Cours 3 Flashcards
Potentiel de membrane def
différence de charge électrique entre interieur et exterieur du neurone
Potentiel de repos d’un neurone
-70mV
quels ions contribuent au
potentiel de repos:
-Ions sodium: Na+
-Ions potassium: K+
-Ions chlore: Cl-
-Protéines ionisées négativement
Quels ions sont plus concentrés à l’extérieur et lesquels à l’intérieur
- Les ions Na+ et Cl− sont plus concentrés à l’extérieur du neurone.
-les ions K+ sont plus concentrés à
l’intérieur.
-Les protéines (chargées négativement)
sont synthétisées à l’intérieur du neurone et y demeurent.
La neurone au repos, le mouvement des ions
Perméabilité différentielle:
- Les ions K+ passent facilement à travers la membrane
- Les ions Na+ passent difficilement à travers la membrane
- Les protéines ionisées restent à l’intérieur
- Les ions passent à travers la membrane par les canaux ioniques.
Deux forces de mouvement des ions
- Force de diffusion : dépend du gradient de concentration–> La diffusion est le mouvement des ions des régions de plus
forte concentration vers celles de plus faible concentration,
pour tendre vers l’équilibre. - Force électrique
–>* Les charges de même signe se repoussent
* Les charges de signes opposés s’attirent
La différence de potentiel ???? idk
un équilibre à travers la membrane entre
la concentration et le champ électrique
ex: si y’a forte concentration K+ dans cellule et la y’a des canaux selectivement perméables au K+, le K+ va se déplacer à l’extérieur, vers la plus faible concentration (diffusion)
pusique les ions A- suivent pas, l’intérieur devient de plus en plus negatif, alors la force electrique s’oppose à la force de diffusion —> ralentissement de la diffusion et maintient les ions k+ à l’intérieur —> équilibre
Le potentiel d’équilibre ionique
Lorsque la force électrique qui ramène les ions K+ à l’intérieur équilibre
exactement la force de diffusion qui les pousse à l’extérieur, un équilibre
s’établit: c’est le potentiel d’équilibre ionique.
– Les forces électrique et de diffusion sont opposées et égales
- Le mouvement net des ions K+ s’arrête; les ions K+ sont plus concentrés à
l’intérieur ce qui crée une différence de charge électrique entre les 2 côtés
(différence de potentiel)
Le potentiel d’équilibre est un mécanisme…
passif
Le potentiel d’équilibre du K+
Au repos, la membrane est perméable aux ions K+ (les canaux sont ouverts), donc le potentiel de repos du neurone s’approche du potentiel d’équilibre de ces ions (-90 mV)
(force diffusion vers extérieur et force électrique vers intérieur) (mécanisme passif)
potentiel d’équilibre du Na+
Pour les ions Na+ , les 2 forces les poussent vers l’intérieur du neurone, mais comme la membrane est peu perméable à ces ions au repos (canaux majoritairement fermés), leur concentration reste très élevée à l’extérieur. (mécanisme passif)
Potentiel d’équilibre Cl-
repos du neurone: La contribution du chlore au potentiel de repos est moindre car son potentiel d’équilibre est proche de -70mV. (diffusion vers intérieur et électrique vers l’extérieur) (mécanisme passif)
La pompe sodium-potassium
-est une pompe membranaire (utilise de l’énergie)
-elle peut transporter les ions CONTRE leur gradient de concentration
-La pompe sodium-potassium: sort 3 ions Na+ et entre 2 ions K+ contre leur gradient de concentration (mécanisme actif, requiert de l’énergie ATP)
-Grâce à ce mécanisme actif le potentiel de repos de la membrane est maintenu (-70mv)
-Donc: Les ions Na+ et Cl- sont plus concentrés à l’extérieur et l’ion K+ est plus concentré à l’intérieur
Les potentiel post-synaptiques
1.la dépolarisation (potentiel diminue ex:-67)
–> C’est un potentiel post-synaptique excitateur PPSE
- Une hyperpolarisation (potentiel aug ex:-72)
–> potentiel post-synaptique inhibiteur PPSI
Les PPSE et les PPSI sont des réponses…
Graduées, leur amplitude est proportionnelle à l’intensité des signaux déclencheurs
Le potentiel d’action
La plupart des neurones sont couverts de milliers de synapses. Si la somme
des signaux excitateurs (PPSE) et inhibiteurs (PPSI) qui se rendent à
l’origine de l’axone (cône axonique) atteint le seuil d’excitation (env. -55mV),
un potentiel d’action est généré (PA).
Le seuil d’excitation
-55MV
Lors d’un potentiel d’action le potentiel de membrane passe de…
-70mv à -50mv
Le potentiel d’action est une réponse….
TOUT ou RIEN (non graduée)
La zone d’initiation du potentiel d’action s’appelle…
le cône axonique
PA est
déclenché si la dépolarisation du
cône axonique…..
dépasse le seuil
d’excitation.
La sommation spatiale
-La sommation spatiale est
l’intégration dans l’espace des potentiels post-synaptiques (PPSE
et/ou PPSI).
* La sommation spatiale a lieu lorsque
les signaux arrivent de différentes
localisations mais en même temps.
—>(PPSE ET PPSI s’additionnent et se soustraient, puisque en même temps, pour donner une seule charge)
La sommation temporelle
La sommation temporelle est
l’intégration dans le temps des potentiels post-synaptiques.
-Chaque neurone est en permanence bombardé de stimulus sur ses milliers
de synapses qui couvrent ses
dendrites et son corps cellulaire.
-Il intègre continuellement, dans le temps et l’espace, les signaux qu’il reçoit.
-Si la somme des signaux (qui arrivent au cône axonique) atteint le seuil
d’excitation, un PA est généré.
—>pas tous en même temps alors une vague + autre vague + autre peut mener ou pas en addition à un PA
Combien de synapses bombardent neurone pour ppse et pssi en permanence
des milliers!!!!!!1
Les phases du potentiel d’action
La phase ascendante
La repolarisation
L’hyperpolarisation
La phase ascendante du PA
- Les canaux sodium sensibles au voltage s’ouvrent et les ions Na+ s’engouffrent à l’intérieur
(car la concentration de Na+ est 10x plus élevée à l’extérieur du neurone). - Le potentiel de membrane passe de -70mV à +50mV.
- Cela provoque l’ouverture des canaux potassiques sensibles au voltage, les ions K+ commencent à sortir (car leur concentration est plus élevée à l’intérieur du neurone).
La repolarisation (phase ascendante) du PA
Après 1 ms, les canaux Na+ se ferment. Les ions K+ continuent de sortir.
L’hyperpolarisation du PA
Les canaux K+ se ferment lentement (les ions continuent de sortir), ce qui crée une hyperpolarisation.
C’est une période réfractaire: la réactivation d’un nouveau PA n’est pas encore possible.
(on est en dessous de -70mv)
période réfractaire: faut attendre de revenir à moins -70 pour un autre PA
Les propriétés des potentiels d’action
La propagation de l’influx nerveux (PA) est:
La propagation de l’influx nerveux (PA) est:
1) Non-décrémentielle (pas d’atténuation, l’amplitude reste la même)
2) Unidirectionnelle
3) Saltatoire le long d’un axone myélinisé
La propagation de l’influx est non-décrémentielle what it means
La membrane axonale possède une grande quantité de canaux ioniques (Na+),
très proches les uns des autres, de sorte que la dépolarisation d’un canal active les canaux voisins, ce qui crée une vague d’excitation le long de l’axone.
(pas d’atténuation, l’amplitude reste la même dans l’axone)
La propagation de l’influx est unidirectionnelle what it means
Pendant la période réfractaire, les canaux K+ sont encore ouvert, la dépolarisation ne peut pas
retournée vers le soma. Le potentiel d’action circule donc dans une seule direction le long de
l’axone, c’est-à-dire vers les boutons terminaux (unidirectionnel).
La propagation de l’influx est saltatoire le long d’un axone myélinisé, what it means
a) Dans les axones myélinisés les canaux sodiques sont concentrés au niveau des
nœuds de Ranvier (l’espace entre 2 gaines de myélines adjacentes). Le PA semble
sauter d’un nœud à un autre = conduction saltatoire.
b) La propagation de l’influx nerveux dans un axone non-myélinisé est continuelle.
La vitesse de conduction des PA
-La conduction des PA est plus rapide dans les
axones de gros diamètres.
—>mais on a pas l’espace dans notre cerveau pour ça alors: isolation de l’axone avec la gaine de myéline
La transmission synaptique
- C’est le transfert de l’information d’un neurone à un autre.
- La plus courante dans le système nerveux est la synapse chimique.
La synapse est un phénomène chimique:
les neurotransmetteurs, sont libérés par les vésicules pré-synaptiques et
diffusent dans la fente synaptique, se fixent sur les récepteurs de la membrane post-synaptique,
et induisent des PPSE ou des PPSI.
Structure d’une synapse + type de synapse
L’espace (ou fente) synaptique est rempli d’une matrice de protéines extracellulaires
fibreuses, qui fait adhérer les
membranes pré et postsynaptiques.
-La synapse classique est une
synapse axo-dendritique. (connecté aux dendrites)
-Les synapses axo -somatiques
(sur le corps cellulaire) sont
également communes.
Les vésicules synaptiques
contiennent les neurotransmetteurs
La synthèse et stockage des neuropeptides
Les neuropeptides – synthèse dans le corps cellulaire
1. Le peptide précurseur est synthétisé dans corps cellulaire du neurone
2. le précurseur est clivé (dans l’appareil de Golgi) = neuropeptide actif
3. les granules de sécrétions contenant le peptide actif émergent (de l’app. de Golgi).
4. Les granules de sécrétion sont transportés le long des microtubules de
l’axone jusqu’aux terminaisons nerveuses où le neuropeptide est stocké.
Synthèse et stockage des neurotransmetteurs classiques: amines et acides aminés
**synthèse locale dans la terminaison nerveuse
- C’est à l’intérieur du cytosol de la terminaison nerveuse que des enzymes synthétisent les
neurotransmetteurs à partir de molécules précurseurs. - Des transporteurs localisés dans la paroi des vésicules synaptiques incorporent le neurotransmetteur
dans les vésicules où il est stocké.
La libération synaptique des neurotransmetteurs (voir slide 35 pour bien comprendre)
- Le PA arrive dans la terminaison
axonique (dépolarisation). - Il provoque l’ouverture des canaux calciques sensibles au voltage et l’entrée
des ions Ca2+.(CA+ VIENNENT DU NEURONE POST-SYNAPTIQUE) Cela conduit à une élévation de la concentration interne de Ca2+ - C’est le signal qui déclenche la fusion
des vésicules synaptiques avec la membrane présynaptique. —-> Ça s’appelle l’exocytose
Les vésicules vident leur contenu dans la fente synaptique = libération des
neurotransmetteurs (NT). - Les NT se lient avec les récepteurs postsynaptiques.
—>Après la libération, la
membrane de la vésicule
est restituée dans le
cytoplasme= endocytose.
La vésicule recyclée est à
nouveau disponible pour
incorporer les NT.
La fusion des vésicules synaptiques dépend des…
dépend des protéines SNARES, activées par
l’entrée de Ca2+
- Les parties cytosoliques (hydrophiles) des 2 snares sont complémentaires et s’associent, puis rapprochent la vésicule de la membrane = «docking».
***voir slide 36
- Les neurotransmetteurs libérés dans l’espace synaptique se fixent
sur…..
les milliers de récepteurs post-synaptiques.
- La fixation du neurotransmetteur est spécifique à….
un type de
récepteur (comme une clé dans une serrure) et entraine un changement de conformation du récepteur (qui est une protéine).
2 grandes catégories de récepteurs synaptiques
1) Les récepteurs ionotropes
2) Les récepteurs métabotropes
Les récepteurs ionotropes
- protéines transmembranaires formées
de 4 ou 5 sous-unités qui forment un pore au milieu.
-Les récepteurs
ionotropes sont formés
d’un canal ionique et
sont sensibles à un
ligand (NT).
-Lorsque le NT se fixe
sur le site de liaison
(extra-cellulaire) cela
induit un changement de
conformation (torsion)
qui provoque l’ouverture
du pore (qq msec.) et
entraine le passage des
ions ( Na +, K +, Cl -).
Les récepteurs métabotropes
-Un récepteur
métabotrope est une
protéine formée de
7 segments
transmembranaires.
-Un des segments a un
site de liaison pour le
neurotransmetteur et
un autre segment est
associé à une protéine
G. Ces récepteurs n’ont
pas de canal ionique.
-lorsque des molécules de neurotransmetteur se fixent sur une protéine réceptrice couplée à une protéine G, une sous-unité de la protéine G se détache alors et peut soit se fixer sur un canal ionique, soit simuler la synthèse d’un second messager
La recapture et la dégradation enzymatique du neurotransmetteur
Recapture:
-La majorité des neurotransmetteurs
est récupérée par des transporteurs protéiques, localisés sur les boutons
présynaptiques.
Dégradation:
-D’autres neurotransmetteurs sont
dégradés dans l’espace synaptique par
des enzymes (réaction chimique).
Les étapes de la neurotransmission
- synthèse des neurotransmetteurs à partir de précurseurs grâce à l’action d’enzymes
2.accumulation des molécules de neurotransmetteur dans des vésicules - les PA provoquent la fusion des vésicules avec la membrane présynaptique et la libération du neurotransmetteur dans l’espace synaptique
- les molécules du neurotransmetteur se fixent sur les récepteurs postsynaptiques
- les molécules de neurotransmetteur sont ensuite désactivées par recapture et ou dégradation ensymatique
Voir slide 43
Le déclenchement d’un PPSE
a) Lorsque l’influx arrive dans la terminaison axonique, il déclenche la
libération des neurotransmetteurs.
b) Ceux-ci se fixent sur les récepteurs ionotropes de la membrane postsynaptique. L’activation des
canaux cationiques liés au
glutamate ou à l’Ach induit une entrée de Na+ qui dépolarise la membrane.
c) Cela créé un PPSE.
Déclenchement d’un PPSI
a) l’arrivée de l’influx déclenche la libération de neurotransmetteurs qui
se fixent sur les récepteurs
ionotropes GABA (ou Gly dans la moelle épinière).
b) L’activation synaptique des
récepteurs-canaux anioniques GABA, perméables au chlore (Cl-)
provoque une hyperpolarisation de la membrane.
c) Cela créé un PPSI.
Les canaux ioniques c’est quoi?
Un canal ionique est une protéine membranaire qui permet le passage d’un ou
plusieurs ions.
* Ils sont sélectivement perméables à un ou plusieurs ions (Na+, K+, Ca2+ ou Cl-).
Un canal ionique peut-il transporter des ions contre leur gradient de concentration?
NON!!!! seulement les pompes peuvent faire ça!!!
Types de canaux ioniques
2 types!
*Voltage-dépendants:
Leur ouverture dépend de la modification du
potentiel de membrane.
Ex : Canaux Na+ qui s’ouvrent durant un PA.
*Chimio-dépendants :
Récepteurs ionotropes, qui s’ouvrent en présence
d’un ligand (neurotransmetteur ou agoniste).
Ces canaux participent à la synapse chimique.
VOIR SLIDE 47
Les principaux neurotransmetteurs
Les neurotransmetteurs classiques:
Les acides aminés (Glu, GABA et Gly) et les amines (dopamine, sérotonine, NA…) sont de petites molécules contenant au moins un atome d’azote (N). L’ACh est une petite molécule constituant une classe à elle seule.
Tous les neurotransmetteurs classiques sont synthétisés dans…
les boutons synaptiques.
Les acides aminés se lien aux…
Les acides aminés se lient majoritairement aux récepteurs ionotropes
Les amines se lient majoritairement aux….
récepteurs métabotropes.
L’ACH se lie aux…
deux types de récepteurs (ionotrope et métabotropes)
Les acides aminés
GABA
Glu (gutamate)
Gly (Glycine)
Les amines
ACh (acétylcholine)
DA (dopamine)
Adrénaline
Histamine
NA (noradrénaline)
Sérotonine
Les neurotransmetteurs peptidiques rôle, syntétisés où et se lien à quel type de récepteur
Ils sont de plus grosse taille et ont un rôle modulateur (aug ou diminue la production synaptique mais ne va pas la créer).
- Ils sont synthétisés dans le corps cellulaire et transportés le long des microtubules.
- Les neuropeptides se lient aux récepteurs métabotropes
l’Ach se trouve où et rôle ish
L’ACh est le neurotransmetteur de
la jonction neuromusculaire des vertébrés; il se trouve aussi dans le cerveau.
Métabolisme de l’ach dans les terminaisons cholinergiques
L’ACh est synthétisée dans le cytosol de la terminaison axonique, puis l’ACh
est concentré dans les vésicules synaptiques par un transporteur.
Après sa libération dans la fente synaptique il agit sur 2 types de récepteurs cholinergiques: mAChR et
nAChR; puis il est dégradé et ses constituants sont recyclés
Quel est le précurseur des neurotransmetteurs DA, NA, Adréaline
La tyrosine
Quel est le précurseur de la sérotonine
le tryptophane
Synthèse à partir de la tyrosine
- tyrosine
2.DOPA - DA (dopamine)
- NA (Noradrénaline)
- Adrénaline
Synthèse à partir du tryptophane
- Tryptophane
- 5-HTP
- Sérotonine 5-HT
La synthèse du GABA
- Glutamate
- Glycine
- GABA
OU!!!
biosynthèse à partir du glutamate
1.Glutamate
2.GABA
Les agonistes et antagonistes c’est quoi?
- Les drogues qui facilitent l’effet d’un neurotransmetteur sont des agonistes
- Les drogues qui l’inhibent sont des antagonistes de ce récepteur.
ACH, sous type de récepteur, agoniste et antagoniste
- sous-type: récepteur nicotinique
agoniste: nicotine, antagoniste:curare - sous-type: récepteur muscarinique
agoniste: muscarine, antagoniste: atropine
Glutamate, sous-type de récepteur et agoniste
- sous-type de récepteur: AMPA
agoniste: AMPA - sous-type de récepteur: NMDA
agoniste: NMDA
Combien de sous-types de récepteurs glutaminergiques ionotrope?
3!!!
Le glutamate est le ligand endogène. Les récepteurs représentés sont tous ionotropes.
- Les 3 sous-types de récepteurs viennent du nom de l’agoniste chimique qui les active:
AMPA, NMDA et Kainate.
Un ligand de récepteur ionotrope peut être…
un agoniste, un antagoniste ou le neurotransmetteur.
Les sous-types de récepteur cholinergiques
-Nicotinique (ionotrope)
-muscarinique (métabotrope)
Historique du curare
le curare (substance
extraite des lianes d’Amazonie).
Les flèches empoisonnées au curare des Autochtones d’Amérique du Sud
bloquent les nAChR (récepteurs nicotiniques) et provoquent la paralysie.
Action des récepteurs ionotropes
Les récepteurs ionotropes ont une action rapide (entrée d’ions qui modifient le
potentiel de membrane: PPSE ou PPSI).
Action des récepteurs métabotropes
Lorsque les neurotransmetteurs se fixent sur des récepteurs couplés aux protéines G, leurs effets post-synaptiques sont plus lents, plus durables et plus variés.
VOIR SLIDE 56-57
