
Q

La technique du voltage imposé a permis de découvrir les _______ __________ des flux ioniques.

A

propriétés bioélectriques

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3
Q

Quelles sont les étapes de la technique du voltage imposé ?

A
  1. Une électrode interne mesure le potentiel de membrane (Vm) et est reliée à l’amplificateur de stabilisation de voltage
  2. L’amplificateur de stabilisation du voltage compare le potentiel de membrane au potentiel imposé
  3. Si Vm diffère du potentiel imposé, l’amplificateur de stabilisation injecte du courant dans l’axone par l’intermédiaire d’une seconde électrode.
    Ce dispositif de rétroaction rend le poteniel de memb identique au voltage imposé
  4. Mesurer le courant réinjecté dans l’axone avec un ampermètre
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4
Q

Quel est l’impact d’une injection de

  1. Charges négatives
  2. Charges positives
A
  1. Hyperpolarisation -> Réorganisation de charges en surface de la membrane
  2. Dépolarisation -> Courant qui comporte plusieurs phases
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Q

Vrai ou Faux

Tous les canaux sont activés par dépolarisation

A

Faux, la plupart des canaux sont activés par dépolarisation mais y a des exceptions de canaux qui sont activés par hyperpolarisation

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6
Q

Quelle est la formule qui permet le calcul d’un courant d’un ion ?

A

I ion = g ion X (Vm - E ion)
I = courant
g = conductance
Vm - E ion = Force électromotrice (diff entre potentiel memb et équilibre électrochimique de l’ion)

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7
Q

Que représente la conductance g ion ?

A

Nombre de canaux ouverts et leur capacité à laisser fuir des charges

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8
Q

Quel est le courant précoce et le courant retardé ?

A

Courant sodium

Courant potassium

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9
Q

Dans quel intervalle de temps, l’ouverture des canaux sodiques survient après une dépolarisation ?

A

Dans les 1ères millisecondes

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10
Q

Qu’est ce qui peut expliquer qu’après une dépolarisation du neurone, un canal sodique:

  1. peut rester ouvert longtemps
  2. Aucun changement
A

1.Exception (Hasard)
2. Processus stochastique
dépend de la dépolarisation, + on dépolarise + de chances que le canal s’ouvre

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11
Q

Est ce que nous pouvons avoir une probabilité de 100% pour des valeurs très positives de dépolarisation?

A

Non

Dans l’exemple du cours, la probabilité d’ouverture du canal Na+ maximale est a 80%

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12
Q

Lors d’une dépolarisation du neurone, quelles sont les différentes conformation au cours du temps des canaux Na+ et K+

A
  1. Fermé 1. Ouvert 2. En cours d’inactivation 3. Inactivé 4. Fermé
  2. Fermé 1. Fermé 2. Ouvert 3. Ouvert 4. Fermé
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13
Q

Quelles sont les différences du canal K+ par rapport au canal Na+ ? (2)

A
  1. Pas de mécanisme d’inactivation

2. Cinétique d’activation plus lente (s’ouvre plus tardivement à cause de leur structure)

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14
Q

Quels sont les éléments structuraux spécifiques requis pour des canaux ioniques sensibles au potentiel ? (2)

A
  1. Détecteur de voltage

2. Pore sélectif

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15
Q

L’excitabilité des neurones dépend du _________ de ______ exprimés

A

Complément

Canaux

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16
Q

Pour le Delayed firing neurone
Qu’est ce que on observe dans les situations normales ?
Quel canal régule son excitabilité ?
Qu’est ce qu’on observe lorsqu’on diminue le potentiel de membrane de -55mV à -75mV ?

A

Décharge répétitive

Canal potassique (courant 0 à -55mV)

Canal a activation rapide fait sortir des charges postives, donc on observe un délai

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17
Q

Pour le Potential -dependent excitability
Qu’est ce que on observe dans les situations normales lorsqu’on stimule le neurone?
Quel canal régule son excitabilité ?
Qu’est ce qu’on observe lorsqu’on diminue le potentiel de membrane de -55mV à -75mV ?

A

Dépolarisation soutenue, pas de PA

Canal calcique voltage dépendant (courant 0 à -55mV)

Dépolarisation plus importante, bouffée PA = potentiels de plateau

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18
Q

Pour le Spike accomodation
Qu’est ce que on observe dans les situations normales lorsqu’on stimule le neurone?
Quel canal régule son excitabilité ?
Qu’est ce qu’on observe lorsqu’on rajoute L’Ach ?

A

Un PA puis une longue période réfractaire à cause de l’ouverture des canaux potassiques

Canaux potassiques (activation retardée)

+++ PA successifs (l’exposition à l’Ach aux R musca et nico inhibe le courant potassique)

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19
Q

Pour le Bursting neuron (ex: dopa)
Qu’est ce que on observe dans les situations normales lorsqu’on stimule le neurone?
Quel canal régule son excitabilité ?
Qu’est ce qu’on observe lorsqu’on rajoute L’Ach ?

A

Décharges de façon périodique

Ih (courant cationique entrant)
ICa (s’active pendant l’hyperpolarisation, dépolarise la cellule)

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20
Q

Le propriétés électriques des différents neurones sont _________ et ________

A

Variables

Ajustables

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21
Q

Combien dure l’inactivation prolongée de la composante sodique ? Comment on l’a déterminé ?

A

environ 6ms
nous avons calculé le temps auquel le deuxième PA subséquent est équivalent au premier (1ms et 4ms, tps pas suffisant pour désinactivation)

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22
Q

Taille de l’ion Na+ est plus petite que K+
mais le pore du canal Na+ est plus grand que K+
Qu’est ce qui explique ce phénomène ?

A

Les mécanismes de passage comme: La sphère d’hydrataion (molécules d’eau qui entourent l’ion), il faut donc considérer l’ion et sa sphère d’hydrataion

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23
Q

Quel est l’un des rôles de l’hydratation ?

A

Une perméabilité sélective

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24
Q

Vrai ou faux

Un canal peut réguler le passage d’ions en modifiant le degrés d’ouverture de son pore.

A

Faux, l’ouverture des canaux ioniques est de type tout ou rien

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25
Q

Avec quelles techniques nous avons découvert que l’ouverture des canaux est de type tout ou rien ? (2)

A 
Patch clamp (mesurer conductance et flux ionique)
Couche lipidique artificielle avec des canaux artificieles (mesurer flux d'ions)
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26
Q

Grâce au patch clamp, nous avons découvert que la CONDUCTANCE du canal unitaire est ____. Elle est déterminée par la ________ du canal.

A

Fixe

Structure (taille pore par ex)

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27
Q

Quand la courbe du courant en fonction du potentiel est linéaire qu’est ce que cela veut dire ?

Pour les valeurs négatifs, il s’agit d’un courant______
Pour les valeurs positifs, il s’agit d’un courant ______

A

Le canal laisse passer l’ion dans un sens comme dans un autre

Entrant
Sortant

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28
Q

Qu’est ce qu’on mesure avec le patch clamp? (3)

A

Conductance
Flux ionique
Quel ion passe (par potentiel électrochimique)

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29
Q

Qu’est-ce qu’on peut tester avec un patch clamp ? (3)

A

Tester les propriétés des canaux

  • Sensibilité voltage à d’autres ions
  • Effets diff substances sur fonctionnement du canal
  • Effet diff ligands sur l’ouverture des canaux
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30
Q

Qu’est-ce qu’un canal ohmique ? La courbe du courant en fonction voltage de ce canal est _______

A

Canal qui a des caractéristiques ohmiques (siot la loi d’ohm)
Linéaire

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31
Q

Quand la relation entre le courant et le voltage est non-linéaire (courant + faible dans un sens que dans un autre), comment on apelle ce phénomène ?

A

Rectification

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32
Q

Quand le courant sortant > entrant, la rectification est ______

A

Sortante

faciliter la sortie des ions -> augmentation conductance dans le sens sortant

33
Q

La courbe courant-voltage du récepteur NMDA présente une _________ ________ à cause du _______ qui bouche le pore et ainsi influence le ____ _____. Lorsque le voltage est négatif, le canal a tendance a rester _____ psk la ______ intracell maitient le _____ dans le pore. Lorsque le voltage est positif, le ______ est chassé du pore, les ions sont _____ de passer et la courbe courant-voltage est ________.

A 
Rectification sortante 
Mg2+
flux d'ions 
fermé
négativité 
Mg2+
Mg2+
libres 
linéaire.
34
Q

Canaux potassiques ont une rectification ________

A

Entrante

courant entrant > sortant

35
Q

Le canal potassique a _ domaines transmembranaires. A des potentiels négatifs, le canal laisse passer _________ de courant. A des potentiels positifs, le canal laisse passer _______ de courant.

A

beaucoup

peu

36
Q

Quelle est la molécule qui inhibe les canaux potassiques a des potentiels positifs ?

A

Spermine

37
Q

Quelles sont les différents modèles physiques menant à l’ouverture et fermeture des canaux ? (3)

A
  1. changement partiel de structure ( 1 région qui change comme un pore)
  2. Changement global de structure
  3. Particule qui bloque le canal
38
Q

Quels sont les différents types de stimuli qui mènent à l’ouverture / fermeture des canaux ? (4)

A
  1. Ligands extracellulaires, NT (ts canaux ionotropes)
  2. Changements intracell; Phosphorylation (ouvre/ ferme canal)
  3. Changement champ électrique
  4. Changement mécanique (étirement comme R de la peau) ; lien entre canal et cytosquelette
39
Q

Quels sont les 2 sites qui permettent la régulation pharmacologique de l’activation des canaux ioniques ?

A
  1. Site orthostérique (mm site que le NT)

2. Site allostérique

40
Q

Quels sont les effets de l’occupation de 1. Site orthostérique 2. Site allostérique par des ligands pharmaco ?

A
  1. Bloquer l’action du NT de façon reversible ou irreversible
  2. moduler la réponse en facilitant l’ouverture des canaux (ligands positifs) ou inhiber l’ouverture des canaux (ligands négatifs)
41
Q

Pour les canaux sodiques, au potentiel de repos, la porte d’activation du canal est _____. Lors d’une dépolarisation, la porte _____ parce que le mécanisme d’activation est sensible au ______. Les ions _____. Un domaine intracellulaire est _____ par le potentiel ______. Le canal est alors _____. Ce qui _____ le flux ionique. Lors de la repolarisation, le domaine intracell _____ du pore à cause de la polarité _______. La porte d’activation _____.

A 
fermée
s'ouvre 
potentiel 
passent 
attiré 
positif 
inactivé
bloque 
se déloge 
négative
ferme
42
Q

L’inactivation des canaux peut être dépendante du ______

A

Calcium

43
Q

L’inactivation de quelques canaux calciques voltages dépendants dépend d’un ______. Le calcium qui rentre s’attache au ________ qui s’attache au _______ et l’inactive en influençant sa ________.
Cet exemple d’inactivation est un mécanisme de ________ de la cellule.

A 
messager 
calmoduline 
canal 
structure 
protection
44
Q

Quelles sont les différentes structures générales des canaux ioniques ? (3)

A
  1. hétéromultimère (diffèrentes protéines)
  2. homomultimère (plusieurs de la mm protéine)
  3. 1 prot avec plusieurs domaines transmembranaires
45
Q

La sous unité alpha est la s.u. ______, elle forme le ______

Les sous unités bêta et gamma sont des s.u. __________, elles agissent comme __________ du pore.

A

principale
pore
accessoires
régulatrices

46
Q

Qu’est ce qui peut nous aider à prédire la strcuture des canaus

A

Profil d’hydrophobicité

47
Q

Décrire la structure générale des 3 diff familles de canaux ioniques

A
  1. Canaux dépendants du ligand (Ach )
    Multimère 5 s.u., chacune a 4d.t. (M1-M4)
  2. Canaux gap-jinction des synapses électriques
    2 hémi canaux dans 2 cell diff, interagissent ensemble pour former le pore
  3. Canaux voltage dépendants
    long peptide formé par 4 motifs qui se répètent
    chaque motif a 6 d.t. et une boucle P entre S5 ey S6
48
Q

Selon l’évolution, la structure générale des canaux ioniques est __________. Ils tous probablement évolué d’un _______ ________

A

très conservé

canal potassique simple

49
Q

La boucle P est importante pour la ___________

A

Sélectivité (Des ions)

50
Q

Les différents canaux ioniques de la même famille ont
__________ variant avec homologie de séquences ___________
une structure _________
se trouvent dans ______ ______ du cerveau
des propriétés biophysiques __________
un profil électrophysiologique _________

A 
diff
très élevée
semblable
différents endroits 
diff 
diff
51
Q

Qu’est ce qui peut varier les propriétés de conductance durant le développement ?

A

Expression de sous unités différentes au fil du temps
Immature, petite conducatnce, longue ouverture = s.u. gamma
Mature, augmentation conductance, courte ouverture = s.u. epsilon

52
Q

Quelles sont les caractéristiques de la structure moléculaire des différents canaux ?

A
  1. Ioniques : filtre de sélectivité (boucle P)

2. Voltage-dépendants: Boucle P + senseur de voltage (4ème domaine) vers l’extérieur

53
Q

Le senseur de voltage dans les canaux voltage-dépendants orienté vers _______, détermine le moment _________ du canal en induisant un __________________ en réagissant à un ___________________

A

l’extérieur
d’ouverture
changement de conformation
champ électrique

54
Q

Le changement de conformation induit par le senseur de voltage est due à l’étirement de quelle structure ?

A

Hélice alpha contrôle ouverture/fermeture du pore

55
Q

Pour une même famille de canaux ioniques (conservation structure générale) quels sont les diff mécanismes d’ouverture (diversité structure moléculaire) ?

A
  1. Mécanisme d’inactivation
  2. Activés par Ca (chang. de conformation aidé par un domaine qui a une liaison avec le calcium)
  3. Régulés par nucléotides cycliques (AMPc)
  4. Influencés par d’autres signaux ( polyamine, ions comme Mg2+..)
56
Q

Vrai ou faux

La structure et le mode de fonctionnement des canaux et des transporteurs sont semblables

A

Faux

La structure et le mode de fonctionnement des canaux et des transporteurs d’ions sont différents

57
Q

Quelles sont les diff entre les canaux et les transporteurs d’ions ? (2)

A
  1. Pas de pore ( transférer de part et d’autre par liaison des ions)
  2. Pas la même structure des d.t.
58
Q

Definition des canalopathies

A

Maladies causés par dysfonctionnement / mutations des canaux

59
Q

Quels sont les diff maladies causés pae des canalopathies ? (3)

A
  1. Problèmes neurologiques: Épilepsie et migraine
  2. Maladies neuromusculaires
  3. Anomalie de coordination
60
Q

Quels sont les manifestations cliniques d’une crise épilipetique ?

A

Crises tonico-cloniques (perte de conscience, chute, mvmts)
Absences: suspension brève de la conscience
Crises focales: région limitée du cortex : AURAS éplieptiques (précurseur à crises; hallucinations, anxiété)

61
Q

Quels sont les causes de l’épilepsie ? (4)

A

Lésions cérébrales
Infections
Fièvre élevée (enfants)
Mutations

62
Q

Quelles sont les mécanismes de l’épilepsie ? (2)

A

Activité excessives des boucles thalamo-corticales dues à

  1. Excitabilité élevée des neurones corticaux / thalamiques
  2. Baisse de l’inhibition GABAergique
63
Q

Quels sont les diff Trait de l’épilepsie ?

A 
Brabituriques (Facilitation GABA) 
Acide valproique + Vigabatrin (bloque GABA transaminase) 
Carbamazépine (Inactivation canaux Na+)
Phéytoine (bloque canaux NA+)
Tigabine (bloque recapture GABA) 
Gabapentine (boque canaux calciques) 
Chirurgie (si très focale)
64
Q

Concernant les canalopathies causant l’épilepsie,
un “gain de fonction” est une mutation qui _________ le flux ionique et “une perte de fonction” est une mutation qui ________ le flux ionique.

A

Augmente

Diminue

65
Q

Quels sont les exemples de gain de fonction des canalopathies causant l’épilepsie ?

A

Gain de fct R nicotiniques, facilitation terminaisons thalamo-corticlaes -> Surexcitaion
Gain de fct canaux Ca de type T (CaV3.2) chang de décharge des interneurones -> Perturbation circuit- thalamo corticlae

66
Q

Quels sont les exemples de “perte de fonctions” des canalopathies causant l’épilepsie ?

A

Perte fct canaux NA , baisse activité des interneurones GABA -> Deshinibition
Perte fct canaux K ds neurones corticaux -> Excitabilité

67
Q

Quelles sont les maladies neuromusculaires causés par des canalopathies ?

A
  1. Myotonie congénitale = défaut de relâchement musculaire, hypertrophie musculaire
    muscle contracté trop souvent -> hypertrophie
  2. Myasthénie = dysfonctionnement jonctions neuromusculaires -> faiblesse musculaire
68
Q

Quel est le symptôme initial de la myasthénie ?

A

Ptosis = paupière s’Abaisse

69
Q

Que peut être la cause de la myasthénie ? (2)

A

Auto-immune

génétique

70
Q

Quel est le Trait initial de la myasthénie ? Est-ce curatif ?

A

inhibiteurs de l’acétylcholinestérase

Non, symptomatique

71
Q

Quel est le Trait de la motonie congénitale ?

A

Anti épileptiques pour relâcher les muscles

72
Q

Quels sont les exemples de gain de fonction des canalopathies causant des maladies neuromusculaires ? (2)

A
  1. Myotonie = diminution de l’INACTIVATION de canaux Na ds les cell muscu = décharges répétitives
  2. Myasthénie = ralentissement de l’inactivation de récepteurs nicotiniques aux jonctions neuromusculaires = contractions muscu prolongées et dégénérescnence
73
Q

Quels sont les exemples de PERTE de fonction des canalopathies causant des maladies neuromusculaires ? (2)

A
  1. Myasthénie = accélération inactivation de R nicotiniques ds cell muscu = diminution force contractions
  2. Myotonie = perte fct canaux cl- dans cell muscu = décharges répétitives
74
Q

Quelle est la conséquence d’une inactivation prolongée des canaux sodiques ?

A

Canaux restent ouverts plus longtemps, courant persistant, décharges répétitives = Myotonie

75
Q

Quels neurones ont un type de canaux sodiques qui ont la possibilité de se réouvrir lors de la repolarisation

A

Cellules de Purkinje

76
Q

Quel est l’impact d’une augmentation de la “réouverture” causée par des mutations de canaux sodiques ?

A
  1. Motonie (décharge en bouffée)

2. Paralysie (périodique)

77
Q

Une mutation “gain de fonction” d’une sous unité ________ d’un canal Na+ induit de la _______________

A 
Accessoire 
Douleur neuropathique (diminution seuil douleur)
78
Q

La sous unité auxiliaire beta peut promouvoir quoi ? (3)

A

densité de courant accrue
Cinétique d’inactivation
Localisation du canal ds la membrane

79
Q

Une mutation “gain de function” d’une sous-unité accessoire d’un canal Na+ augmente ________ des neurones _______ des ganglions de la racine _____ et diminue la sensibilité au __________. Donc, le canal sodique reste fonctionnel ________

A 
Excitabilité 
Sensoriels 
Dorsale 
voltage de l'inactivation
plus longtemps

(relais douleurs en périphérie)

NSC 2001 (12 decks)

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