Semaine 1 Flashcards
propriétés membranaires passives et transporteurs ioniques
Décris la permabilité de la membrane neuronale
La membrane neuronale a une perméabilité sélective (celle-ci détermine l’activité neuronale).
Étant donnée que la membrane est une bicouche lipidique, il y a des molécules spécifiques qui peuvent passer cette couche.
petites molécules hydrophobes > petites molécules polariées non chargées > grandes molécules polarisées non chargées > ions.
Comment se crée le potentiel de membrane?
par la différence de concentration entre intracellulaire et extracellulaire
Génération d’un potentiel membranaire (3)
- canaux passifs
- molécules chargées non-diffussibles
- mécanismes de maintien de l’équilibre ionique
V ou F: on a besoin de beaucoup d’ions afin d’affecter de façon importante le potentiel membranaire
Faux: dans une petite chambre, il ne faut qu’une petite quantité d’ions afin de générer un potentiel membrainaire
Est-ce que les concentrations ioniques sont similaires entre espèces?
Non, les concentrations ioniques sont variables en fonction de l’espèce. Cependant, le gradient de concentration est similaire (ratio extr et intra cellulaire).
Équilibre électrochimique
Lorsque le flux net d’ions est nul, donc autant entrant que sortant.
Comment se crée l’équilibre électrochimique?
L’équilibre électrochimique est créé par les effets conjoints du gradient de concentration et du gradient électrique.
Quand a lieu l’équilibre électrochmique?
Lorsque le flux net d’ions est nul, donc lorsque le nombre d’ions entrant est équivaut au nombre d’ions sortant.
Qu’est-ce qui détermine le potentiel d’équilibre?
Le point d’équilibre électrochimique détermine le potentiel d’équilibre.
V ou F: les conducatances ioniques déterminent l’activité neuronale
Vrai
Quelles sont les propriétés fondamentales qui déterminent la propriété physiologique des neurones? (2)
- Combinaisons de canaux ioniques
- Variation des constances ioniques
Quel symbole représente le canal potentiel unitaire voltage-dépendant?
La résistance - canal qui laisse passer certaine efficacité
Quel symbole représente le gradient électrochimique de K*?
Source de courant - il y a toujours un courant qui existe
Na+ / K+ / Cl-
Parmi les ions, lequel a le plus d’impact sur le potentiel de repos?
K+
Comment est créé le potentiel membranaire avec les ions?
Na+ = direction extra-intra
K+ = direction intra-extra
Cl- = direction extra-intra
K+ et Cl- = les deux directions s’annulent, donc la seule polarité qui reste est le Na+.
Courant sortant
Hyperpolarisation - ceci a lieu lorsque le K+ sort
Quelle partie du membrane représente le condensateur?
Bicouche lipidique - c’est ici qui s’accumule toutes les charges
Comment est le courant lors du potentiel de repos?
C’est un courant passif
Rôle de la pompe Na+/K+
Pour contrebalancer le courant de fuite des ions, donc elle travaille constamment.
Constante d’espace
L’amplitude des réponses passives diminue en fonction de la distance.
La formule de constante d’espace
Résistance membranaire
La fuite de courant à travers la membrane (la membrane est isolante mais pas parfaite, donc il y a de la fuite).
Résistance axoplasmique
Résistance du cytoplasme
Qu’est-ce qui a une plus grande sur la constante d’espace que Ra6
La myélinisation
Effet de la myéline sur la constante d’espace
La myélinisation fait diminuer la fuite.
La relation entre Ra et diamètre de l’axone
Inversement proportionnel
grand diamètre axonal = petite Ra = Grande λ
petit diamètre axonal = grande Ra = petit λ
Donc λ est propotionnel au diamètre de l’axone.
Constante de temps
Le temps nécessaire pour que la tension au borne de membrane atteint 2/3 de la valeur maximale.
La capacitance (la capcité de stocker des charges) dépend de quoi
La taille des neurones
Petit neurone = petite surface = petite capacitance
Grand neurone = grande surface = grande capacitance
Différence entre canaux et pompes
Canaux:
- passage des ions est passif
- ions suient le gradient de concentration ionique
Pompes:
- passage actif
- contre le gradient ionique
Entre les canaux et les pompes, lequel est plus rapide?
Via les canaux
Transport actif primaire
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 ion contre son gradient en utilisant l’énergie fournie par le gradient d’un autre ion.
Quels sont les 2 types de transport actif secondaire?
Échangeurs et co-transporteurs
Échangeurs
- passage contre gradient de 2 ions, en sens opposé
- implique des ions de la même polarité
Co-transporteurs
- passage d’ions dans le même sens, soit contre ou même gradient
- implique des ions de charges opposées
les étapes de la régulation du Na+ et K+
- Liaison des 3 ions de Na+ en position cytoplasmique
- Phosphorylation de la pompe
- Changement de la pompe
- Relargage du Na+
- Liaison de 2 ions K+ en position extracellulaire
- Déphosphorylation
- Changement de conformation (état original)
Description de la pompe Na+/K+
- 10 domaines transmembranaires
- site de liaision du K+ et Na+
-site de liaision de l’Atp - site de liaision de l’ouabaïne
rôle de ouabaïne
Bloque Na/K ATPase, donc peut arrêter le coeur
V ou F: l’activité de Na et K ne dépend pas de Na/K ATPase
F
Les effets de l’ouabaïne sur le potentiel d’action
- Les intervalles entre les PA sont réguliers, mais suite à l’injection, l’intervalle devient plus longue. // il fait retarder l’initiation de PA et donc celui de Na aussi.
- il y a aussi une perte d’hyperpolarisation
- perte d’amplitude lorsqu’on analyse les courbes
Régulation du Ca2+
La concentration intracellulaire de Ca2+ doit être maintenue proche de 0 afin d’éviter la mort cellulaire.
V ou F: afin de réguler le Ca2+ on peut les stocker dans les cellules
V
Sites de stockage pour Ca2+ (3)
- protéine de liaision de calcium (protéine se lie au calcium)
- réticulum endoplasmique
- mitochondries
Description de la protéine qui régule le Ca2+
- 10 domaines transmembranaires
- site de liaision du Ca2+
- site de liaion de l’ATP
Relation entre Ca2+ et l’activité neuronale
la concentration intracellulaire de calcium covarie avec l’activité neuronale, donc PA aussi.
Indicateur calcique GCAMP
- fusion de GFP modifiée (protéine fluorescente)+ calmoduline + peptide M13
Comment marque-t-on les ions Ca2+?
À l’aide de l’indicateur calcique GCAMP. Lorsque Ca2+ se lie à la protéine, il y aura un changement de conformation ce qui permettra à la GFP d’émettre de la fluorescence. (ceci a lieu lorsque neurone est actif et produite des PA).
L’indicateur calcique GCAMP repose sur quelle idée?
Repose sur le fait que la concentration de Ca est maintenue proche de 0 (pas inactif). Cependant, lorsque la concentration change, ceci cause des PA et la concentration calcique va augmenter de façon transitoire.
V ou F: le GCAMP permet de visualiser l’activité neuronale des animaux
V: la fluorescence du calcium permet de visualiser l’activité des animaux vivant ou éveillé qui effectuent des tâches.
Quels sont les deux systèmes de contrôle pour la régulation du Cl-?
- NKCC1 - contrôle l’entrer
- KCC2 - contrôle sortie
Lorsque Cl- s’accumule dans la cellule, KCC2 va faire sortir ions.
Rôle de Gaba récepteurs dans la régulation de Cl-
- Cl- peut entrer dans la cellule lorsque le récepteur Gaba s’active
Comment s’active les Gaba récepteurs?
Ces récepteurs dépendent de l’hyperpolarisation du membrane.
Interdépendance
les mêmes ions sont utilisés par plusieurs transporteurs, échangeurs, etc.
Ex: si on affecte Na, ça va aussi affecter la concentration des autres ions.
Conséquence de la dérégulation de Cl- dans molécules d’eau
Lorsqu’il y a une dérégulation, ceci peut affecter le volume du molécule d’eau. (si régulation augmente = augmentation du volume, vice versa). En effet, il y a conséquences des changements de gradients ioniques.
V ou F: la régulation du Cl- est influencé par la maturité des neurones
Vrai
Quelle est la différence dans la régulation du Cl- dans un neurone mature et immature?
Immature:
- NKCC1 (entrant) > KCC2 (sortant)
- En conséquence, la concentration de Cl- intracellulaire est plus élevée
- Ceci a donc un effet dépolarisant (inversion des gradients de concentration)
Mature:
- KCC2 (sortant) > NKCC1 (entrant)
- En conséquence, la concentration de Cl- intracellulaire est plus faible
- Donc hyperpolarisant
Quelle est l’importance du GABA récepteur dans la régulation du Cl-?
Le récepteur est perméable au Cl. En effet, ce récepteur est important pour l’établissement des mécanismes de plasticité. Ceci permettra alors le mis en place d’un circuit neuronal qui va ensuite permettre la maturation.
Quelle maladie peut être causé par la dérégulation du Cl-?
Épilepsie (pas encore certain): la dérégulation des protéines peut affecter la concentration du chlore ce qui pourrait provoquer de l’épilepsie.
V ou F: l’activité de plusieurs protéines (échangeurs, réceptuers, etc.) dépendent du pH intérieur de cellule.
Vrai
Les 2 types de protéines qui régulent H+
- Échangeurs Na+/H+ (famille SLC9)
- 12 domaines transmembranaires - Transporteurs HCO3- (famille SLC4)
- 14 domaines transmembranaires
- dépendants du NA+
- indépendants du NA+
Entre les organelles intracellulaires et le milieu intracellulaire, lequel est plus acide?
Les organelles
ATPase vacuolaire
Chargée de l’acidification des organelles intracellulaires
Description de la protéine de régulation de H+les
14 sous-unité au total, divisé en 2 parties:
1. domaine V1
- permet l’hydrolyse de l’ATP
- tout ce qui se trouve au milieu = sites d’hydrolyse
- en sous = ce qui relie V1 avec V0
- domaine V0
- permet la translocation de H+
- formé de plusieurs sous-unités
- formation d’un anneau
- présence de 2 hémi-canaux
Les étapes pour réguler H+
Il y a un accumulation des protons H+ dans le cytoplasme (lumen).
- Entré d’un proton H+ dans un hémi canal côté cytoplasmique
- Liaison du proton sur les résidus E (acide glutamique)
- Hydrolyse d’ATP fait tourner physiquement l’anneau dans le domaine V0 et il y a décharge de H+ par protonation d’un résidu R (arginine)- combinaison de H avec résidu R.
- Sortie du proton côté intra-vésiculaire via l’autre hémi-canal.
Comment peut-on visualiser la régulation du H+?
Un marqueur est accroché au carousel qui est fixé à un support, ceci permettra de visualiser la roration de la protéine.
Description des propriétés d’électrochimie du H+
Gradient électrique: il y a une accumulation du H+ dans la cellule
Gradient chimique: le pH créé par le H+
Quelle expérience a été mené sur l’électrochimie du H+ + résultats?
En remplaçant le H+ par K+, ceci détruit le gradient électrique, mais maintient le gradient chimique. En faisant ceci, on retrouve des monoamines acétylcholine. On conclut donc que ces derniers sont fortement dépendants du pH et le glutamate est dépendant du gradient électrique.
