Module 3 - potentiels membranaires

Question 1

Complète la phrase :
En électricité, un _____ est une force qui permet de séparer deux charges de signes opposés lorsqu’elles sont ensembles

Answer 1

travail

Question 2

En électricité, quelle est la définition précise de potentiel électrique?

Answer 2

lorsque deux charges opposées sont séparées par une barrière, la force d’attraction entre elles est une source d’énergie potentielle capable d’effectuer un travail si on leur permet de revenir ensemble. C’est le potentiel électrique

Question 3

Définition de potentiel membranaire?

Answer 3

séparation des anions (face int membrane) et des cations (face ext membrane) de chaque coté de la membrane

Question 4

Quelle est l’unité de mesure utilisée pour le potentiel membranaire?

Answer 4

volts (plus précisément mV)

Question 5

Concernant le potentiel membranaire, par convention, qu’est ce qui sert de point de référence?

Answer 5

le milieu extracellulaire (0mV)

Question 6

C’est le milieu extracellulaire ou intracellulaire qui détermine la polarité de la membrane? Explique

Answer 6

milieu intracellulaire, car le milieu extracellulaire est un point de référence (0mV). Donc, c’est l’excès de cation ou de anion dans le milieu intracellulaire qui détermine le potentiel membranaire

Question 7

Quel est le potentiel membranaire de la cellule au repos?

Answer 7

-70mV

Question 8

Définition de dépolarisation?

Answer 8

quand le potentiel membranaire devient moins négatif et se rapproche de 0mV

Question 9

Définition de hyperpolarisation?

Answer 9

quand le potentiel membranaire devient + négatif que le potentiel de repos (donc + négatif que -70mV)

Question 10

Définition de repolarisation?

Answer 10

quand une membrane dépolarisée retourne vers le potentiel de repos (-70mV)

Question 11

Vrai ou faux : toutes les cellules de l’organisme ont un potentiel membranaire qui demeure stable lorsqu’elles ne sont pas stimulées

Answer 11

Vrai

Question 12

Explique EN DÉTAIL comment le potentiel membranaire de repos est crée

Answer 12

deux facteurs sont impliqués :
1) La division inégale des ions dans le LIC et le LEC, c-à-d la présence de gradients de concentration
2) La perméabilité sélective de la membrane. Les deux principaux ions impliqués dans le potentiel de repos sont le K+ et le Na+. La pompe Na+\K+ ATPase crée une forte concentration de K+ a l’intérieur de la cellule et de Na+ à l’extérieur de la cellule. Le Na+ cherche donc tjrs à rentrer dans le cellule et le K+ cherche tjrs à sortir de la cellule. Cependant, au repos, l’affinité de la membrane au K+ est plus grande qu’au Na+ en raison de la plus grande quantité de canaux à K+. Donc, il y a plus de K+ qui sortent que de Na+ qui rentrent. Cela crée une division de charges : à l’extérieur la charge est positive et à l’intérieur la charge est négative. Cela contribue à la création du potentiel membranaire.

Question 13

Dans une situation hypothétique où le K+ est le seul cation à l’intérieur de la cellule, explique comment un potentiel d’équilibre du K+ se crée

Answer 13

Le K+ sort de la cellule en raison de son fort gradient de concentration. Le coté extérieur de la membrane devient donc chargé positivement, ce qui attire des anions à la face interne de la membrane. À mesure que le K+ sort de la cellule, l’intérieur devient de plus en plus chargé négativement, créant ainsi un gradient électrique qui incite le K+ présent dans le LEC à retourner à l’intérieur de la cellule. Lorsque les forces qui poussent le K+ dehors (gradient de concentration) sont neutralisées par les forces poussant le K+ vers l’intérieur (gradient électrique) , il n’y a plus de mouvement net de K+. La différence de charges de chaque coté de la membrane à ce moment d’équilibre correspond au potentiel d’équilibre du K+.

Question 14

Le potentiel d’équilibre du K+ est déterminé par quelle équation?

Answer 14

équation de Nernst

Question 15

Quel est le potentiel d’équilibre (au repos) du K+?

Answer 15

-90mV

Question 16

Dans une situation hypothétique où le Na+ est le seul cation à l’intérieur de la cellule, explique comment un potentiel d’équilibre du Na+ se crée.

Answer 16

Le Na+ rentre dans la cellule en suivant son fort gradient de concentration. L’intérieur de la cellule devient donc + positif, ce qui attire des anions à la face externe de la cellule. Un gradient électrique est crée, ce qui incite le Na+ à sortir de la cellule. Lorsque la force qui incite le Na+ à rentrer dans la cellule (gradient de concentration) est neutralisé par la force qui incite le Na+ à sortir de la cellule (gradient électrique), il n’y a plus de mouvement net. La différence de charges de part et d’autre de la membrane à ce moment là correspond au potentiel d’équilibre du Na+.

Question 17

Quel est le potentiel d’équilibre du Na+?

Answer 17

+60mV

Question 18

Nous avons vu que le potentiel d’équilibre du K+ = -90mV et celle du Na+ = +60mV. Par contre -90mV + 60mV n’est PAS égal à -70mV. Explique pourquoi le potentiel membranaire de repos est tout de même de -70mV.

Answer 18

Pcq la perméabilité membranaire aux ions à un impact clé sur le potentiel membranaire. Plus la perméabilité membranaire est grande à un ion, plus le potentiel de repos va se rapprocher du potentiel d’équilibre de cet ion. Puisqu’au repos la membrane est + perméable au K+, le potentiel de repos se rapproche bcp plus du potentiel d’équilibre du K+ (-90mV) que du Na+ (+60mv) . Par contre, la perméabilité membranaire au Na+ n’est pas négligeable, donc le Na+ contribue lui aussi au potentiel de repos. C’est par la contribution du Na+ que le potentiel de repos est de -70mV et non de -90mV.

Question 19

Vrai ou faux : le pourcentage des canaux d’un ion présents sur la membrane correspond au pourcentage que cet ion va contribuer au potentiel de repos.

Answer 19

Vrai

Question 20

Concernant le potentiel membranaire de repos, décrit le rôle direct et indirect de la pompe Na+\K+ ATPase. Quel rôle est + important et quel est le moins important?

Answer 20

rôle indirect (+ important ) : crée un gradient de concentration du Na+ et du K+
rôle direct (moins important) : en expulsant 3Na+ et en faisant rentrer 2Ka+, la pompe joue un rôle électrogénique car contribue à la séparation des charges de chaque côté de la membrane.

Question 21

Les changements dans le potentiel de repos de la membrane apparaissent quand?

Answer 21

Quand il y a des modifications soudaines de la perméabilité de la membrane, ce qui crée des mouvements d’ions à travers la membrane. Ces modifications de la perméabilité membranaire sont entrainées par les canaux ioniques à ouverture\fermeture contrôlée.

Question 22

Si la cellule est à son potentiel membranaire de repos, que se passe t’il si les canaux Na+ ligands-dépendant s’ouvrent?

Answer 22

Entrainent une entrée soudaine de Na+ dans la cellule, ce qui mène à une dépolarisation membranaire (car entrée de charges positives). Ce mouvement d’ions crée un signal électrique qui sert de voie de communication aux cellules.

Question 23

Quels sont les deux types de signal électrique par modification du potentiel membranaire?

Answer 23

potentiel gradué et potentiel d’action

Question 24

Quelles sont les caractéristiques du potentiel gradué

Answer 24

• varie selon la durée et l’intensité du stimulus
  -ampleur limitée comparée au potentiel d’action
  -peut être dépolarisant ou hyperpolarisant
  -stimulé par des stimuli environnants

Question 25

Explique comment se fait la propagation du potentiel gradué

Answer 25

Un stimuli déclenche un potentiel gradué en entraînant l’ouverture des canaux Na+. Il se passe une dépolarisation localisée au sein d’une région de la membrane cytoplasmique, nommée zone active. Les régions adjacentes a la zone active restent a leur potentiel de repos et sont appelés zones inactives. Cette différence de charges entre les zones actives et inactives crée un courant électrique, donc un mouvement d’ions des charges positives vers les charges négatives. De cette façon, le potentiel gradué se propage, BIDIRECTIONELLEMENT.

Question 26

Le potentiel gradué agit sur des courtes ou longues distances? Pourquoi?

Answer 26

Sur des courtes distances pcq il se propage avec décrément, c-a-d que son intensité diminue a mesure qu’il se propage. Cela survient a cause de la présence de canaux de fuite le long de la membrane, qui fait en sorte que certains ions s’échappent vers le LEC pendant que le potentiel gradué se propage, donc l’intensité du courant diminue.

Question 27

Si le potentiel gradué est assez fort, que peut-il déclencher?

Answer 27

Un potentiel d’action!

Question 28

Vrai ou faux : l’amplitude d’un potentiel d’action varie selon l’intensité du potentiel gradué

Answer 28

Faux. Amplitude tjrs pareille (concept de tout ou rien)

Question 29

Vrai ou faux : un potentiel d’action peut être dépolarisant et hyperpolarisant

Answer 29

Faux.seulement dépolarisant

Question 30

Vrai ou faux : un potentiel d’action peut être dépolarisant et hyperpolarisant

Answer 30

Faux.seulement dépolarisant

Question 31

Quel type de potentiel a une période réfractaire : potentiel gradué ou potentiel d’action?

Answer 31

Potentiel d’action

Question 32

De quel type de potentiel parle t’on?
Se propage dans la membrane de façon unidirectionnelle, sans décrément

Answer 32

Potentiel d’action

Question 33

Le potentiel d’action est déclenché par quoi?

Answer 33

Potentiel gradué

Question 34

Les potentiels d’action sont présents dans quel type de cellule?

Answer 34

Musculaire et neurones, c-a-d les cellules excitables

Question 35

Bien que les potentiels d’actions sont déclenchés par les potentiels gradués, ils sont très différents. Quelles sont les principales différences?

Answer 35

1. Potentiel d’action sont rapides et de grande ampleur
   2.PA tjrs meme amplitude et durée pour un type cellulaire donné
   3.Se propage de façon unidirectionnelle, sans décrément, sur une longue distance

Question 36

Bien que les potentiels d’actions sont déclenchés par les potentiels gradués, ils sont très différents. Quelles sont les principales différences?

Answer 36

1. Potentiel d’action sont rapides et de grande ampleur
   2.PA tjrs meme amplitude et durée pour un type cellulaire donné
   3.Se propage de façon unidirectionnelle, sans décrément, sur une longue distance

Question 37

Vrai ou faux : le potentiel d’action (comme le potentiel gradué et de repos) dépend lui aussi des gradients de concentration et de la perméabilité membranaire, surtout du Na+ et du K+.

Answer 37

Vrai

Question 38

Quels sont les types de canaux pouvant être ouverts par un potentiel gradué?

Answer 38

Ligand-dépendant, voltage-dépendant, mécano-dépendant…..

Question 39

Quels sont les types de canaux a ouverture et fermeture controlée pouvant déclencher un potentiel gradué?

Answer 39

Plusieurs : Ligand-dépendant, voltage-dépendant, mécano-dépendant…..

Question 40

Quels sont les types de canaux a ouverture et fermeture controlée pouvant déclencher un potentiel d’action?

Answer 40

Seulement voltage-dépendant.

Question 41

Ce sont les canaux voltage dépendants de quels ions particulièrement qui contribuent au déclenchement d’un potentiel d’action?

Answer 41

K+ et Na+

Question 42

Identifiez les termes correspondant a chaque chiffre

Answer 42

1 : dépolarisation
2: repolarisation
3: hyperpolarisation
4: potentiel de repos

Question 43

Quels sont les ions les plus impliqués dans la formation du potentiel membranaire?

Answer 43

K+ et Na+

Question 44

Lequel des énoncés suivants s’applique au potentiel gradué :
A) Il se propage avec décrément
B) Son déclenchement requiert une variation de potentiel membranaire d’au moins 15mV
C) Il induit seulement des dépolarisations membranaires
D) Il génère une période réfractaire durant laquelle la porte d’inactivation du canal Na+ se ferme
E) aucune de ces réponses

Answer 44

A)

Question 45

Les canaux voltage-dépendants Na+ et K+ sont ouverts ou fermée quand la cellule est au repos?

Answer 45

Fermés

Question 46

Les canaux voltage dépendants Na+ et K+ s’ouvrent de manière séquentielle suite a quoi?

Answer 46

Suite au potentiel gradué qui atteint le seuil d’activation des canaux

Question 47

Les canaux Na+ voltage-dépendants possèdent combien de portes? Quelles sont ces portes?

Answer 47

2 portes : porte d’activation et porte d’inactivation

Question 48

Quelles sont les conformations possibles des canaux voltage-dépendants Na+. Explique l’état des portes

Answer 48

3 conformations possibles :
Ouvert —> les deux portes sont ouvertes
Fermé, mais peut être ouvert : porte d’activation fermée et porte d’inactivation ouverte
Fermé et ne peut pas être ouvert : porte d’activation ouverte mais porte d’inactivation fermée

Question 49

Vrai ou faux : les caractéristiques du canal K+ de fuite sont les memes que celles du canal voltage dépendant K+

Answer 49

Faux.

Question 50

Combien de portes le canal K+ voltage-dépendant possède? Explique ces caractéristiques

Answer 50

Une seule porte : elle est fermée au repos et s’ouvre lentement pendant la dépolarisation pour permettre au K+ de sortir de la cellule

Question 51

Quelle est la forme du potentiel d’action?

Answer 51

forme de pic : avec montée et descente

Question 52

Le potentiel d’action a une forme de pic. Décrit à quoi correspond la montée et quels évènements ont mené à la montée.

Answer 52

dépolarisation rapide : ouverture rapide des canaux Na+ voltage dépendants

Question 53

Le potentiel d’action a une forme de pic. Décrit a quoi correspond la descente et quels évènements ont mené a la descente.

Answer 53

repolarisation : fermeture des canaux Na+ voltage dépendants et ouverture des canaux K+ voltage dépendants

Question 54

Quelle caractéristique le potentiel gradué doit absolument avoir pour déclencher un potentiel d’action?

Answer 54

il doit atteindre une certaine amplitude : nommée potentiel seuil

Question 55

En 7 étapes, décrit les changements de perméabilité membranaire et les mouvements d’ions lors d’un potentiel d’action

Answer 55

1. potentiel de repos –> le potentiel membranaire est à -70mV. Au repos, les canaux K+ et Na+ voltage dépendants sont fermés et les canaux K+ de fuite sont ouverts.
2. Dépolarisation initiale : Un potentiel gradué ayant atteint le potentiel seuil déclenche de manière irréversible (dépolarisation) la pente ascendante.
3. Potentiel d’action : Quand la dépolarisation atteint un certain seuil, les canaux Na+ voltage dépendants sont ouverts rapidement, ce qui entraine une entrée encore + importante de Na+ dans la cellule et entraine l’ouverture de canaux Na+ additionnels. Cette boucle de rétroaction positive se répète jusqu’à l’atteinte du sommet du pic.
   4.Sommet du pic : Quand on atteint le sommet du pic, il y a fermeture de la porte d’inactivation des canaux Na+ voltage dépendants (conformation fermé, ne peut être ouvert) et aussi l’ouverture lente des canaux K+ voltage dépendants.
4. Repolarisation : L’ouverture des canaux K+ voltage dépendants augmente la perméabilité de la membrane au K+, ce qui favorise la sortie de K+ de la cellule et dirige le potentiel membranaire vers le potentiel de repos.
5. Hyperpolarisation : la fermeture des canaux K+ voltage dépendants est lente, donc même après avoir atteint le potentiel de repos, le K+ continue à sortir de la cellule et le potentiel membranaire devient + négatif que le potentiel de repos. La conformation des canaux Na+ voltage-dépendants revient à la conformation initiale : fermé, mais peut être ouvert.
   7.Potentiel de repos : La fermeture complète des canaux K+ voltage-dépendants, couplé à la pompe Na+\K+ ATPase et aux canaux K+ de fuite permettent à la membrane de revenir à son potentiel de repos.

Question 56

Explique à quoi consiste le concept de tout ou rien du potentiel d’action.

Answer 56

Contrairement au potentiel gradué qui varie d’intensité et de durée selon l’intensité du stimulus, le potentiel d’action est toujours identique pour un même type cellulaire. Si le potentiel gradué atteint à peine le potentiel seuil, il y a un potentiel d’action. Si le potentiel gradué atteint 2x (en amplitude) le potentiel seuil, il y a un potentiel d’action d’intensité identique à l’autre. Si le potentiel gradué n’atteint pas le potentiel seuil, il n’y a aucun potentiel d’action. C’est le concept de tout ou rien.

Question 57

Si tous les potentiels d’action ont la même amplitude peu importe l’intensité du stimulus initial, alors comment l’animal peut-il différencier les stimuli d’intensité différentes?

Answer 57

Pcq l’itensité des stimulus est convertie en fréquence. Des stimuli d’intensité différents ne génèrent pas le même NOMBRE de potentiel d’action par unité de temps. Plus l’amplitude du stimuli de départ (le potentiel gradué) est grande, plus le nombre de potentiel d’action par seconde est grand, c-à-d plus la fréquence du potentiel d’action est grande.

Question 58

C’est quoi la période réfractaire?

Answer 58

période durant laquelle la membrane résiste à se dépolariser de nouveau.

Question 59

Vrai ou faux : la période réfractaire est présente au potentiel gradué ainsi qu’au potentiel d’action

Answer 59

faux. caractéristique unique du potentiel d’action

Question 60

Quelles sont les deux phases de la période réfractaire?

Answer 60

1.Période réfractaire absolue
2.Période réfractaire relative

Question 61

Décrit la période réfractaire absolue et elle est causée par quoi

Answer 61

Période durant laquelle il est IMPOSSIBLE de générer un deuxième potentiel d’action peu importe l’intensité du stimulus. Elle se déroule depuis le début de la dépolarisation jusqu’à la repolarisation. C’est causé par l’inactivation progressive des canaux Na+ voltage dépendants par la fermeture de leur porte d’inactivation (conformation fermés et ne peuvent être ouverts). Un deuxième potentiel d’action ne peut être généré jusqu’à ce que la majorité des canaux Na+ voltage dépendants reviennent à leur conformation initiale (fermés mais peuvent être ouverts) prés de la fin de la repolarisation.

Question 62

Décrit c’est quoi la période réfractaire relative et elle est causée par quoi?

Answer 62

Durant cette période, un deuxième potentiel d’action peut être généré mais seulement si son intensité est bien plus élevée que la normale. C’est causé par la fermeture lente des canaux K+ voltage dépendants, qui entraine une hyperpolarisation et éloigne encore plus le potentiel membranaire du potentiel seuil.

Question 63

Quels sont les deux rôles de la période réfractaire?

Answer 63

1.Limite la fréquence des potentiels d’action
2.Assure que le potentiel d’action soit unidirectionnel.

Question 64

Explique comment se fait la propagation du potentiel d’action au niveau du neurone

Answer 64

Ce n’est pas le potentiel d’action qui se déplace. En réalité, le potentiel d’action induit un courant électrique qui dépolarise une région membranaire adjacente, générant ainsi un deuxième potentiel d’action. Il y a donc une génération successive de potentiels d’action et ce, jusqu’à l’extrémité de l’axone

Question 65

Qu’est ce qui permet la génération successive de potentiels d’actions tout au long de l’axone?

Answer 65

la présence de canaux Na+ et K+ voltage dépendants tout au long de l’axone

Question 66

Quelles sont les deux caractéristiques concernant la propagation du potentiel d’action qui ne sont pas partagées avec la propagation du potentiel gradué?

Answer 66

1.Le potentiel d’action peut se déplacer sur une grande distance (+ de 1m) et ce, sans décrément le potentiel d’action à la fin de l’axone a une amplitude identique au potentiel d’action du début de l’axone
2.La propagation du potentiel d’action est unidirectionnelle, contrairement au potentiel gradué qui peut se propager bidirectionnellement

Question 67

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

Answer 67

contiguë (axones non myélinisés) et saltatoire (axones myélinisés)

Question 68

La génération de potentiel d’action successifs dans des régions membranaires adjacentes de l’axone correspond à la description de quel type de propagation? contiguë ou saltatoire?

Answer 68

contiguë (axones non myélinisés)

Question 69

C’est quoi un axone myélinisé?

Answer 69

axone recouverte de plusieurs couches de myéline (isolant) en raison de l’enroulement de plusieurs cellules de Schwann. Par contre, l’axone n’est pas myélinisé sur toute sa longueur. Il existe des régions non myélinisées.

Question 70

Comment appelle t-on les régions non myélinisées de l’axone?

Answer 70

noeud de ranvier

Question 71

Décrit les caractéristiques des nœuds de Ranvier

Answer 71

-région non myélinisée de l’axone
-possède un grand nombre de canaux Na+
-sont les seuls endroits où les potentiels d’action sont générés

Question 72

Décrit comment fonctionne la conduction saltatoire

Answer 72

le potentiel d’action semble sauter d’un noeud de Ranvier à l’autre

Question 73

Vrai ou faux :
La conduction saltatoire est unidirectionnelle comme la conduction contigüe

Answer 73

Vrai

Question 74

Vrai ou faux :
Concernant la conduction saltatoire, quand un potentiel d’action est généré au niveau d’un noeud de ranvier, une période réfractaire absolue se crée en amont du noeud

Answer 74

Vrai

Question 75

Quels sont les deux facteurs qui influencent de façon importante la vitesse de conduction du potentiel d’action?

Answer 75

-myélinisation
-diamètre de l’axone

Question 76

Quel type de propagation est + rapide? Pourquoi?

Answer 76

saltatoire : à cause des axones myélinisées, les potentiels d’action sont seulement générés au niveau des nœuds de ranvier. Dans la propagation contiguë, le potentiel d’action doit être généré dans l’entièreté des régions membranaires, ce qui ralentit la propagation.

Question 77

La propagation saltatoire est combien de fois + rapide que la propagation contiguë?

Answer 77

50x

Question 78

Concernant la vitesse de conduction, qu’est ce qui est + rapide : axone avec petit ou grand diamètre? Pourquoi?

Answer 78

grand diamètre, car plus on augmente le diamètre de l’axone, plus la résistance diminue. Selon la loi d’Ohm, la résistance est inversement proportionnelle à l’intensité du courant. Un axone de diamètre supérieur offre moins de résistance et permet une propagation + rapide du courant.

Question 79

L’utilisation d’anesthésique locale tel que la lidocaïne est utilisé pour quel but en médecine vétérinaire?

Answer 79

Pour éliminer temporairement la perception de douleur.

Question 80

Vrai ou faux : L’intensité du potentiel gradué détermine l’intensité du potentiel d’action

Answer 80

Faux

Question 81

Lors d’un potentiel d’action, lequel des énoncés suivants explique la repolarisation membranaire immédiatement suite au sommet du pic de dépolarisation :
1.Ouverture de la porte d’inactivation des canaux Na+ voltage dépendants
2.Fermeture de la porte d’activation des canaux Na+ ligand dépendants
3.Fermeture des canaux Ca2+ activés mécaniquement
4.L’ouverture des canaux K+ voltage-dépendant
5.Aucune de ces réponses

Answer 81

5.Aucune de ces réponses : fermeture de la porte d’inactivation des canaux Na+

Question 82

Lequel des éléments suivants est associé à la propagation d’un potentiel d’action?
1.La propagation d’un potentiel d’action est dirigée par l’ouverture de canaux ligand-dépendants
2.La conduction contiguë est plus rapide que la conduction saltatoire
3.La période réfractaire absolue assure la propagation bidirectionnelle du potentiel d’action
4.La myélinisation des axones ralentit la propagation des potentiels d’action
5.Aucune de ces réponses

Answer 82

aucune de ces répondes