Cours 3 : Canaux ioniques et potentiel d’action Flashcards
Quelles sont les propriétés des canaux et des transporteurs d’ions qui contribuent à la production des signaux électriques neuronaux?
- Transporteurs : maintien des gradients de concentration transmembranaires
- Canaux : modification rapide et sélective de la perméabilité ionique
Comment classifie-on les canaux ioniques? Quels sont les différents types?
- selon de quoi leur ouverture et fermeture dépend
- types :
1. Voltage-dépendants
2. Activés par ligands
3. Activés par déformations mécaniques et température
4. Activés par un signal intracellulaire (second messager)
Qu’est-ce qui assure la diversité des canaux ioniques?
- Plusieurs gènes codent les canaux ioniques
- Plusieurs types fonctionnels à partir d’un seul gène par édition de l’ARN
- Protéines du canal peuvent subir des modifications post-traductionnelles
Quels sont les différents types de canaux voltage-dépendants? Comment peut-on les distinguer entre eux?
- types : spécifiques au 4 ions principaux alors Na+, K+, Ca2+, Cl-
- Se distinguent par leurs propriétés d’activation et d’inactivation
À quelles fonctions les canaux ioniques voltage-dépendants participent-ils (rôles)?
- émission du potentiel d’action
- durée du potentiel d’Action
- potentiel de repos
- divers processus chimiques
- relâche des neurotransmetteurs
Quelle est la fonction primaire des canaux activés par ligand?
Convertir les signaux chimiques (des Neurotransmetteurs ou des ions) en signaux électriques
Les canaux ligands dépendants sont-ils tous situés dans la membrane?
Non, certains sont situés sur les organites intracellulaires.
Quel type de canal est plus sélectif : ligand dépendant ou voltage dépendant?
En général les canaux activés par les ligands sont moins sélectifs (ex: passage de Na+ et K+ en même temps dans les deux sens) que les canaux voltage-dépendants
Donne l’exemple d’un canal ionique activé par la déformation mécanique.
- canaux situés dans les terminaisons nerveuses insérées dans le fuseau neuromusculaire qui sont ouverts par les contractions musculaires. cela donne des informations sur le mouvement
Pourquoi est-ce que certains points de la peau sont sensibles au chaud alors que d’autres sont sensibles au froid?
Parce qu’il y a 2 types de thermorécepteurs, sensibles au chaud (30-45°C) et sensibles au froid (10-30°C). Ces neurones sensoriels dont les terminaisons ‘libres’ sont disséminées dans l’épaisseur de la peau à différents endroits et sont donc sensibles à différentes températures.
Qu’est-ce qui donne la forme de pore au milieu des canaux ioniques qui permet le passage des ions?
- des sous-unités, c-à-dire des regroupements d’hélices (longue chaine d’acides aminés) qui traversent la membrane, sont assemblés ensemble en forme de tonneau, laissant un trou au milieu du cana
Comment un certain voltage peut-il provoquer l’ouverture d’un canal voltage-dépendant?
- Le canal est formé de détecteurs de voltage (domaines distincts chargés positivement) qui peuvent faire traction sur une hélice et provoquer l’ouverture ou la fermeture du canal
- À la dépolarisation (quand le canal est fermé), les charges positives font repousser les détecteurs de voltage
- L’hélice est donc poussée vers la face extracellulaire et le pore est ouvert
Que permettent les transporteurs actifs?
Translocation d’ions à l’encontre de leur gradient électrochimique
Quels sont les différents types de transporteurs actifs? Décris leur fonctionnement global.
- Pompes ATPase : hydrolyse de l’ATP pour permettre le passage contre le gradient
- Échangeurs d’ions : se sert du passage d’un ion dans le sens de son gradient pour en passer un second contre son gradient (sens inverses)
- Cotransporteurs : se sert du passage d’un ion dans le sens de son gradient pour en passer un second contre son gradient (dans le même sens)
Quel type de transport est plus rapide : actif ou passif?
Passif pcq la liaison et dissociation nécessaire dans le transport actif prend plusieurs ms, plus lent que les canaux ioniques
Que permet la pompe Na+
/K+? Que serait l’impact de son dysfonctionnement?
- responsable de maintenir la polarisation des membranes axonales qui permet la génération du potentiel d’action
- Sans son travail continu, la membrane deviendrait dépolarisée constamment suite à des potentiels d’action et les cellules nerveuses ne pourraient plus transmettre de message
Qu’est-ce qui explique en partie la sensibilité du cerveau à toute perte d’énergie?
Le maintien de la polarisation des membranes axonales par la pompe NA+/K+ exerce un coût énergétique important et sans l’énergie nécessaire, la pompe ne peut plus fonctionner et il n’y a plus de messages qui peuvent être transmis entre les cellules (dépolarisation constante)
Quelle est la fonction des systèmes nerveux ?
La fonction principale du système est de percevoir l’environnement et de réagir en condition. Le système nerveux permet d’intégrer des fonctions sensitives et moteurs. Il a une capacité d’envoyer des commandes efférente
De quoi est composé le système nerveux ?
- système nerveux central
- système nerveux périphérique
le système nerveux au sens large est composé de parties sensitives, motrices et de centre de contrôle central
Qu’est-ce qu’on retrouve dans le SNC ?
- moelle épinière
- cerveau inf et sup
Qu’est-ce qu’on retrouve dans le SNP ?
nerfs (avec fibres afférentes et efférentes en dehors de la moelle épinière et du cerveau
Quelle est la cellule responsable de la communication dans le système nerveux ?
neurone baby
Que doit faire le neurone (description de tâche) ?
décider d’envoyer un signal électrique
propager le signal électrique (sur son propre territoire)
transmettre le signal à une autre cellule (chimique)
Quelles sont les cellules du système nerveux qui le composent ?
neurones
cellules gliales
Que permettent les cellules gliales ?
maintenir le milieu extracellulaire et supporter les neurones
Nommez les 4 différentes cellules gliales
- astrocyte
- microglie
- oligodendrocyte
- cellules de schwann
Qu’est-ce que le soma et que fait-t ‘il ? (4)
1.1 C’est le corps cellulaire du neurone et 2. la région qui contient le noyau (machinerie métabolique pour le maintient des parties éloignées du neurone)
1.2 C’Est le site d’Attache des dendrites
2.1 Il envoi des produits qui sont transporté par transport axoplasmique antérograde (le long de l’axone et dans le sens normal de transmission de PA)
2.2 Il récupère les déchets par transport rétrograde
Pourquoi les neurones moteurs sont vulnérable ?
Puisqu’il n’y a que 2 neurones entre le cerveau et le muscle, les neurones sont très long (en mode baleine)
Qu’est-ce que les dendrites ?
Branches qui transmettent au soma les signaux afférents des autres neurones qui viennent s’attacher sur eux par les boutons terminaux
Qu’est-ce que le sommet axonal ?
lieu de sommation de tous les signaux qui vont permettre l’Atteinte d’un potentiel d’action
Qu’est-ce que l’axone ?
- longue portion du neurone où le PA est propagé
- souvent protégé par gaine de myéline
- se termine par terminaison présynaptique (bouton terminal)
Décrivez ce qu’est une gaine de myéline et ce qui la caractérise (d’un point de vue général) ?
- isolateur des courants ioniques
- interrompue par les nœuds de Ranvier
- formé de cellules gliales
Quel est le nom des cellules gliales qu’on trouve dans le SNC ?
oligodendrocyte
Quel est le nom des cellules gliales qu’on trouve dans le SNP ?
Cellules de Schwann
Qu’est-ce que la terminaison présynaptique ?
- région finale de la propagation du PA
- région d’entreposage et de libération de vésicules synaptiques qui contiennent les NT
Qu’est-ce que la synapse ?
- espace entre la terminaison présynaptique du neurone et la membrane du neurone postsynaptique
- lieu de d’échange du NT
Qu’est-ce que la concentration électrolytique et comment est-elle maintenue ?
- c’est la concentration des ions dans le milieu intra et extra cellulaire
- une dépense énergétique continuelle est requis pour maintenir les “déséquilibres ioniques”
Qu’est-ce qui permet de maintenir une concentration électrolytique interne différente de celle externe de la cellule ?
- les astrocytes
- LCR
- barrière hématoencéphalique
Vrai ou aux, il y a plus de potassium dans la cellule (intra) qu’en extra ?
Faux
140 vs 5 mmol/Kg H2O
Qu’est-ce qui compose la membrane neuronale ?
- une bicouche phospholipidique imperméable aux ions
- des canaux (protéines) transmembranaires pour le passage d’ions
Qu’est-ce qu’un canal membranaire actif ?
- requiert de l’énergie pour pomper les ions contre le gradient naturel
Qu’est-ce qu’un canal membranaire passif ?
- permet aux ions de diffuser à travers la membrane selon le gradient de concentration (pas d’énergie)
Qu’est-ce qu’un transporteur d’ions?
un canal membranaire actif
Qu’est-ce qu’un canal ionique ?
un canal membranaire passif
À quoi pouvons-nous attribuer les potentiels transmembranaires ?
- différences de concentrations ioniques de chaque côté de la membrane (à causes des transporteurs d’ions/ pompes ioniques)
- perméabilité sélective des membranes à cause des canaux ioniques
À quoi doit-on le maintient du potentiel membranaire et comment permet-t ‘il le maintien ?
assuré par la pompe NaK-ATPase un canal actif
les canaux pompent en continu le Na vers l’extérieur et le k vers l’intérieur contre leurs gradient respectifs au coût d’ATO
Quel serait un impact de la disparition de la pompe NaK-ATPase ?
la cellule obtiendrai un équilibre entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule, donc il n’y aurait plus de transmission de message
Quelles sont les étapes d’échange d’ions avec la pompe NaKatp?
- Liaison de N’a à l’intérieur
- ATP provoque la phosphorylation de la pompe
- Sortie de 3Na à l’extérieur et entrée de 2K
- Flux asymétrique qui hyperpolarise la membrane par 1mV
Dans quelle direction les canaux ioniques laisse passer les ions ?
De haute à basse concentration
Outre le fait que les canaux sodiques sont passif, quels sont les 2 caractéristiques importantes de ces canaux?
- Ils sont spécifiques à un ion
- Ils régularisent, donc ils sont ouverts ou fermés selon les besoins
