Les synapses Flashcards
Que nous sert le système nerveux ?
Il nous sert à nous mettre en relation avec le milieu extérieur
Que représente le neurone pour le système nerveux ?
C’est son unité fonctionnelle où chaque stimulus sensoriel est traduit en signal électrique par des neurones qui sont spécialisés dans les modalités sensorielles
Quelles sont les propriétés fonctionnelles du neurone ? (polarité, potentiel membranaire, etc.)
- Le neurone est une cellule polarisée
- ddp (différence de potentiel)
- Convention (potentiel = 0 à l’extérieur)
- Au repos = excès de charges négatives à l’intérieur de la cellule par rapport à l’extérieur donc potentiel membranaire de repos = -70mV
- Excitable : capable de répondre à un stimulus sous la forme d’un potentiel d’action et d’assurer sa propagation tout le long de l’axone
Par convention que représentent les phénomènes de dépolarisation et hyperpolarisation pour le potentiel membranaire de la cellule ?
La dépolarisation représente le fait de faire rapprocher le potentiel membranaire proche de 0 en changeant le potentiel intracellulaire à l’instar de l’hyperpolarisation
Qu’est-ce que la repolarisation ?
C’est le retour au potentiel de repos
A quoi sont liés les phénomènes d’hyperpolarisations et dépolarisations ?
A des mouvements d’ions entre l’intérieur et extérieur de la cellule
Où sont le plus concentré le sodium, le calcium et le potassium ?
Le sodium et le calcium sont en majorité extracellulaires et le potassium est en majorité intracellulaire
Quels sont les différents acteurs du transport des ions de part et d’autre du neurone ?
- les canaux de fuite
- la pompe Na+/K+ ATPase
- canaux voltage dépendants
- canaux activés par un ligand
Quelles sont les caractéristiques des canaux de fuite ? (localisation sur la cellule, conductance, type de transport, durée de fonctionnement)
- conductance très variable (la plus élevée pour les canaux potassiques)
- suit le gradient électrochimique
- fonctionnement en permanence jusqu’au point d’équilibre
- pas besoins d’énergie
- sur tous les éléments du neurone (dendrite, corps cellulaire, axone et bouton terminal)
Quelles sont les caractéristiques de la pompte Na+/K+ ATPase (type de transport, localisation, quota, durée de fonctionnement) ?
- Fonctionne en permanence et ne s’arrête de fonctionner que quand la cellule est morte
- Nécessite de l’énergie pour fonctionner
- Sur tous les éléments du neurone
- Fait sortir 3 Na+ contre entrée de 2 K+ (2 Kévin et 3 Nanas)
Quelles sont les caractéristiques des canaux voltage dépendants ? (localisation, types de canaux, condition d’ouverture)
- Sur l’axone, à partir de son segment initial : Na+ et K+ voltage dépendants
- À la terminaison de l’axone : Ca2+ voltage dépendants
- Ne s’ouvrent que lorsque la membrane est dépolarisée
Quelles sont les caractéristiques des canaux activés par un ligand ? (localisation, condition d’ouverture)
- Sur la membrane post-synaptique
- Ne s’ouvrent qu’à la fixation de leur ligand, à savoir un neurotransmetteur spécifique
Quelles sont les fonctions des neurones ?
Analyser un signal, le traduire en potentiel d’action interprétable pour le cerveau, qui indiquera en retour une réponse adaptée
Quels sont les différents éléments d’un neurone ?
Comment peut être l’axone ?
Donner un exemple dans lequel la gaine de myéline joue un rôle
Par exemple, la propagation de la douleur est plus lente car elle est faite par des neurones non myélinisés, alors que la propagation motrice est beaucoup plus rapide car elle est assurée par de gros neurones myélinisés
Où naît le potentiel d’action ?
Le PA naît au niveau du segment initial (piège d’examen récurrent) de l’axone, faisant suite au cône d’implantation
Comment est transmis le potentiel d’action (amplitude, direction, charge)
Le PA est transmis avec une amplitude constante tout au long de la fibre nerveuse, jusqu’au bouton terminal, et de façon unidirectionnelle
Combien vaut un potentiel d’action ?
Un PA équivaut environ à 100 mV
Qu’est-ce qu’une synase ?
C’est la zone de transmission de l’information entre le bouton terminal d’un neurone et une autre cellule
Quels sont les 3 grands types de synapses ?
Décrivez la synapse
Elle est asymétrique
Quelle est la composition de la cellule au niveau de l’élément pré-synaptique ?
- forte présence de mitochondries : forte activité de synthèse métabolique = des neurotransmetteurs (NT)
- vésicules synaptiques contenant les NT qui vont être libérés dans la fente synaptique
- canaux calciques voltage dépendants : entrée du calcium selon leur gradient de concentration, ouverture qu’avec une dépolarisation de la membrane
Quelle est la taille de la fente synaptique environ ?
Elle est variable en fonction des synapses, mais fait environ 20 nm
Quelles sont les caractéristiques des récepteurs spécifiques couplés à un canal ionique dépendant d’un ligand ? (localisation, spécificité…)
- reconnaissance d’un seul type de neurotransmetteur
- fixation du NT va conduire à l’ouverture du canal
- localisation des récepteurs sur les dendrites ou le corps cellulaire (généralement)
Quelles sont les différentes étapes du fonctionnement d’une synapse ?
1) Légère dépolarisation membranaire (5 à 10 mV, le potentiel passe à -65 mV) suffisant pour ouverture des canaux calciques
2) Entrée massive de Ca++ suivant le gradient de concentration : migration des vésicules vers la membrane
3) Exocytose des vésicules et déversement du contenu (NT) dans la fente synaptique
4) Différents devenirs du neuromédiateur libéré
Quels sont les différents devenirs du neuromédiateur ainsi libéré ?
- Destruction par une enzyme spécifique
- Réincorporation dans le bouton terminal, état libre ou dans une vésicule : reconsitution rapide d’un stock de NT
- Réincorporation dans une cellule gliale dans le SNC (maladies repérables par un défaut de réintégration)
- Dilution dans le milieu extracellulaire donc perte
- Fixation sur son propre récepteur ; LE BUT
Donner un exemple de destruction par une enzyme spécifique
L’acétylcholinestérase dans la jonction neuromusculaire, cette destruction joue un rôle important dans la régulation de la transmission, elle empêche que la transmission du message par l’acétylcholine soit continue et donc que le muscle n’arrête pas de se contracter
A quoi correspond un PPSE ?
A une dépolarisation de la membrane dont le potentiel se rapproche un peu plus de 0, et donc du seuil de -50 mV à partir duquel le potentiel d’action va pouvoir être généré un peu plus loin dans le neurone
Expliquez un exemple d’un potentiel post-synaptique excitateur ou PPSE
Le récepteur nicotinique est un récepteur canal constitué d’une protéine transmembranaire, présentant 2 sites de fixation à l’acétylcholine (Achn), lors de la fixation : entrée de 3 Na+ et sortie de 2 K+ (passif) = 1 entrée de charge positive donc dépolarisation de la membrane : création d’un PPSE
Expliquez un exemple de potentiel post-synaptique inhibiteur ou PPSI
Le récepteur GABA A couplé à un canal présentant 2 sites de fixations pour son NT : le GABA, lors de sa fixation : entrée des ions Cl- à l’intérieur, si ces entrées sont importantes : il y a hyperpolarisation et créatoin d’un PPSI qui fait s’éloigner du seuil et inhibe l’apparition du potentiel d’action
Quelles sont les propriétés des PPS en terme de sommation ?
- Un seul PPSE ne peut pas déclencher une réponse
- L’addition des PPSE favorise l’apparition d’un potentiel d’action
- La somme des PPSI empêche l’apparition d’un potentiel d’action
Quel est le seuil qu’on considère devoir dépasser pour générer un potentiel d’action ?
dès -50 mV
Quelles sont les mécanisems de sommation dans la cellule ?
- sommation temporelle
- sommation spatiale
Décrivez la sommation temporelle
C’est la conséquence sur le versant post-synaptique de l’activation successive, très courte dans le temps, d’un même neurone présynaptique pour atteindre le seuil
Quelle notion est impliquée pour générer un potentiel d’action dans la sommation temporelle ?
L’amplitude est tellement importante que la membrane est assez dépolarisée pour atteindre le seuil
Décrivez la sommation spatiale
Ce sont les conséquences sur le versant post synaptique de l’activation simultanée de différentes neurones présynaptiques sur le même segment post-synaptique
Quelle notion est impliquée pour générer un potentiel d’action dans la sommation spatiale ?
La sommation est telle qu’on atteint le seuil et qu’on génère un potentiel d’action
Comment fonctionnent les phénomènes de sommation pour les PPSI ?
De la même façon
Comment évolue le potentiel électrotonique ou PPS à travers la membrane ?
Le potentiel électrotonique (ou potentiel post synaptique) s’atténue au fur et à mesure qu’il traverse les membranes : son amplitude est décrémentielle
Comment est appelée la distance sur laquelle on est capable de propager la dépolarisation ?
C’est la constante d’espace
En quoi consiste la constante d’espace λ ?
C’est la distance à partir du point d’injection du courant pour laquelle le potentiel membranaire a perdu 63% (les 2/3) de sa valeur
Quelle est l’ensemble de définition de lambda ?
0,1 < λ < 1mm
Comment évolue λ et selon quel paramètre ?
Plus l’amplitude est importante, plus λ se rapproche de 1 mm et plus le potentiel électrotonique va pouvoir aller loin
Que pouvons-nous en conclure ?
Que le potentiel électrotonique ne peut se propager que sur une courte distance et que son amplitude est aussi graduable et donc que le jeu de sommation spatio-temporelle est très important parce qu’il permet de franchir la distance entre la dendrite et le segment initial
Quelles sont les caractéristiques des potentiels électrotoniques ? (seuil, direction)
Il n’y a pas de seuil de déclenchement pour les potentiels électrotoniques et ils se propagent de façon multidirectionnelle
En réalité, qu’arrive-t-il à un même neurone ?
Sur un même neurone post synaptique arrivent des milliers de stimulations : il y a toujours un équilibre entre l’activation des synapses excitatrices et inhibitrices, ensuite en fonction de l’action de la décision, l’une va prendre le pas sur l’autre
Quelle est la relation entre les récepteurs nicotiniques et les récepteurs GABA A ?
Il y a compétition entre les récepteurs nicotiniques et les récepteurs GABA A
De quoi dépend l’intégration synaptique (ou la capacité de générer un potentiel d’action) ?
Elle est fonction de (génération d’un PA ou non) :
- types de récepteurs
- la constante d’espace
- la sommation spatiale
- la sommation temporelle
Où et grâce à quoi se fait la genèse du potentiel d’action ?
Au niveau du segment initial et grâce à la dépolarisation induite par les PPSE
Par quoi est déclenchée la dépolarisation ?
Par l’entrée massive de sodium par les canaux sodiques voltage dépendants de la membrane axonale : on parle d’inversion de polarité = accumulation de charges positives à l’intérieur de la cellule
Comment est déclenchée la repolarisation ?
Par la sortie du potassium après ouverture des canaux potassiques voltage dépendants
Que se passe-t-il si les deux types de canaux s’activaient en même temps ?
La résultante des charge entrantes et sortantes s’annulerait et il n’y aurait pas de potentiel d’action
Que peuvent entrainer les canaux potassiques ? (parfois)
Ils peuvent parfois entrainer une légère hyperpolarisation d’où l’entrée de potassium pour revenir au potentiel de repos
Que se passe-t-il lorsque le seuil est atteint ?
Un potentiel d’action de 100 mV environ apparaît avec une amplitude constante qui se propage de proche en proche de manière unidirectionnelle (grâce à la période réfractaire)
Expliquez l’exemple de modulation du signal au sein d’une synapse neuromusculaire : le botox
Le botox (toxine botulique) est une toxine empêchant la fusion des vésicules d’Achn avec la membrane présynaptique et empêche la genèse d’un potentiel d’action, utilisée en esthétique pour éliminer les rides et en cas de dystonie : contraction quasi permanente des muscles du cou
Quel est le possible effet néfaste du botox ?
Le botulisme est une maladie due à la toxine botulique : présente dans les conserves mal stérilisées, à l’origine d’une paralysine flasque grave, la contraction musculaire est alors impossible y compris celle des muscles respiratoires
Quelles sont les caractéristiques des neurotransmetteurs ?
Quelle est la classification des neurotransmetteurs ?
Quelle est la structure des récepteurs à l’acétylcholine ?
C’est une protéine transmembranaire constituée de 5 sous unités (2 α, 1 β, 1 γ, 1 δ), ce récepteur a un pore central fermé en absence de NT et possède un site spécifique de l’achn au niveau de ses 2 sous-unités α
Que se passe-t-il lors de la fixation de l’achn ?
Il y a une modification de conformation du récepteur avec l’ouverture du pore et une entrée d’ions Na+ supérieure à une sortie d’ions potassium donc dépolarisation et donc un PPSE
Donner un exemple de récepteurs au glutamate
Récepteur AMPA = non NMDA (ou Kaïnate)
Décrivez le fonctionnement du récepteur AMPA
Il y a fixation du glutamate sur le récepteur et donc ouverture et entrée d’ions Na+ supérieure à une sortie de K+ donc un PPSE et ouverture rapide permettant une légère dépolarisation et l’ouverture des récepteurs NMDA
Quelles sont les caractéristiques des récepteurs canaux NMDA ?
Le récepteur ne s’ouvre que si sa membrane est légèrement dépolarisée au préalable, lors de la dépolarisation, on a alors une levée de l’obstruction du canal due aux ions Mg++, et alors une entrée de Na+ et de Ca++ et une sortié de K+ : dépolarisation amplfiée, son ouverture est lente et engendre un PPSE
Quel est l’avantage de ce récepteur ?
Il reste ouvert plus longtemps bien que son ouverture soit plus lente (il faut attendre que la membrane se dépolarise)
Quelle est la structure du récepteur GABA A?
Avec 5 sous-unités dont 2 alphas qui fixent le GABA et d’autres qui fixent des agonistes :
- site des barbituriques
- site des stéroïdes
- site de a picrotoxine
- site des benzodiazépines
Quels sont les effets des barbituriques sur les récepteurs GABA A ?
Dans le traitement de l’épilepsie mais une surdose peut rapidement devenir mortelle empêchant la respiration
Quels sont les effets des stéroïdes sur les récepteurs GABA A ?
Ils ont pour effet : la somnolence
Quels sont les effets de la picrotoxine ?
C’est un antidote en cas d’intoxication aux barbituriques, elle favorise aussi les crises convulsives
Quels sont les effets des benzodiazépines ?
Ils sont anxiolytiques mais à long terme sommeil et troubles de la mémoire
Qu’est-ce que la plaque motrice ?
C’est la jonction entre un motoneurone et une fibre musculaire
Quel neurotransmetteur est impliqué dans la jonction neuromusculaire ?
C’est l’Achn
Que présente l’élément postsynaptique de la jonction neuromusculaire ?
Des récepteurs nicotiniques spécifiques à ce NT
Que contient la fente synaptique de la jonction ?
Elle contient de l’acétylcholinestérase (AchE) qui dégrade l’Achn
Décrivez le métabolisme de l’acétylcholine dans la synapse cholinergique
- Synthèse de l’acétylcholine dans le bouton terminal (AcétylCoa + choline) par la cholineacétyltransférase (CAT)
- Destruction de l’acétylcholine dans la fente synaptique par l’acétylcholinestérase (AchE) en choline + acétate
- Réincorporation de la choline dans les vésicules de neurotransmetteur
Qu’est-ce que le potentiel de plaque motrice ?
C’est un potentiel électrotonique
Que permet ce recyclage ?
Il permet de ne pas garder une concentration de neurotransmetteurs trop importante dans la jonction musculaire en cas de potentiel d’action (s’il y a trop d’acétylcholine dans la fente, on ne peut induire une autre contraction musculaire) : il faut une relaxation avant la contraction suivante
Quelles sont les caractéristiques du potentiel électrotonique de la plaque motrice ?
Il est local, son amplitude est décrémentielle, graduable (si on augmente la sommation, on augmente la libération d’acétylcholine et donc son amplitude), et il y a une intégration
Quelles sont les différences de ce potentiel électrotonique avec un PPSE “classique” ?
Son amplitude est faible mais le potentiel d’action est obtenu beaucoup plus facilement et la réponse est beaucoup plus rapide, il se propage également selon la constante d’espace λ du segment de la fibre musculaire
Où agissent les drogues de la jonction neuromusculaire ?
Sur les récepteurs ou ils interfèrent avec la destruction de l’acétylcholine
Quelles sont les drogues de la jonction neuromusculaire ?
- les cholinomimétiques
- les inactivateurs de l’AchE
- les antagoniste de l’Ach
Qu’est-ce que les cholinomimétiques et donner un exemple ?
Il s’agit d’agonistes de l’acétylcholine, par exemple : la nicotine agoniste de l’acétylcholine où son effet est supérieur à celui de l’Ach endogène car elle n’est pas dégradée par l’AchE dans la fente synaptique
Qu’est-ce que les inactivateurs de l’AchE et donner un exemple ?
Ils possèdent également un effet agoniste de l’acétylcholine en inhibant sa dégradation, par exemple : le néostigimine (médicaments utilisés en cas de myasthénie), si on donne de la néostigmine on obitent une augmentation de l’Achn dans la fente
Donner un exemple d’antagonistes de l’Achn
Le curare, qui entraîne une paralysie des muscles, il empêche le dépassement du seuil d’apparition d’un PA ce qui entraine un blocage de la transmission musculaire par antagonisme des récepteurs nicotiniques
