1. Génération PA étapes: canaux Na passifs

1. Potentiel repos: -90 à -70 mV 2. Potentiel franchit seuil: -55 mV = canal sodique passif ouvert= perméable au Na+ 3. Potentiel change vers celui du Na+ (+80 mV) = environ 10 mV

Cours 3: Canaux Ioniques + Potentiel d’action Flashcards by Maxime Lavoie

Fonctions du système nerveux:

Survivre+ se reproduire
percevoir l’état de son propre corps+ environnement
3.réagir de manière appropriée
4.fct sensitives complexes, centres de commande, capacité efférente

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Origine des systèmes nerveux:

Paramécie:

-unicellulaire

-si butte vs objet = dépolarisation = cils qui battent dans 1 des 2 directions

-capacité efférente= battement cils

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Neurone: étapes de communication entre cellules

Decider d’envoyer 1 signal (électrique)
Propager le signal avec fidélité (électrique)
Transmette le signal à une autre cellule (chimique)

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Combien de motoneurones pour envoyer un message du cerveau au muscle squelettique?

1er = du cerveau à la moelle épinière

2e = de la moelle épinière vers muscle

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Transport macromolecules le long de l’axone du noyau cellulaire jusqu’aux synapses

Transport axoplasmique antérograde

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Sommet axonal:

Lieu de donation de l’ensemble des signaux qui mèneront à la génération du PA de l’axone

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Région d’entreposage/libération des vésicules contenant les neurotransmetteurs

Terminaisons présynaptiques

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Aura généralement une influence sur le PA électrique de la membrane de la cellule cible

neurotransmetteur

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Concentration électrolytique

-concentration électrolytique diff int vs ext cell.

-maintenue par astrocytes + LCR + barrière hématoencéphalique

-PREND DE L’ÉNERGIE POUR MAINTENIR DÉSÉQUILIBRE

mmol/ kg H2O

K+: ext: 5 / int: 140
Na+: ext: 140/ int: 10
Cl-: ext: 110/ int: 10
Ca2+: ext: 1-2/ int: 0.0001 (10 000x +)

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Membrane neuronale

-bicouche phospholipidique = imperméable aux ions

-canaux transmembranaires (protéines) = permettre passage ions spécifiques contrôlé

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Canaux transmembranaires:

Actifs/ transporteurs d’ions: besoin énergie pour pomper ion vs son gradient naturel
Passif/ canaux ioniques : permet à l’ion de se diffuser à travers la membrane selon son gradient sans énergie

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Potentiels transmembranaires: dus à:

-diff concentrations ioniques de part et d’autre de la membrane

-établies par:

1.transporteurs d’ions (actifs)

2.canaux ioniques (passif) = perméabilité sélective des membranes

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Potentiel membrane repos (-70 à -90 mV) = assuré par:

Na+K+ATPase: canal = pompe Na+ à l’ext de la c. Et K+ à l’int de la c.

-vs gradients = 20% Énergie du cerveau

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Canaux passifs de la membrane:

-Certains canaux Na+, K+ et Cl- = passifs.

-demande pas énergie

-canaux régularisés: ouvrent/ ferment selon certaines conditions

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AVC: œdème

-caillot= bloque artère

-canaux NA/K ne fonctionnent plus

-Na+ entre dans cellules

-H2O suit Na+ = œdème cytotoxique = mort partie cerveau

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Membrane neuronale au repos:

-70 à -90 mV (negative) (s’approche k+)

-maintenu par gradient chimique et électrique

-seuls canaux k+ passifs = ouverts

-cell excitables peuvent mod perméabilité ionique en rep à 1 stimulus= générer 1 PA

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Canaux sodiques passifs: 3 états:

1.fermés: imperméable au Na+

Ouverts: perméables au Na+
Désactivés: imperméables et incapables de s’ouvrir

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Génération PA étapes: canaux Na passifs

Potentiel repos: -90 à -70 mV
Potentiel franchit seuil: -55 mV = canal sodique passif ouvert= perméable au Na+
Potentiel change vers celui du Na+ (+80 mV) = environ 10 mV

Potentiel d’action:

-propage long de l’axone

-tout ou rien (même amplitude peu importe stimulus)

-déclenché par l’atteinte d’un seuil

-ne se dégrade pas

Génère PA: dépend de quoi?

A) caractéristiques du neurone

B) l’info qui lui est communiquée de son environnement

C) autre neurone

D) autre cellule (récepteur)

E) espace extra cellulaire

Génèse du PA: PPSE vs PPSI

Dendrites reçoivent sans cesse des signaux (autres neurones/ c. Réceptrices) = mod potentiel membranaire
Potentiel postsynaptique excitateur: PPSE = entrée ions +: pousse membrane vers dépolarisation
Potentiel postsynaptique inhibiteur (PPSI) = entrée ions négatifs: pousse membrane vers hyperpolarisation

Dépolarisation:

-55 mV = afflux massif Na+

Potentiel membrane = +10 mV

-dépolarisation = PA

-dure 0,5 ms

-après 0,1 ms, canal Na+ = fermé/ inactivé

= freine dépolarisation

Repolarisation

-canaux K+ s’activent

-membrane = imperméable Na+, perméable K+

-retour vers -80 mV potentiel K+

post-hyperpolarisation: ouverture canaux K+ = membrane plus polarisée qu’à l’origine

Période réfractaire

-suite à PA = période durant laquelle aucun autre PA ne peut être déclenché

-absolue: aucun autre stimulus, peu importe son intensité= provoquer 1 autre PA

-relative: stimulus forte intensité = provoquer 1 autre PA

Canaux sodiques: potentiel activ/non

Fermés: -70 mV Activés: -55 mV Inactivés: ne dépend pas du potentiel de membr.

Déclenchement PA: formule

Somme des PPSE moins la somme des PPSI= dépasser le seuil de dépolarisation équation

Transport du PA

1. PA Declan he au sommet axonal 2. Le PA se propage le long de l’axone, jusqu’à la terminaison pré-syn 3. À mesure membr=dépolaris, canaux Na distaux = activés= propag 4. Direction peut être dans sens inverse= antidromique

Propagation influx dans le corps:

-signal doit être préservé sans dégradation sur longue distance -tissus biologiques= minces+ mauvais conducteurs passifs (nature)

Vitesse de conduction dépend de:

diamètre des fibres + de leur myéline 1. Diamètre + large = - resist = propag + rapide 2. fibres myéline= “sauts” = + rapide

Conduction influx passive

-pas de myéline -vague de dépolarisation le long de l’axone -ouverture canaux Na+ -avantage: aucune dégradation signal -désavantage: lent+ coût métabolique (rétablir gradiant)

Conduction passive: période réfractaire

-pendant membrane dépolarisé: impossible declancher un autre PA -période réfractaire empêche propagation à rebours

Propagation saltatoire: Myéline:

1. axone= régions myélinisées interrompues par courts espaces non-myélinisés 2. isolant myéline permet à la décharge du PA de se propager dans l’axone + loin sans dépenses de la dépolarisation

Propagation saltatoire: «sauts»

3. PA= généré qu’aux noeuds de Ranvier= semble «sauter» 4. Propag + rapide mais se détériore entre les noeuds due à perte énergie. 5. PA doit être régénéré: Noeuds de ranvier = signal renforcé de manière active (Canaux Na+) *** = aucune dégradation sur longues distances

production signaux électriques neuronaux exige:

1. Gradients de concentration transmembranaires = transporteurs d’ions 2. Modification rapide + sélective perméabilité ionique = canaux ioniques

Diversité des canaux ioniques

-pls gènes codent canaux ioniques -psl types fonctionnels à partir d’1 seul gène -protéines du canal peuvent subir des mod post-traductionnelles

Ouverture/fermeture canaux ioniques dépend de:

1.liaison d’un ligand (neurotransmetteur) 2.signal intracellulaire (second messager) 3.voltage 4.déformations mécaniques/ température

Canaux ioniques voltage-dépendants:

-spécifiques aux 4 principaux ions physiologie: Na+, K+, Ca2+, Cl- -propriétés activation/inactiv -rôles sans émission PA, durée, potentiel de repos, process biochimiques, relâche neurotransmetteurs…

Canaux ioniques actives par ligands

-fonction: convertir signaux chimiques en électriques -certains dans organites intra-c. -en général moins sélectifs

Canaux ioniques actives par étirement

-répondent à la déformation de la membrane -canaux dans terminaisons nerveuses dans fuseau neuromusculaire

Canaux ioniques actives par température

A) thermorécepteur chaud: (30-45 degrés) B) froids (10-30 degrés) -neurones sensoriels = terminaisons dans la peau

Structure moléculaire des canaux ioniques

Protéines: -acides aminés forment 1 longue chaîne = hélice. -regroup pls hélices traversent membrane = 1 sous-unité -pls sous-unités = canal avec au milieu un pore

Transporteurs actifs:

-translocation ions vs leur gradient électrochimique -liaison + dissociation = long + consomme énergie -pompes ATPase: hydrolyse ATP -échangeur vo-transporteur ion: se sert du gradient agissant sur un autre ion

Pompe Na+/ K+: étapes échange ionique:

1. Liaison Na+ à l’intérieur de la pompe 2. ATP = phosphorylation pompe 3. Sortie 3Na+ a l’ext et entrée 2K+ Flux asymétrique = hyperpolarise membrane par 1mV

Pompe Na+/K+

-maintenir polarisation membrane -permet générer PA -coût énergétique important