Propriétés membranaires passives et transporteurs ioniques Flashcards
Comment la capacitance varie avec la taille des neurones?
Gros neurone a grosse capacitance, petit neurone a petite capacitance
Décrit la membrane neuronale (3)
• La membrane neuronale est une bicouche lipidique
• La membrane neuronale a une perméabilité sélective (perméa sont diff en fction de l’ion/molé qui traversent
Ions peuvent pas passer seuls, nécessitent canaux d’ou perméa sélective)
Bicouche lipidique = capaciteur pcq accumule charges
Comment se fait la génération des pot memb? (4)
• Canaux passifs (‘ leak ’ or resting ’ or non gated ’)
• Molécules chargées non diffusibles
• Mécanismes de maintien de l’équilibre ionique
Dans une chambre de 1 x 1 x 0.001 µm, 6 ions sont suffisants pour générer une différence de potentiel de 90 mV (ça prend très peu d’ions pour générer le pot memb)
Comment les gradients de conc varie avec les sp?
- Le gradient de concentration (ratio extra/intra) est similaire
- Concentrations ionique variables en fonction de l’espèce
Qu’est-ce que l’équilibre électrochim?
Gradients chimique et électrique: équilibre électrochimique
• À l’équilibre électrochimique, le flux net d’ions est nul
• La force électrochimique est créée par les effets conjoints du gradient de concentration et du gradient électrique
• Le point d’équilibre électrochimique détermine le potentiel d’équilibre
Qu’est-ce que la force électrochim?
Gradients chimique et électrique: force électrochimique
• Les variations de la perméabilité ou conductance ionique g induisent des variations du potentiel de membrane
• Le potentiel d’équilibre est variable pour chaque ion
• Les variations de conductance ionique sont dues principalement à l’ouverture de canaux voltage dépendants ou de récepteurs canaux
Conductance est selon forces électrochim, change en fction du pot memb, plus éloigne du pot eq de l’ion, plus force électrochim est grande donc plus conductance est grande
Qu’est-ce qui détermine les patrons de décharges des neurones?
Les types de conductances ioniques déterminent les patrons d’activité des neurones
dépendament des conductacnes actives dans le neurone, les décharges sont diff
Ya des cell qu’ont des patrons de décharges très propres à eux
Patrons de décharges peuvent changer en fction des neuromodulateurs
Conductances actives dictent le patron de décharges
Qu’est-ce que le circuit équivalent d’un neurone?
Résistances = canaux pcq laisse passser ions dans une certaine mesure
I = conductance ionique
Memb = capaciteur pcq emmagasine q, une fois que ya pu de batterie, le conducteur fournit les q usqu’à épuisement
Batterie = F électrochim
Na+ au pot repos rentre donc flèche vers int, inverse pour K+, Cl- est charge neg donc hyperpola comme K+
Pompe Na/K compense I passifs
I de fuite - combinaison du canal ionique (R) et F électrochim (batterie)
Qu’est-ce que la cste d’espace?
L’amplitude des réponses passives diminue en fonction de la distance
Ce phénomène est dû à :
• Résistance axoplasmique (résistance axiale, Ra ) = résistance du cytoplasme
• La résistance membranaire ( Rm ) = « fuite » de courant à travers la membrane
Détermine qté de I qui fuit à travers la memb
I prend la voie de moindre R (fuit memb)
Si aug canaux memb dim la R memb
lambda = quand on a perdu 2/3 du I initial
On perd bcp de I rapidement et vers la fin on le perd moins rapidement (c’est exponentiel)
Plus on s’éloigne de ou a injecté, moins fuites sont rapides à cause de la loi d’Ohm
Comment Ra varie avec le diamètre des axones?
La Ra est inversement proportionnelle au diamètre de l’axone :
• Petit diamètre axonal = grande Ra = petite λ
• Grand diamètre axonal = petite Ra = grande λ
λ est proportionnel au diamètre de l’axone
Qu’est-ce que la cste de temps?
τ = Rm.Cm
Rm = à quel pt elle laisse passer les charges, si forte Rm, plus To est grand
Si C est plus grand, on accumule + de charges mais c’est plus long donc To est plus grand
quand ferme le circuit, le courant se dissipe
Quelles sont les différences entre les canax et pompes?
- Le transport ionique est beaucoup plus rapide via les canaux 10 7 /s versus 10 3 /
- Le passage des ions est passif dans les canaux et suit le gradient de concentrations ionique Le passage est actif dans les pompes et se fait contre le gradient ionique
Qu’est-ce que’un transport actif primaire vs secondaire?
- Transport actif primaire les pompes utilisent l’énergie fournie par l’hydrolyse de l’ATP pour forcer le déplacement des ions
- Transport actif secondaire les échangeurs et co transporteurs déplacent un ions contre son gradient en utilisant l’énergie fournie par le gradient d’un autre ion
Quelles sont les différences entre les échargeurs et co-transporteurs?
Échangeurs
• Passage en anti gradient de deux ions, en sens opposé.
• Implique des ions de même polarité
Co transporteurs
• Passage d’ions dans le même sens , soit anti ou pro gradient
• Implique des ions de charges opposées
Quelles sont les 7 étapes de fctionnement de la pompe Na/K?
a. Liaison de 3 ions Na en position cytoplasmique
b. Phosphorylation
c. Changement de conformation
d. Relargage du Na
e. Liaison de 2 ions K en position extracellulaire
f. Déphosphorylation
g. Changement de conformation et retour à l’état originel
Décrit la pompe Na/K (4)
- 10 domaines transmembranaires
- Site de liaison du K et Na
- Site de liaison de l’ATP
- Site de liaison de l’ouabaïne
Quel est l’effet de la ouabaïne?
diminue possibilité de faire un PA pcq on retourne pas au pot repos, ya moments d’arrêts pcq onest pas capable d’atteindre le seuil d’activation
on perd le patron de décharges normal du neurone pcq on perd une des conductances, mod comm du neurone
Comment se fait la régulation du Ca2+?
Si est mal rég, peut causer mort cell par excitotoxicité
Ca2+ active bcp de voies intracell, potentialisation à long terme et dépression
Ya bcp d’emmaganisation du Ca2+ mais pas dansle cyto donc Ca2+ peut faciement rentrer
• 3 gènes pour NCX: 1 – 2 – 3
• mécanisme principal de régulation du Ca2+ cytoplasmique
• Génère une activité électrogénique (créé changement de pot memb pcq transport pas même nbre d’ions vers int et ext)
• 10 domaines transmembranaires
• Site de liaison du Ca2+
• Site de liaison de l’ATP
1) liaison de l’ATP
2) Phospho
3) Changement de confo qui cause relâchement de Ca2+
4) liaison du Ca2+
Qu’est-ce qu’un indicateur calcique?
• Fusion d’une GFP modifiée, la calmoduline et du peptide M13 (myosine light chain kinase)
• Liaison du Ca2+ → changement de conformation, permet à la GFP d’émettre de la fluorescence
Autres prot qui peuvent rég le Ca2+ de d’autres manières
le Ca2+ peut être storé en l’encageant, permet de rég le Ca2+ en faisant sorte qu’il est pas libre pcq c’est le Ca2+ libre qui est toxique
Comment se fait la régulation du Cl-?
En fction de l’expression des échangeurs on a des changements des conc de Cl- int et extracell
si on perd KCC2 on fait juste rentrer du Cl- donc devient trop excitateur
Famille à 12 domaines transmembranaires
Interdépendance entre les différents échangeurs/transporteurs
• Interdépendance : les mêmes ions
sont utilisés par plusieurs
transporteurs/échangeurs/pompes
Gens épileptiques ont p-e moins de KCC2 donc sont plus excitables pcq peuvent pas être inhibés par le GABA
épilepsie part souvent de l’hippocampe pcq est toute pliée donc transmission élect est super facile (seuil sont faciles à êtres atteints)
Dans réseau neuronale de l’hippo ya bcp de neurones pyramidaux qu’ont des collatérales entre eux donc activation anarchique d’un neurone active bcp bcp d,autres par après
• Conséquences au-delà des
changements de gradients ioniques
(e.g. volume cellulaire)
Comment se fait la régulation des H+?
Pleins d'échangeurs doivent garder pH stable pour assurer bon fctionnement • Échangeurs Na+ /H+ (famille SLC9): - Membranaires - pH intracellulaire - Intracellulaires - pH des organelles • 12 domaines transmembranaires
• Transporteurs HCO3 – (famille SLC4): - dépendants du Na+ - indépendants du Na+ • 14 domaines transmembranaires
ATPase vacuolaire (V ATPase)
Commet la V ATPase fctionne?
a) Entré d’un proton par l’hémi-canal côté cytoplasmique
b) Liaison du proton sur les résidus E (acide glutamique)
c) L’hydrolyse de l’ATP fait tourner l’anneau c-c’’. H+ déchargé par protonation d’un résidu R (arginine)
d) Sortie du proton côté intra-vésiculaire via l’hémi-canal
Dépendance inégale aux composantes chimique et électrique du gradient de protons
• Monoamines / Ach : pH
• Glutamate : électrique
• GABA : moins clair…
Quelle est la structure de la V-ATPase?
• Chargée de l’acidification des organelles intracellulaires
14 sous-unités au total (certaines en plusieurs exemplaires)
Domaine V1 = hydrolyse de l’ATP
• Formé des sous-unités A-H
• A et B = sites d’hydrolyse
• C-H = « tige » ou « stalk » reliant V1 à V0
Domaine V0 = translocation des H+
• Formé des sous-unités a, d, e, c, c’ et c’’
• c-c’-c’’ forment un anneau
• À noter: les 2 hémi-canaux
