Cours 3 - Neurone, synapses et neurotransmetteurs Flashcards

1
Q

Comment le système nerveux transmet les informations ?

A

Le neurone doit :
- décider d’envoyer un signal (électrique)
- propager le signal avec fidélité (électrique)
- transmettre le signal à une autre cellule (chimique)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Quelle est la seule réponse efférente chez l’humain ?

A

des contractions musculaires

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Quel est le type de transport des produits dans le soma ?

A

transport axoplasmique antérograde

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Quel est le type de transport par lequel le soma récupère les déchets ?

A

transport axoplasmique rétrograde

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Quelle est la fonction des dendrites ?

A

ce sont des branches par lesquelles le soma reçoit des signaux afférents d’autres neurones qui s’y attachent par leurs boutons terminaux

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Qu’est-ce que le sommet axonal ?

A

c’est un lieu au début de l’axon où il y a sommation de l’ensemble des signaux qui mèneront à la génération du potentiel d’action dans l’axone

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Que se passe-t-il dans la terminaison synaptique ?

A

C’est une région d’entreposage et de libération des vésicules synaptiques contenant le transmetteur chimique destiné à la synapse

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Quelle est la principale action du neurotransmetteur ?

A

il a une influence sur le potentiel électrique de la membrane de la cellule cible

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Quelle est la concentration extracellulaire VS intracellulaire du potassium (K+), du sodium (Na+), du chlore (CL-) et du calcium (CA++) ?

A

K+ : 5 extra et 140 intra

Na+ : 140 extra et 5-15 intra

Cl- : 110 extra et 4-30 intra

Ca++ : 1-2 extra et 0.0001 intra

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

De quoi est composé la membrane neuronale ?

A

une bicouche phospholipidique imperméable aux ions avec des canaux (protéines) transmembranaires permettant le passage d’ions de manière spécifique et contrôlée

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Quels sont les deux types de canaux ioniques ?

A

Actif : requiert de l’énergie pour pomper l’ion contre son gradient naturel, ces canaux instaurent des gradients de concentration ioniques

Passif : permet à l’ion de se diffuser à travers la membrane selon son gradient (de haute à basse concentration) sans énergie, ces canaux sont spécifiques et régularisés car ils peuvent être ouverts et fermés selon certains conditions

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Pour quelle raison l’intérieur de la cellule est d’emblée plus négatif que l’extérieur ?

A

En raison des protéines à charges négatives

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Qu’est-ce qui cause les fluctuations du potentiel transmembranaire ?

A

Les différences de concentrations ioniques de part et d’autre de la membrane –> établies par les transporteurs d’ions (pompes ionique)

La perméabilité sélective des membranes –> due aux canaux ioniques

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Qu’est-ce qui maintien le potentiel membranaire

A

Le canal actif Na+K+ ATPase qui pompe continuellement le sodium à l’ext et le potassium à l’int (contre le gradient naturel) au coût d’énergie qui est l’ATP
*20% de l’énergie du cerveau est dépensé par ces canaux

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Quel est le potentiel d’équilibre de la membrane neuronale ?

A

-70 à -90 mV

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Pour le potentiel au repos est très semblable au potentiel d’équilibre du potassium ?

A

Ce sont les seuls canaux ouverts au repos car ils sont passifs

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Quel est lepotentiel d’équilibre du potassium, du sodium et du chlore ?

A

K+ : -95 mV
Na+ : 80 mV
Cl- : -80mV

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Quels sont les 3 états possibles des canaux sodiques passifs de la membrane neuronale ?

A

Fermé : imperméable au Na+, état de la membrane au repos
Ouvert : perméable au Na+
Désactivé : imperméable et incapable de s’ouvrir

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Qu’est-ce qui permet aux canaux sodiques passifs de passer de l’état fermé à ouvert ?

A

Un changement de potentiel qui atteint un certain seuil –> la membrane neuronale devient alors perméable au Na+ –> potentiel membranaire change soudaiement en direction du potentiel d’équilibre du NA+ (80 mV)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Sous quelle forme se propage le signal le long de l’axone ?

A

sous forme d’électricité

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Quelles sont les 3 caractéristiques que doit avoir le potentiel d’action ?

A
  • Tout ou rien : même amplitude peu importe la nature du stimulus initial)
  • Déclenché par l’atteinte d’un seuil
  • Ne se dégrade pas
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Qu’est-ce qui fait en sorte que le neurone décide d’envoyer un potentiel d’action ?

A

Caractéristiques propres au neurone

L’info qui lui est communiqué de son environnement : autres neurones, autres cellules (récepteurs), espace extracellulaire

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Comment se produit le potentiel d’action ?

A

1) Au sommet axonal, la membrane au repos contient des canaux sodiques fermés et la membrane est donc imperméable au Na+ au repos. Seuls les canaux potassiques sont ouverts et le potentiel membranaire est de -70 mV.

2) Les dendrites du soma reçoivent sans cesse des signaux d’autres neurones ou de cellules réceptrices qui modifient le potentiel membranaire du neurone. Certains signaux sont excitateurs (PPSE) et d’autres inhibiteurs (PPSI).

3) Si la membrane atteint le seuil de -55 mV, les canaux sodiques voltage-dépendants du sommet axonal sont activés et s’ouvrent.

4) La membrane est perméable au Na+ et le gradient de concentration assure un influx massif de Na+ vers l’intérieur de la cellule provoquant un changement rapide du potentiel membranaire en direction du potentiel d’équilibre du Na+. La membrane se dépolarise et atteint une valeur positive. Cette dépolarisation massive est le potentiel d’action.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Qu’est-ce qu’un potentiel post-synaptique excitateur ?

A

Pousse la membrane vers une dépolarisation, rend le potentiel de repos négatif plus positif

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Qu’est-ce qu’un potentiel post-synaptique inhibiteur ?

A

Pousse la membrane vers une hyperpolarisation, rend le potentiel de repos déjà négatif plus négatif

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Qu’est-ce qui causent les PPSE et les PPSI ?

A

PPSE : généralement causé par l’entrée d’ions positifs

PPSI : généralement causé par l’entrée d’ions négatifs

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

Quelles sont les trois phases majeures du potentiel d’action ?

A

Dépolarisation
Repolarisation
Post-hyperpolarisation

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

Qu’est-ce que qui cause une dépolarisation ?

A

Activation des canaux sodiques déclenchée par une dépolarisation du seuil initial

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Une fois la dépolarisation enclenchée, qu’est-ce qui fait en sorte qu’elle s’arrête après 0.5 ms et que la membrane ne reste pas dépolarisée en permanence ?

A

Après 0.1 ms, le canal sodique devient fermé et inactivé

La membrane retourne à son potentiel d’origine en 1 ms

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

Qu’est-ce qui cause la repolarisation ?

A

Vers la fin de le période de dépolarisation, canaux potassiques s’activent en plus grande nombre qu’au repos –> augmentation de la conductance potassique –> membrane s’approche de sa condition d’origine (imperméable au Na+ et perméable au K+) –> retour vers le potentiel d’équilibre du K+

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

Qu’est-ce qui cause la post-hyperpolarisation ?

A

La membrane devient plus négative qu’à l’origine à cause de l’ouverture supplémentaire de canaux potassiques provoquée par la dépolarisation

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
32
Q

Qu’est-ce que la période réfractaire ?

A

Brève période suite à un potentiel d’Action où aucun autre potentiel d’action ne peut être déclenché

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
33
Q

Quelles sont les deux parties de la période réfractaire ?

A

Deux parties qui se suivent chronologiquement :

Période réfractaire absolue : aucun stimulus, peu importe son intensité ne peut provoquer un autre PA

Période réfractaire relative : un stimulus de forte intensité peut provoquer un autre PA, mais la stimulation nécessaire est plus élevée qu’au repos

34
Q

Qu’est-ce qui cause la période réfractaire absolue ?

A

Inactivation des canaux sodiques suite à leur activation, ceux-ci ne peuvent plus s’ouvrir durant une période

35
Q

Qu’est-ce qui cause la période réfractaire relative ?

A

La post-hyperpolarisation causée par l’activation de canaux potassiques supplémentaires, potentiel membranaire est plus négative qu’au repos, il faut donc une stimulation plus forte pour créer le potentiel d’action

36
Q

Combien de fois par seconde le potentiel d’action peut être provoqué?

A

1000 fois

37
Q

Qu’est-ce qui fait en sorte qu’une stimulation sera suffisante pour déclencher un potentiel d’Action ?

A

Lorsque la somme des PPSE moins la somme des PPSI cause la membrane post-synaptique de dépasser le seuil de dépolarisation

Sommation SPATIALE + TEMPORELLE

38
Q

Une fois déclenchée au sommet axonal, jusqu’à où se propage le potentiel d’action ?

A

Jusqu’à la terminaison présynaptique

39
Q

Qu’est-ce qui assure la propagation du potentiel d’Action tout au long de l’axone ?

A

à mesure que la membrane est dépolarisée, les canaux sodiques plus distaux sont activés

40
Q

Dans quel cas est-il possible d’avoir une propagation du potentiel d’action dans le sens inverse, antidromique ?

A

si la dépolarisation initiale n’est pas au soma, par exemple due à un choc électrique

41
Q

Pourquoi la vitesse de propagation doit être suffisante ?

A

pour permettre une réaction dans un délai approprié

42
Q

De quoi dépend la vitesse de conduction des axones ?

A

Dépend du diamètre des fibres nerveuses (plus le diamètre est large, moins la résistance interne est grande et plus la propagation est rapide) et de leur myéline (fibres myélinisées sont plus rapides)

43
Q

Pourquoi certaines fibres ont des caractéristiques leur permettant d’être plus rapides que d’autres ?

A

Dépendament de la fonction de la fibre et de la nécessité de propager un message rapide et précis

Ex : intégration de l’info sensorielle, muscles réflexes

44
Q

De quoi est composé la gaine de myéline ?

A

C’est une substance composée de lipides et de protéines

45
Q

Quelles sont les deux types de cellules gliales qui forment la gaine de myéline ?

A

oligodendrocytes dans le CNS
cellules de Schawnn dans le SNP

46
Q

Que sont les noeuds de Ranvier ?

A

C’est l’espace entre les couches de myéline où la membrane est exposée directement au milieu extracellulaire

Environ à tous les 1,5 mm de l’axone

47
Q

Quels sont les deux types de propagation du potentiel d’action ?

A

Conduction passive
Propagation slatatoire

48
Q

Comment se produit la conduction passive du potentiel d’action ?

A

Axone n’a pas de myéline alors la propagation se fait en déclenchant une vague de dépolarisation tout au long de la membrane de l’axone. Le courant dépolarisant d’étend passivement le long de l’axone.
Le courant déclenche ensuite l’ouverture de canaux sodiques séquentiellement en une direction, ce qui maintient la vague de dépolarisation.

49
Q

Quel est l’avantage et le désavantage de la conduction passive ?

A

Avantage : aucune dégradation du signal
Désavantage : lent et coût métabolique élevé

50
Q

Pourquoi il n’est pas possible que la propagation se fasse à rebours dans la conduction passive ?

A

Les canaux sodiques sont inactivés et se ferment. Cela limite aussi l’intervalle entre deux potentiels d’action

51
Q

Comment se produit la propagation saltatoire ?

A

La myéline permet à la décharge du potentiel d’action de se propager dans l’axone plus loin et plus rapidement sans dépendre d’une dépolarisation membranaire continuelle. Il n’y a pas de canaux sodiques dans la région de l’axone où c’est myélinisé. Le potentiel d’action n’est généré qu’aux noeuds de Ranvier et saute d’un noeud à l’autre.

52
Q

Quel est l’avantage et le désavantage de la propagation saltatoire ?

A

Avantage : La propagation est plus rapide.

Désavantage : Le signal se détériore progressivement entre les noeuds de Ranvier à cause d’une perte d’énergie progressive. Aux noeuds de Ranvier, le signal est renforcé de manière active (énergie-dépendante) –> permet qu’il n’y ait pas de dégradation du signal sur de longues distances

53
Q

Quelle est la vitesse de propagation du signal lorsque l’axone est myélinisée et lorsque l’axone ne l’est pas ?

A

Myélinisé : jusqu’à 150 m/s

Non- myélinisé : 0.5 à 10 m/s

54
Q

Quels sont les deux éléments nécessaires à la production de signaux électriques dans le neurone ?

A

Des gradients de concentration transmembranaires –> transporteurs d’ions

Une modification rapide et sélective de la perméabilité ionique –> canaux ioniques

55
Q

Qu’est-ce qui permet d’avoir une grande diversité de canaux ioniques ? (3)

A
  • Plusieurs gènes codent les canaux ioniques
  • Plusieurs types fonctionnels à partir d’un seul gène par édition de l’ARN
  • Les protéines du canal peuvent subir des modifications post-traductionnelles
56
Q

De quoi peut dépendre l’ouverture et la fermeture des canaux ioniques ? (4)

A

1) Liaison d’un ligand (ex : neurotransmetteur)
2) Signal intracellulaire (ex : second messager)
3) Voltage
4) Déformations mécaniques ou température

57
Q

Quels sont les 4 types d’ions que les canaux voltage-dépendants transportent ?

A

Na+, K+, Ca++, Cl-

58
Q

Quels sont les rôles que jouent les canaux voltage-dépendants ? (5)

A

Émission du potentiel d’action
Durée du potentiel d’action
Potentiel de repos
Divers processus biochimiques
Relâche de neurotransmetteurs
Etc.

59
Q

Quelle est la fonctions des canaux ioniques activés par ligand ?

A

Convertir les signaux chimiques en signaux électriques

Ex : ceux qui s’activent par liaison d’un neurotransmetteur ou sensibles à des signaux chimiques du cytoplasme

60
Q

Où sont généralement situés les canaux ioniques activés par ligand ?

A

sur les organites intracellulaires

61
Q

Quelle est une différence entre les canaux activés par ligands et ceux qui sont voltage-dépendants quant aux ions qu’ils transportent ?

A

Les canaux activés par ligands sont moins sélectifs, laissent passer plus d’ions différents

62
Q

Donne un exemple d’un canal ionique qui s’active à la déformation.

A

Les canaux situés dans les terminaisons nerveuses insérées dans le fuseau neuromusculaire qui répondent à l’étirement de la membrane cellulaire

63
Q

Quels sont les deux types de thermorécepteurs ?

A

Sensible au chaud : 30-45 degrés
Sensible au froid : 10-30 degrés

64
Q

Où sont situés les thermorécepteurs ?

A

Leurs terminaisons libres sont disséminés dans l’épaisseur de la peau et certains points de la peau sont sensibles au chaud et d’autres au froid.

65
Q

Quelle est la structure moléculaire des canaux ioniques ?

A

Des acides aminés forment une longue chaîne qui forme souvent une hélice.
Regroupement de plusieurs hélices qui traversent la membrane forme une sous-unité.
Plusieurs sous-unités assemblées en tonneau forme le canal avec un pore au milieu.

66
Q

Est-ce que ce sont les canaux ioniques passifs ou les transporteurs actifs qui sont plus rapides ?

A

Canaux ioniques passifs sont plus rapides, car la liaison et la dissociation prend plusieurs ms pour les transporteurs actifs.

67
Q

Quelles sont les deux manières que les transporteurs actifs consomment de l’énergie ?

A

1) En hydrolysant l’ATP –> pompes à ATPase
2) Se sert du gradient agissant sur un autre ion –> échangeur ou co-transporteur d ‘ions

68
Q

Quelles sont les étapes d’échange ionique de la pompe Na+/K+ ? (4)

A

1) Liaison du Na+ à l’int de la pompe
2) ATP provoque la phosphorylation de la pompe
3) Sortie de 3 Na+ à l’ext et entrée de 2 K+
4) Flux asymétrique qui hyperpolarise la membrane par 1 mV

*on fait plus sortir de charge + qu’on en fait rentrer

69
Q

Quelle est le rôle de la pompe Na+/K+ ?

A

Responsable de maintenir la polarisation des membranes axonales qui permet la génération du PA
Sans elle la membrane deviendrait dépolarisée après le PA et les cell nerveuses ne pourraient plus transmettre de message
Coût énergétique important ce qui explique en partie pourquoi le cerveau est sensible à toute perte d’énergie

70
Q

Quels sont les deux types de transmission synaptique ?

A

Chimique (la plupart du temps)
Électrique (minoritaire, ex : la rétine)

71
Q

Quelles sont les caractéristiques de la transmission synaptique électrique ? (7)

A
  • Jonction étroite
  • Connexons : canaux laissant passer des ions et des petites molécules
  • Passage direct du courant
  • Bidirectionnelle
  • Très rapide
  • Synchronise l’activité d’une population de neurones
  • Pas d’espace entre le dendrite et le bouton terminal, les deux membranes sont très proches l’une de l’autre
72
Q

De quoi dépend la réponse suite à la libération d’un neurotransmetteur dans la synapse ?

A

Dépend de la manière de la cellule cible à répondre au neurotransmetteur, ne dépend pas de la cell pré synaptique

73
Q

Qu’est-ce qu’un neurotransmetteur ?

A

Des molécules chimiques endogènes qui transmettent un signal d’un neurone à sa cellule cible (neurone, cell musculaire, cell glandulaire) via un récepteur post-synaptique.
Chaque neurotransmetteur a une fonction spécifique dans chaque partie du système.
Il doit être synthétisé dans le neurone.

74
Q

Comment agit un neurotransmetteur administré de manière exogène ?

A

Il imite exactement l’action du neurotransmetteur endogène.

75
Q

Comment se fait-il que les neurotransmetteurs ne s’accumulent pas dans l’espace synaptique ?

A

Un mécanisme spécifique existe pour le retirer

76
Q

Quelles sont les étapes de la neurotransmission chimique ?

A

1) Vague de dépolarisation (PA) se propage dans l’axone et atteint la terminaison nerveuse.
2) Les canaux calciques voltage-dépendants sont fortement concentrés à la membrane terminale et s’ouvrent lorsque la membrane se dépolarise (arrivé du PA).
3) Entrée de calcium dans la cell car l’afflux de calcium est très sensible à l’ouverture des canaux.
4) Les vésicules sont ancrées par les synapsines à un réseau de filaments cytosquelettiques et le calcium phosphoryle les synapsines par une protéine kinase dépendante du calcium.
5) Les vésicules sont libérées et se dirigent vers la membrane présynaptique.
6) Les vésicules fusionnent à la membrane présynpatique et tout le contenu est libéré dans la synapse par exocytose.
7) Le NT intéragit avec les récepteurs post-synpatiques pour provoquer un effet à la cell post-synaptique.

77
Q

Quels sont les deux types de récepteurs postsynaptiques ?

A

Récepteurs ionotropes : comportent un site extracellulaire qui se lie avec les NT (un ligand) et un domaine transmembranaire dormant un canal ionique

Récepteurs métabotropes : ne comportent pas de canaux ioniques mais agissent en stimulant des molécules intermédiaires appelées protéines G avec des effets lents mais durables (cascade intracellulaire en réponse à la liaison du NT)

78
Q

Comment un NT peut provoquer un PA dans le neurone postsynaptique ?

A

Le NT qui se lient aux récepteurs provoquent l’ouverture la fermeture de canaux ioniques ce qui provoquent l’entrée ou la sortie d’ions. Ces entrées et sorties provoquent des PPSE (dépolarise la membrane) et des PPSI (hyperpolarise la membrane). Le neurone intègre la sommation temporelle et spatiale des PPSE et des PPSI. Si les PPSE l’emporte et le seuil d’excitabilité est atteint, un PA est déclenchée au cône axonal et se propage tout au long de l’axone. Si les PPSI l’emportent, le neurone ne transmet pas son influx.

79
Q

Qu’est-ce que la sommation temporelle ?

A

Stimulations reçues successivement par un neurone dans un court intervalle de temps (impact plus important)

80
Q

Qu’est-ce que la sommation spatiale ?

A

Différents neurones stimulent simultanément un même neurone.

81
Q

Quelles sont les trois manières que le NT peut être éliminé ?

A

1) Diffusion à partir des récepteurs synaptiques
2) Recapture par les terminaisons nerveuses ou par les cellules gliales
3) Dégradation par des enzymes spécifiques (ex : acétylcholine)

82
Q

Quel est le processus qui permet de récupérer et réintégrer dans le cytoplasme la membrane des vésicules qui s’est fusionnée à la membrane cellulaire ?

A

Endocytose