Électrophysiologie 1

Question 1

Qu’est-ce qu’un allion?

Answer 1

n’importe quelle protéine trop grosse pour passer à travers la membrane. Surtout à l’intérieur du neurone.

Question 2

Comment nomme-t-on le pole positif et le pole négatif?

Answer 2

pole positif : anode

pole négatif : cathode

Question 3

Qu’est-ce qu’un canal voltage dépendant? Comment sont-ils construits? Quelle est sa fonction?

Answer 3

Aussi appelé canal ionique. grosse protéine dans le neurone s’ouvrant seulement lorsque la charge du neurone devient positive (négatif à positif).
plusieurs protéines juxtaposées (canaux) dans la membrane de phospholipide.

Permettant aux organismes de passer des parts et d’autres de la membrane cellulaire. Structure tertiaire pcq elle est composée de plusieurs sous-unités. Il y a plusieurs protéines juxtaposées (canaux) dans la membrane de phospholipides.
Le rôle des canaux est de permettre aux ions de passer de parts et d’autres de la membrane cellulaire.
leur configuration structurale est dépendante de la charge électrique du neurone. (il y a d’autres formes de canaux) En temps normal, le canal est fermé. Il y a besoin de qqc qui ouvre le canal (le fait que les canaux soient des protéines ; dynamique. Le canal s’ouvre selon le changement de potentiel de la membrane; s’ouvrant seulement lorsque la charge du neurone devient positive (négatif à positif). )

Question 4

Définis ce qu’est une charge électrique

Answer 4

Force = potentiel = voltage = fait que le positif est attiré par le négatif et vis versa. L’extrémité de l’un = attiré par l’extrémité de l’autre. Les polarités pareilles se repoussent. PRINCIPE DE BASE. C’est un déséquilibre entre 2 milieux de la force électrique potentielle (force potentielle = force présente mais pas encore exprimée) Différence de potentiels= comme 2 forces s’exprimant de part et d’autre d’un milieu.

Question 5

Définis ce qu’est un courant électrique. Quel est son symbole et en quoi le mesure-t-on?

Answer 5

expression de l’énergie électrique. Déplacement des charges électriques. Représentés par le symbole «I». Se mesure en ampères. (Exemple du boyau d’eau: eau qui sort lorsqu’on pèse sur le gun = courant. Lorsque que le gun est fermé = charge) Le courant est le produit de la conductance et de la différence de potentiel.

Question 6

Qu’est-ce que la conductance électrique? Quel est son symbole et en quelle unité est-elle mesurée? Qu’est-ce que la résistance électrique?

Answer 6

Mesure la capacité de passage de la charge électrique d’un point à un autre. Représenté par le symbole «g» et est calculée en siemens «S». La conductance dépend du nombre de particule disponibles pour transporter la charge électrique et de la résistance (faculté de ces particules à se déplacer dans l’espace).
Résistance = inverse de la conductance mais désigne la même propriété.

Question 7

Définis ce qu’est la dépolarisation d’une cellule

Answer 7

le passage transitoire dupotentiel de membraned’une valeur négative, dite de repos, vers une valeur positive.

Question 8

Qu’est-ce qu’une force de concentration chimique?

Answer 8

Force ionique= Force de concentration chimique: diffusion du plus concentré vers le moins concentré

Question 9

Comment se nomme la différence de concentration entre 2 milieux?

Answer 9

gradient de concentration

Question 10

Qu’est-ce qu’un ion?

Answer 10

atome qui a une charge électrique négative ou positive. Ex: Sodium + potassium+, Chlore –

Question 11

Qu’est-ce que l’influx nerveux?

Answer 11

déplacement du potentiel d’action ; en une seule direction

Question 12

Qu’est-ce qu’un potentiel de repos vs un potentiel d’équilibre? Équilibre entre quoi?

Answer 12

Potentiel de repos = différence de force entre l’intérieur de la cellule et son extérieur lorsqu’elle est au repos

Potentiel d’équilibre = lorsqu’on considère un seul ion = potentiel enregistré de part et d’autre du neurone lorsqu’on enregistre seulement d’un ion (potassium). C’est la différence de potentiel qui compense exactement un gradient de concentration ionique. C’est l’état d’équilibre atteint entre la force chimique et électrique qui fait arrêter le déplacement des ions de part et d’autre de la membrane. Le potentiel d’équilibre d’un ion est le potentiel membranaire résultant de la perméabilité sélective de la membrane à cet ion.

Potentiel = différence de charges

Question 13

Qu’est-ce qu’un potentiel d’action?

Answer 13

variation de la charge, activité électrique (qui dure environ 1 milliseconde - dépolarisation de la membrane suivie de repolarisation (hyperpolarisation). Donc l’intérieur du neurone passe de négatif à positif pendant 1 milliseconde. S’enregistre dans un endroit précis dans le neurone. (de 40 mV à -80 mV) (40 étant le potentiel de sodium réel) Il y a toujours un potentiel d’action ou pas du tout. Loi du tout ou rien. La seule chose qui change, c’est la fréquence de la décharge. L’intensité du courant injecté augmente la fréquence de la décharge

Question 14

Quelles sont les phases du potentiel d’action?

Answer 14

1) phase ascendante (entrée du sodium). dépolarisation de la membrane. Pendant une courte période, l’intérieur du neurone est chargé positivement par rapport à l’extérieur. (dépassement, overshoot).
2) A) phase descendante (repolarisation de la membrane; les charges sont plus négatives que celles du potentiel de repos). B) post-hyperpoarisation (undershoot) = retour au potentiel de repos.

Question 15

combien de temps dure un potentiel d’action?

Answer 15

2 millièmes de secondes

Question 16

Qu’est-ce qu’un transporteur membranaire? Quelle est sa fonction?

Answer 16

Aussi appelé pompe ionique. Structure tertiaire. Prend une molécule et l’apporte de l’autre côté de la membrane cellulaire. En présence d’ATP. Fait bouger le potassium dans un sens et le sodium dans un autre sens. Ces pompes fonctionnent tout le temps. Demandent bcp d’énergie. C’est-ce qui permet au neurone de garder sa charge électrique; de garder plus de potassium dans le neurone et plus de sodium à l’extérieur. Permet de garder en vie le neurone.

1) les pompes sodium-potassium ; enzyme qui hydrolise de l’ATP en présence d’ions Na+ à l’intérieur de la cellule. Elle échange des ions Na+ contre des ions K+, donc maintient la concentration en potassium plus élevée à l’intérieur de la cellule et la concentration en sodium plus élevée à l’extérieur de la cellule. *La pompe maintient le gradient de concentration du K+ à l’intérieur du neurone et le gradient de concentration à l’extérieur du neurone. Ainsi, elle repousse ces ions à travers la membrane contre leur gradient de concentration, ce qui demande BCP d’énergie, donc bcp d’ATP. Environ 70% de l’ATP dans le cerveau est utilisée par ces pompes
2) pompes calcium; aussi un enzyme. Transporte les ions Ca2+ en dehors du cytoplasme, à travers la membrane cellulaire.

Sans les pompes ioniques, le cerveau ne peut pas fonctionner.

Question 17

En considérant seulement le côté chimique du neurone, qu’est-ce qui fait en sorte que les ions veulent passer de l’autre côté de la membrane? Par quel procédé réussissent-ils?

Answer 17

Lorsqu’il y a des canaux dans la membrane (et que, de part et d’autre de la membrane, il existe une forte différence de concentration(gradient de concentration)), les ions veulent aller de l’autre côté de la membrane pour équilibrer la concentration (il doit y avoir des canaux).

Ce qui les pousse de l’autre côté = diffusion (ex: goute de lait dans du vin) Force de concentration chimique = diffusion du plus concentré vers le moins concentré jusqu’à ce qu’il y ait un équilibre des forces. Le gradient de concentration pousse les ions à partir du plus concentré vers le moins concentré jusqu’à ce qu’il y ait un équilibre)

Question 18

Quelle est l’unité de mesure de la différence de charge de part et d’autre de la membrane?

Answer 18

Millivolts.
mesure de la force électrique = volts. pour un neurone ; millivolt.
On parle toujours de voltage intérieur par rapport à l’extérieur.

Question 19

Quelle est la différence entre l’intérieur et l’extérieur du neurone par rapport au sodium et potassium?

Answer 19

Autour et à l’intérieur du neurone ; milliards et milliards d’ions
L’équilibre des ions est différent à l’intérieur et à l’extérieur du neurone. Plus de potassium (TOUJOURS) dans le neurone qu’à l’extérieur. Plus de Sodium à l’extérieur (TOUJOURS)*même lors de la migration du sodium/potassium) du neurone.

Question 20

Quel est le potentiel de repos membranaire? Élabore ta réponse.

Answer 20

• 65 millivolts
  Par convention, la charge intérieure est négative. Le voltage varie autour de -65 millivolt car vivant. La charge négative du neurone est tjrs plus élevée à l’intérieur de celui-ci

Question 21

Quel est le potentiel d’équilibre du potassium et du sodium?

Answer 21

Potentiel d’équilibre du potassium = -80 millivolts

Potentiel d’équilibre du sodium = 62 millivolts (mais ne se rend jamais réellement à 62, mais plutôt à 40)

Question 22

Qu’est-ce que la force ionique?

Answer 22

attraction des charges d’un atome

Question 23

Explique en quoi le milieu milieu extracellulaire et le cytosol jouent un rôle important dans le potentiel de repos de la membrane et le potentiel d’action.

Answer 23

la molécule d’eau (H2O) a une distribution inégale de sa charge électrique. Les 2 atomes d’hydrogène et l’atome d’oxygène est lié par covalence (partage des électrons). MAIS; l’atome d’oxygène possède une plus grande affinité pour les électrons que l’atome d’hydrogène. Donc, les électrons partagés restent plus longtemps associés à l’atome d’oxygène. Ainsi, ce dernier adopte une charge négative et les atomes d’hydrogènes adoptent une charge positive. H2O = molécule polaire. Les molécules polaires ont tendance à se dissoudre dans l’eau. L’eau est un solvant polaire.
Les ions dans cette eau sont responsables du potentiel de repos et du potentiel d’action. 4 sont vrm important: Na+, K+, Ca2+, Cl-

Question 24

Qu’est-ce que la sélectivité ionique?

Answer 24

propriété des canaux d’être perméables à certains ions et pas d’autres.

Question 25

Qu’est-ce qui détermine la charge électrique d’un atome?

Comment s’appelle un ion positif et négatif?

Answer 25

la différence du nombre de protons et d’électrons.
ions positif: cation.
ions négatifs: anions.

Question 26

Quels sont les facteurs essentiels qui vont contrôler les déplacements des ions à travers les canaux?

Answer 26

1) la diffusion

2) les propriétés électriques de la membrane.

Question 27

Explique en quoi consiste la diffusion. Élabore selon le contexte du neurone

Answer 27

Les ions et les molécules d’eau sont en constant mouvement dans le neurone. Ce mouvement dépend de la température. Les ions se déplacent de manière à se répartir uniformément dans la solution: Les ions situés en région de forte concentration se déplacent vers les régions en faible concentration d’ions. Ce procédé s’appelle la diffusion. Le mouvement des ions s’effectue selon un gradient de concentration (différence entre les concentration). DONC: la diffusion de part et d’autre de la membrane nécessite 1) canaux perméables aux ions 2) présence de gradient de concentration à travers la membrane.

Question 28

Quel autre moyen que la diffusion permet le déplacement d’ions de part et d’autre de la membrane?

Answer 28

L’imposition d’un champ électrique permet de déclencher le déplacement des ions car ce sont des particules chargées d’électricité. Les charges opposées s’attirent et les charges pareilles se repoussent.

Question 29

Qu’est-ce qu’un voltmètre?

Answer 29

Instrument auquel est connecté une microélectrode (long tube en verre très fin rempli d’une solution conductrice d’électricité qui sera injectée dans le neurone) dans le but de mesurer la différence de potentiel entre l’extrémité de la microélectrode et un deuxième électrode placé en dehors de la cellule. Permet de montrer que la charge électrique n’est pas équivalente dans et à l’extérieur de la cellule.

Question 30

Quelle est l’équation qui permet de mesurer le potentiel d’équilibre d’un ion?

Answer 30

Équation de Nernst

Question 31

Qu’est-ce que l’équation de Goldman? Que permet-elle de mesurer?

Answer 31

Équation mathématique qui prend en compte la perméabilité relative de la membrane à certains ions. Permet de calculer le potentiel de la membrane au repos.

Question 32

Qu’est-ce qui explique que le potentiel de la membrane au repos est de -65 mV? Que cela entraîne-t-il au niveau du changement de concentration du potassium extracellulaire?

Answer 32

La membrane au repos est fortement perméable au potassium (son potentiel d’équilibre étant de -80mV). On peut donc dire que le potentiel de la membrane au repos est proche du potentiel d’équilibre potassium. Cependant, il y a un flux continu d’ions Na+ vers l’intérieur du neurone, ce qui garde le potentiel de la membrane au repos autour de -65 mV et non -80mV.

Ainsi, le potentiel membranaire est particulièrement sensible aux variations de la concentration de potassium extracellulaire. Donc plus la concentration du potassium est élevée à l’extérieur de la cellule, moins le potentiel membranaire est négatif. Quand un potentiel membranaire est moins négatif, la membrane est dite dépolarisée. DONC: l’augmentation du potassium extracellulaire dépolarise les neurones.

Question 33

Comment est composée une protéine canal?

Answer 33

La surface exposée d’une protéine peut être chimiquement hétérogène. Les régions comportant des groupements R non polaires exposés sont de caractère hydrophobe et auront tendance à s’associer avec les lipides alors que les groupements R polaires exposés sont de caractère hydrophile et auront tendance à éviter l’environnement avec les lipides. DONC: quand la protéine est dans la bicouche de phospholipide de la membrane, sa partie hydrophobe est à l’intérieur de la membrane alors que les parties hydrophiles sont de part et d’autre de la membrane. Un canal fonctionnel dans la membrane comporte 4 à 6 molécules protéiques qui forment un pore. La composition des sous-unités varie d’un canal à l’autre et détermine leurs propriétés spécifiques. 2 propriétés importantes: 1) La sélectivité ionique (sélectivement perméable à certains ions et pas d’autres). 2) capacité d’ouverture et de fermeture (gating) selon les modifications du microenvironnement local de la membrane.

Question 34

Qu’est-ce qui détermine l’amplitude du courant électrique? Définis ces facteurs

Answer 34

2 facteurs déterminent l’amplitude du courant: 1) le voltage (différence de potentiel) 2) la conductance électrique.

1) Le voltage (différence de potentiel) est la force exercée sur une particule chargée et reflète la différence de charge entre l’anode et la cathode. Plus la différence est grande, mieux le courant passera.
2) La conductance électrique mesure la capacité de passage de la charge électrique d’un point à un autre. La conductance dépend du nombre de particules disponibles pour transporter la charge électrique et de la faculté de ces particules à se déplacer. La résistance désigne la même propriété mais calcule la difficulté que rencontre une charge électrique pour se déplacer. Résistance = inverse de conductance.

Question 35

Qu’est-ce que la loi d’Ohm?

Answer 35

La loi d’Ohm est la relation entre la différence de potentiel (V), la conductance (g) et la quantité de courant (I). Formule: I = gV. Le courant est le produit de la conductance et de la différence de potentiel. DONC: si la conductance ou la différence de potentiel est nulle, le courant ne passera pas

Question 36

Vrai ou faux: De grande variations du potentiel membranaire entraine de grandes modifications de la concentration ionique.

Answer 36

Faux. De grandes variations du potentiel membranaire sont le résultat de très faibles modifications de la concentration ionique.

Question 37

Vrai ou faux : La différence de charge électrique s’opère à la fois sur les surface interne et externe de la membrane.

Answer 37

vrai

Question 38

Selon quelle proportion la vitesse de transport des ions à travers la membrane et leur quantité est-elle déterminée?

Answer 38

La quantité d’ions transportés ainsi que la vitesse de transport des ions à travers la membrane sont proportionnelles à la différence entre le potentiel membranaire et le potentiel d’équilibre.

Question 39

Qu’est-ce qui permet de déterminer le potentiel d’équilibre d’un ion?

Answer 39

Quand, pour un ion particulier, la différence de concentration entre les 2 côtés de la membrane est connue. Il est facile de calculer le potentiel d’équilibre.