Cours 3 - CONDUCTION NERVEUSE ET TRANSMISSION SYNAPTIQUE Flashcards
C’est quoi le potentiel de la membrane vs le potentiel de repos?
Potentiel de membrane = différence de charges électriques entre l’intérieur et l’extérieur d’un neurone
Potentiel de repos = (quand il n’y a pas d’activation) / cas particulier du potentiel de membrane d’une cellule excitable quand elle est au repos : -70mv
C’est quoi un ions chargé positivement vs négativement?
Ions chargés + = cations (si perd un electron)
Ions chargés - = anions (si gagne un electron)
C’est quoi les 4 ions les plus importants pour les neurones?
- L’ion sodium (Na+ ) et
- l’ion potassium (K+ ), sont des atomes neutres qui ont perdu un électron devenus cations.
Ils ont une charge de +1 - L’ion calcium(Ca2+) est un atome de calcium ayant perdu 2 électrons, c’est aussi un cation.
- L’ion chlorure(Cl- ) est un atome de chlore chargé d’un électron supplémentaire ; c’est un ion négatif : anion.
Quels sont les 4 catégories d’ions contribuent au potentiel de repos?
- ions sodium: Na+
- ions chlore: Cl−
Les ions Na+ et Cl− sont plus concentrés à l’extérieur du neurone - ions potassium : K+
les ions K+ sont plus concentrés à l’intérieur - protéines ionisées négativement
Les protéines (chargées négativement) sont synthétisées à l’intérieur du neurone et y demeurent
Quelles sont les propriétés passives de la membrane neuronale selon les différents ions?
*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.
Quelles sont les 2 forces qui sont responsables du mouvement des ions?
1) 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.
2) Force électrique
*Les charges de même signe se repoussent
*Les charges de signes opposés s’attirent
Qu’est ce que 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
- différent potentiel d’équilibre pour est différent chaque ion (Na+, K+, Cl - ).
Qu’est ce qui contribue au potentiel de repos de la membrane?
-Potentiel d’équilibre des ions (diff pour chaque) ET les pompes ioniques
Le potentiel de repos est aussi maintenu par les pompes ioniques - comment?
Pompes ioniques = mécanismes qui **déplacent des ions contre leur gradiant **
Pompe sodium-potassium = elle déplace du sodium à l’extérieur et du potassium à l’intérieur de la cellule, ce qui aide à maintenir le potentiel de repos à -70 mV.
Cela demande de l’énergie et garde l’équilibre de la cellule (à -70 mmv)
La pompe sodium-potassium **sort 3 ions Na+ et laisse entrer 2 ions K+ **contre leur gradient de concentration.
À l’extérieur de la cellule= beaucoup de Na⁺ (sodium)
À l’intérieur de la cellule= beaucoup de K⁺ (potassium)
Donc en résumer, de quel façon le potentiel de repos du neurone est mainteanu?
le potentiel d’équilibre de chaque ion, de même que l’état de son canal (fermé ou ouvert) + par les pompes ioniques
Quels sont les 2 types de potentiels post-synaptiques? Quand les dendrites reçoivent des signaux nerveux du neurone précédent, il se crée soit…?
Soit une** dépolarisation **(le potentiel de membrane devient moins négatif) ex.-67mV)
Potentiel post-synaptique excitateur (PPSE)
OU
Soit une hyperpolarisation (le potentiel de membrane devient plus négatif ex.-72mV)
Potentiel post-synaptique inhibiteur (PPSI)*
Des RÉPONSE GRADUÉ
À quoi fait référence le potentiel d’action ou influx nerveux?
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).
Lors d’un potentiel d’action
(1 ms), le potentiel de membrane passe de -70mV à +50mV.
Le PA est une réponse NON GRADUÉ (tout ou rien)
C’est quoi la zone d’initiation de l’influx nerveux(potentiel d’action) ?
**La zone d’initiation du potentiel d’action (PA) s’appelle aussi le cône axonique.
Dans les neurones du cerveau et de la moelle épinière, un PA est déclenché** si la dépolarisation du cône axonique dépasse le seuil d’excitation.** (-55mV jump to PA +50Mv)
La Sommation Spatiale Vs Sommation Temporelle ?
Notez que l’enregistrement a lieu dans le cône axonique.
**La sommation spatiale **= l’intégration dans l’espace des potentiels post-synaptiques (PPSE et/ou PPSI) ET a lieu quand les signaux arrivent de différentes localisations mais en même temps.
*Si la somme des signaux reçus par le neurone est assez forte au cône axonique, un potentiel d’action (PA) peut être généré.
**La sommation temporelle **= 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.
** Si un signal arrive juste après l’autre à une vitesse suffisante, leur effet cumulé peut aussi atteindre le seuil d’activation du neurone et générer un potentiel d’action.
À combien est le seuil de repos vs le seuil d’excitation d’un neurone?
Repos = -70Mv
Excitation = -55Mv
(et le PA potentiel d’action passe à +50Mv
Que se passe t’il pendant la zone ascendante du PA (potentiel d’action)
- 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).
- 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).
- Pendant cette phase,** le potentiel de membrane passe de -70mV à +50mV.**
Que se passe t’il pendant la zone descendante (ou dépolarisation) du PA (potentiel d’action)
Après 1 ms, les canaux Na+ se ferment. Les ions K+ continuent de sortir.
Que se passe t’il pendant la phase Hyperpolarisation?
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.
*ici on doit attendre de revenir a -70 et que tout le k+ ressorte pour avoir un autre potentiel d’action regenéré…
Quelles sont les propriétés des potentiels d’action? La propagation de l’influx nerveux (PA) est?
1) Non-décrémentielle (pas d’atténuation, l’amplitude reste la même) (-70mv à -55mv à +50mv)
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.
2) Unidirectionnelle
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).
3) Saltatoire le long d’un axone myélinisé
gaine de myeline va bcp plus vite cest un bon comme si ca sauté dun neurone a un autre..
a) Dans les axones myélinisés les canaux sodiques sont concentrés au niveau des noeuds de Ranvier (l’espace entre 2 gaines de myélines adjacentes). Le PA semble sauter d’un noeud à un autre = conduction saltatoire.
b) La propagation de l’influx nerveux dans un axone non-myélinisé est continuelle.
C’est quoi 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.**
*C’est un phénomène chimique : Des molécules, 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.
De quoi est fait la structure d’une synapse? pp.30
La synapse classiqueest une synapse axo-dendritique.
Les synapses axo-somatiques (sur le corps cellulaire) sont également communes.
L’espace (ou fente) synaptique est rempli d’une matrice de protéines extracellulaires fibreuses, qui fait adhérer les membranes pré et post-synaptiques.
C’est quoi les 2 diff types de neurotransmetteurs et ou sont t’ils stock?
a) Les **neuropeptides – synthèse dans le corps **cellulaire
b) Les neurotransmetteurs classiques: amines et acides aminés
synthèse locale dans la terminaison nerveuse
Synthèse et stockage des : a) Les neuropeptides
- Le peptide précurseur est synthétisé dans le RE (corps cellulaire du neurone)
- le précurseur est clivé dans l’appareil de Golgi= neuropeptide actif
- les granules de sécrétions contenant le peptide actif émergent de l’app. de Golgi.
- 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 b) Les neurotransmetteurs classiques?
*synthèse locale dans la terminaison nerveuse?
1.C’est à l’intérieur du cytosol de la terminaison nerveuse que des enzymes synthétisent les neurotransmetteurs à partir de molécules précurseurs.
2.Des transporteurs localisés dans la paroi des vésicules synaptiques incorporent le neurotransmetteur dans les vésicules où il est stocké.
Comment se passe La libération synaptique des neurotransmetteurs?
- Le** PA arrive dans la terminaison axonique **(dépolarisation).
- Il provoque l’ouverture des canaux calciques sensibles au voltage et l’entrée des ions Ca2+. 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.
Les vésicules vident leur contenu dans la fente synaptique = libération des neurotransmetteurs(NT). - Les NT se lient avec les récepteurs post-synaptiques.
- Certains NT se lient aussi avec les autorécepteurs présynaptiques (inhibition de la libération et de la synthèse des NT).
Détail de la libération des neurotransmetteurs (NT)
- Vésicules synaptiques chargées de NT.
- Ouverture des canaux calciques sensibles au voltage. L’entrée des ions Ca2+ active la fusion des membranes.
- L’exocytose est la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane présynaptique; les vésicules vident leur contenu (les NT) dans la fente synaptique.
- 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.
Quels types de récepteurs synaptiques existe t’il?
*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 conformationdu récepteur (qui est une protéine).
1) Les récepteurs ionotropes
Ce sont des protéines transmembranaires formées
de 4 ou 5 sous-unités qui forment un pore au milieu.
2) Les récepteurs métabotropes
Formé de 7 segments entourné, + complexe looking wise
Que peut on dire sur les 1) Les récepteurs ionotropes ?
Les récepteurs ionotropes sont formés d’un canal ionique et sont sensibles à un ligand (Neurotransmetteur)
1. Le pore est fermé.
2. Lorsque le NT se fixe sur le site de liaison : provoque ouverture du pore et entraine le passage des ions ( Na +, K +, Cl-)
Que peut on dire sur 2. 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 + un autre segment associé à une protéine G -
Ces récepteurs n’ont pas de canal ionique (c’est un site de liaison)
Que se passe t’il à la suite de la reception des neurotransmetteurs?
Recapture et dégradation enzymatique du neurotransmetteur. DONC recyclage ou degradation
À la libération des neurotransmetteurs il y a soit un Déclenchement d’un PPSE OU un Déclenchement d’un PPSI- qu’est ce qui se passe dans chacun des cas ?
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 post-synaptique. 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.
PPSI
a) Si 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.
EN GROS :
PPSE si canaux se lie à glutamate ou ASH
(entré de NA+ donc dépolarisation)
PPSI si canaux se lie à GABA
(entré de Cl- hyperpolarisation
cest quoi Les canaux ioniques?
- Un canal ionique est une protéine membranaire qui permet le passage d’un ou plusieurs ions.
Les canaux ioniques peuvent être:
* 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.
Quels sont les principaux neurotransmetteurs classiques? Vs les neurotransmetteur peptidiques?
*Ce sont des petites molécules
A.Les acides aminés: Glu(tamate), GABA et Gly(cine)
*Les acides aminés se lient majoritairement aux récepteurs ionotropes(sauf quelques exceptions: mGluR, GABAb)
B.Les amines: dopamine, sérotonine, Adrénaline, NA..
*Les amines se lient majoritairement aux récepteurs métabotropes
L’ACh est une petite molécule constituant une classe à elle seule
*L’Ach se lient aux deux types de récepteurs.
*Ce sont de grosses molécules
c) Les neurotransmetteurs peptidiques:
*Les neuropeptides se lient aux récepteurs métabotropes.
Qu’est ce que l’acétylcholine (ACH) et comment se métabolise t’il?
L’ACH est le neurotransmetteur de la jonction neuromusculaire des vertébrés; il se trouve aussi dans le cerveau.
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.
La synthèse des neurotransmetteurs (aminergique- en gros les Amines) dérivés d’un acide aminé
Tyrosine (acide aminé) est le précurseur de 3 neurotransmetteurs aminergiques (Amines) -
Tyrosine et ensuite synthèse:
A-DyhydroxyP (DOPA)
B-Dopamine (DA)
C-Noradrénaline (NA)
D-Adrénaline
Trytophane (acide aminé) est le précurseur de la sérotonine 5-HT.
Chemin :
Trytophane
5-HTP
Sérotonine
La synthèse des acides aminés neurotransmetteurs -
1-Glutamate
2-Glycine
3-GABA
C’est quoi des Agonistes et des Antagonistes ?
Le développement de drogues qui modifient la transmission synaptique a permis de les classer en 2 catégories:
- *Les drogues qui facilitent l’effet d’un neurotransmetteur sont des agonistes
- *Les drogues qui l’inhibent sont des antagonistes de ce récepteur.
Neurotr / Soustyp recepteur / Ango-Anta
ACH -Nicotinique - Nicotine - Curare
ACH - Muscarnique - Muscarine - Atropin
Gutamate - NAMPA - NAMPA - balec
Gutamate - NMDA - NMDA - balec
Pourquoi la contriution du chlore est moindre au potentiel de repos ?
La contribution du chlore au potentiel de repos est moindre car son potentiel d’équilibre est proche de -70mV. VS le pottassium K+ qui est à -90mV
À quoi fait référence l’exocytose vs l’endocytose?
L’exocytose = la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane présynaptique; les vésicules vident leur contenu (les NT) dans la fente synaptique.
Après la libération, la membrane de la vésicule
est restituée dans le cytoplasme =endocytose
Lors de la libération des neurotransmetteur, il y a la fusion des vésicules synaptiques - de quoi dépend elle?
dépenddes protéines SNARES, activéespar l’entréede Ca2+
- (Les parties cytosoliques (hydrophiles) des 2 snares sont complémentaireset s’associent, puis rapprochent la
vésiculede la membrane = «docking»._
