Signalisation neuronale

Question 1

Qu’est-ce qui fait partie du SNP au niveau des neurones?

Answer 1

Le neurone afférent, le neurone efférent, les organes effecteurs, les récepteurs sensitifs, le corps cellulaire des neurones sensitifs.

Cela regroupe tout ce qui est en périphérie.

Question 2

Qu’est-ce qui fait partie du SNC au niveau des neurones?

Answer 2

Les interneurones, le corps cellulaires des neurones moteurs, l’axone qui se divise en deux du neurone sensitif.

Ces tout ce qui est dans la moelle.

Question 3

Qu’est-ce qu’une synapse?

Answer 3

Point où le potentiel d’action se transmet d’une cellule nerveuse à une autre ou d’un nerf moteur à une cellule musculaire.

Question 4

Comment se propagent les potentiels d’action dans une synapse électrique? Quels sont les avantages? Où retrouve-t-on ce type de synapse?

Answer 4

Les potentiels d’action se propagent directement à travers des jonctions communicantes (contact direct entre cellules)

Les avantages: synchronisation et rapidité de communication

Dans le système nerveux central, muscle cardiaque, muscles lisses des viscères, embryon

Question 5

Comment fonctionne la transmission d’un message avec une synapse chimique? Quel est un exemple?

Answer 5

Les cellules sont séparées par une fente synaptique

Le signal électrique est converti en signal chimique

Exemple : jonction neuromusculaire

Question 6

Comment se passe la propagation des influx nerveux dans la synapse chimique?

Answer 6

Il y a réception des stimuli au niveau des dendrites.

Il y a intégration des stimuli au niveau du noyau.

Il y a transmission du signal à partir du cône d’émergence jusqu’au jonctions neuro-neuronsles, neuro-musculaires et neuro-glandulaires.

L’information est transférée.

Question 7

Quels sont les gradients de concentration qui jouent un rôle important dans l’initiation et la propagation de l’influx nerveux ?

Answer 7

Cl- (veut entrer), Na+ (veut entrer), K+ (veut sortir) et Ca2+ (veut entrer)

Question 8

Qu’est-ce que le potentiel de repos?

Answer 8

C’est la différence de potentiel de part et d’autre de la membrane cellulaire au repos.

L’intérieur est négatif et l’extérieur est positif.

Question 9

Qu’est-ce que le voltage?

Answer 9

C’est l’énergie potentielle électrique résultant de la séparation de charges de signe opposé (ions séparés par la membrane).

Question 10

Quelles sont les étapes de l’origine du potentiel d’action?

Answer 10

La pompe à Na+/K+ éjecte plus d’ions Na+ qu’elle ne ramène d’ions K+.

De plus la membrane est plus perméable aux K+ que aux Na+. Les K+ sortent déjà plus que les Na+ entrent.

Les anions captifs du cytoplasme.

Accumulation de charges de part et autre de la membrane.

Question 11

À quoi est dû le potentiel de la membrane?

Answer 11

Le potentiel de membrane est dû à la répartition inégale des ions entre le cytoplasme et le liquide extracellulaire.

Question 12

Qu’est-ce qui demeure neutre lors du potentiel de la membrane?

Answer 12

Le cytoplasme et le liquide extracellulaire demeurent neutres.

Question 13

À quoi est attribuable le Vm?

Answer 13

Il est attribuable à une infime fraction des ions (˂ 0,00003%).

Question 14

Quel est l’effet de l’entrée de Na+ sur le Vm?

Answer 14

C’est lorsqu’un canal à ouverture contrôlée s’ouvre et laisse passer les Na+. Ceux-ci entrent dans la cellule en suivant leur gradient de concentration. Cela fait en sorte que le potentiel de membrane se rapproche de 0. Il y a donc une dépolarisation.

Question 15

Quel est l’effet de la sortie d’ions K+ sur le potentiel de membrane?

Answer 15

Lorsqu’un canal à K+ à ouverture contrôlée s’ouvre, cela permet aux K+ de sortir de la cellule en suivant leur gradient de concentration. Cela fait en sorte que le potentiel de membrane devient encore plus négatif, ce qui cause une hyperpolarisation.

Question 16

Comment varie l’amplitude du potentiel gradué?

Answer 16

Il varie selon l’amplitude des stimuli. Plus il y a d’ions, plus le potentiel va varier.

Question 17

Sur quelle distance se propage le potentiel d’action?

Answer 17

Sur une courte distance.

Question 18

Qu’est-ce que ça veut dire quand on dit que le potentiel d’action est décrémentiel?

Answer 18

Cela veut dire que plus on s’éloigne de la source, plus l’intensité diminue.

Question 19

Lorsqu’une petite région de la membrane est dépolarisée, comment va se transmettre cette dépolarisation dans le reste de la membrane?

Answer 19

Lorsqu’une petite région est dépolarisée, il y a inversion des charges. L’intérieur devient positif et l’extérieur devient négatif seulement à l’endroit qui a été dépolarisée. Les charges positives se déplacent latéralement car elles sont attirées vers les charges négatives. Cela crée la vague de dépolarisation.

Question 20

Quels types de canaux ioniques peuvent engendrer des potentiels gradués?

Answer 20

Les canaux ioniques ligand-dépendant qui laissent passer le Na+.

Les canaux ioniques mécanodépendants qui laissent passer le Na+.

Question 21

Que sont les PPSE et les PPSI?

Answer 21

Lorsque le Na+ entre dans la cellule, cela crée une dépolarisation donc une activation. C’est un PPSE.

Lorsque le K+ ou le Cl- sort/entre dans la cellule, cela crée une hyperpolarisation, donc une inhibition. C’est un PPSI.

Question 22

Qu’est-ce que le potentiel d’action? Où se produit-il? Quand se produit-il?

Answer 22

C’est une brève inversion du potentiel de membrane.

Il se produit uniquement dans des cellules excitables (neurones et myocytes), car ce sont les seules ayant des canaux voltage-dépendants qui sont nécessaires pour les potentiel d’action.

Il se produit lorsqu’un stimulus dépolarise la membrane plasmique jusqu’au seuil d’excitation.

Question 23

Quels sont les canaux ioniques impliqués dans la production d’un potentiel d’action? Où se retrouvent-ils?

Answer 23

Les canaux à Na+ voltage-dépendants (NaV) et les canaux à K+ voltage-dépendants (KV).

Ils se trouvent dans le cône d’émergence.

Question 24

Quelle est la structure de NaV au repos?

Answer 24

La barrière d’inactivation est ouverte.

La barrière d’activation est fermée.

Question 25

Que se passe-t-il avec les canaux NaV lorsqu’il y a atteinte du seuil d’excitation?

Answer 25

La barrière d’activation s’ouvre ce qui permet l’entrée massive de Na+ dans la cellule ce qui va causer la dépolarisation.

Question 26

Que se passe-t-il un peu de temps après l’ouverture de la barrière d’activation du NaV?

Answer 26

Un peu plus tard, la barrière d’inactivation va se fermer. Puisque la barrière d’activation prend plus de temps à se fermer, cela empêche une hyperdépolarisation. Cela va entraîner la repolarisation.

Question 27

Qu’est-ce que le seuil d’excitation?

Answer 27

C’est l’intensité minimale du stimulus (dépolarisation) nécessaire pour produire un potentiel d’action (entraîner l’ouverture des NaV).

Question 28

Qu’est-ce qui obéit à la loi du tout ou rien?

Answer 28

Le potentiel d’action. De plus son intensité est constante.

Question 29

Quelles sont les différentes conformations de KV? Quand changent-elles?

Answer 29

La structure générale est semblable à celle des NaV, sauf qu’ils ne possèdent pas de barrière d’inactivation.

Lorsque la membrane sera dépolarisée par l’entrée de Na+, la barrière d’activation des KV va s’ouvrir pour permettre de laisser sortir des K+. Cela va entraîner la repolarisation de la membrane. Lorsque la membrane sera repolarisée, la barrière d’activation des KV va se fermer.

Question 30

Qu’est-ce qui détermine s’il y a un potentiel d’action ou non?

Answer 30

La somme des PPSE et PPSI au cône d’implantation à un moment donné détermine s’il y a potentiel d’action (PA) ou non.

PPSE + PPSI ≥ seuil d’excitation → PA

Question 31

Décrivez la phase de dépolarisation.

Answer 31

Lors de la dépolarisation, il y a changement de conformation du canal à Na+. Il y a ouverture de la barrière d’activation et fermeture de la barrière d’inactivation (10-4 sec + tard) presque en même temps.

La dépolarisation de la membrane plasmique entraîne l’ouverture de la vanne d’activation des canaux sodium voltage dépendants, ce qui augmente la perméabilité de la membrane plasmique et l’entrée du Na+
l’entrée du Na+ accentue la dépolarisation et entraîne l’activation de nouveaux canaux à Na+

ouverture entrée du canal du Na+ =↑dépolarisation

Le potentiel de membrane devient de moins en moins négatif puis il devient positif.

La dépolarisation provoque la fermeture de la vanne d’inactivation des canaux sodium voltage dépendants.

Question 32

Décrivez la phase de repolarisation.

Answer 32

La dépolarisation cause l’ouverture (lente) des canaux potassium voltage dépendants, ce qui entraîne la sortie du K+

Le ralentissement de l’entrée du Na+ (dû à la fermeture de la vanne d’inactivation des canaux sodium voltage dépendants) et l’accélération de la sortie du K+ vont rétablir le potentiel de repos de la membrane (le cytosol redevient négatif relative- ment au liquide extracellulaire)

La repolarisation entraîne l’ouverture de la vanne d’inactivation des canaux sodium voltage dépendants

Question 33

Qu’est-ce que l’hyperpolarisation tardive? Par quoi est-elle causée?

Answer 33

Potentiel de membrane « plus négatif » que le potentiel de repos.

Certains canaux K+ demeurent ouverts ce qui entraîne la sortie excessive des ions K+. Il y a atteinte du potentiel d’équilibre du K+.

Question 34

Quel est le rôle de la Na+/K+ ATPase lors d’un potentiel d’action?

Answer 34

La Na+/K+ ATPase rétablit la distribution des ions de part et d’autre de la membrane. Elle va apporter les K+ dans la cellule et les Na+ à l’extérieur de la cellule.

Un neurone pourrait transmettre de 1x105 à 50x106 influx nerveux avant que le désquilibre ionique ne nuise à la production d’un potentiel d’action.

Question 35

Qu’est-ce que la période réfractaire?

Answer 35

C’est la période requise pour qu’une cellule excitable redevienne apte à engendrer un autre potentiel d’action.

Question 36

Qu’est-ce que la période réfractaire absolue?

Answer 36

Un deuxième potentiel d’action est impossible.

À partir de l’ouverture des vannes d’activation jusqu’à la fermeture des vannes d’inactivation des canaux à Na+ (dure de 0,4 à 4 ms selon les neurones).

Elle détermine la fréquence max des influx nerveux (10-1000/sec).

Question 37

Qu’est-ce que la période réfractaire relative?

Answer 37

Lorsque les canaux Na+ sont inactivés ou fermés et que les canaux K+ ouverts

Cela fait en sorte que le seuil d’excitation est plus élevé, donc un potentiel d’action est possible mais nécessite un stimulus plus important.

Question 38

Décrivez la propagation du potentiel d’action dans les neurones selon les différentes parties.

Answer 38

Dendrites : Les dépolarisations (potentiels gradués) produites par des canaux sensibles à un ligand ou mécano- sensibles se propagent vers le soma.

Zone gâchette (riche en canaux à Na+ et K+) : Si les dépolarisations atteignent le seuil d’excitation elles vont déclencher un potentiel d’action

Axone : Le potentiel d’action se propage le long de l’axone dans une seule direction (la membrane plasmique est réfractaire à l’arrière du front).

Question 39

Pourquoi le potentiel d’action se déplace seulement dans une direction?

Answer 39

Il se déplace seulement vers la droite, car il y a seulement des canaux voltage-dépendants vers la droite.

Question 40

Comment décrire la propagation d’un potentiel d’action dans un axone non myélinisé (conduction continue)?

Answer 40

Il faut dépolariser toute la longueur de la membrane plasmique. Chaque segment sont dépolarisés à tour de rôle.

Question 41

Comment décrire la propagation d’un potentiel d’action dans un axone myélinisé (conduction saltatoire)?

Answer 41

C’est beaucoup plus rapide lorsqu’elle est myélinisée. Le courant acheminé par les ions Na+ et K+ circule à travers la membrane plasmique dans les nœuds de Ranvier. C’est dans les noeuds de Ranvier qu’on retrouve les canaux voltage-dépendants.

Ce sont seulement les noeuds de Ranvier qui sont dépolarisés. C’est donc une fraction de la membrane plasmique qui doit être dépolarisée.

L’influx se propage plus rapidement et c’est un mécanisme plus économique (moins d’ATP requis par la pompe sodium-potassium)

Question 42

Comment décrire le mécanisme d’action des synapses chimiques?

Answer 42

L’arrivée du potentiel d’action dans le bouton terminal entraîne l’ouverture des canaux à Ca2+ sensibles au voltage.

L’entrée de Ca2+ déclenche l’exocytose de vésicules contenant des neurotransmetteurs

Les NTs se lient à leurs récepteurs et ouvrent des canaux ioniques, générant un potentiel post-synaptique

Question 43

Comment décrire les différences entre la propagation du potentiel d’action et les synapses dans le système somatique, SNA sympathique et SNA parasympathique?

Answer 43

Somatique : de la moelle épinière au muscle, il s’agit d’un seul neurone myélinisé. C’est donc une conduction saltatoire.

SNA sympathique : le neurone sympathique pré-ganglionnaire est myélinisé tandis que le neurone post-ganglionnaire ne l’est pas.

SNA parasympathique : neurone parasympathique pré-ganglionnaire est myélinisé tandis que le neurone post-ganglionnaire ne l’est pas.

Question 44

Où sont synthétisés les différents neurotransmetteurs?

Answer 44

Neurotransmetteurs polypeptidiques : noyau des neurones

Petits neurotransmetteurs (Acétylcholine) : dans le bouton terminal

Question 45

Qu’est-ce que ça prend pour synthétiser l’acétylcholine?

Answer 45

Ça prend de l’acétal CoA ainsi que de la choline.

Question 46

L’acétylcholine se fixe à quels récepteurs?

Answer 46

Aux récepteurs nicotiniques (jonctions neuro-musculaires et SNA) : se sont des canaux ligand-dépendants qui entraînent le passage de Na+ (dépolarisation). PLUS RAPIDE

Aux récepteurs muscariniques (SNA) : active récepteur couplé à protéine G.

Question 47

Quels sont les effets de la liaison de l’acétylcholine sur différents récepteurs?

Answer 47

Un acetylcholine qui se lie sur un récepteur nicotinique sur un muscle squelettique entraîne la dépolarisation et donc la contraction du muscle.

Un acétylcholine qui se lie sur un récepteur muscarinique sur le cœur entraîne une hyperpolarisation et une diminution du rythme cardiaque.

Question 48

Vrai ou faux? Un neurotransmetteur donné peut se lier à différents récepteurs.

Answer 48

Vrai.

Question 49

Quels sont les différents mécanismes de régulation d’un canal ionique par un récepteur de type GPCR?

Answer 49

Régulation de l’ouverture d’un canal par:

Une protéine G qui va directement contrôler l’ouverture du canal

Un second messager qui va être activé par la liaison de la protéine G avec l’adénylate cyclase

Une kinase qui va être activée par un second messager

Question 50

Quel est le devenir de l’acétylcholine après son interaction avec un récepteur?

Answer 50

Elle va être dégradée par l’enzyme acétylcholinestrerase (dégradé 25 000 molécule ACh/sec) et sa dégradation va créer de la choline et de l’acétate. La choline va être récapturée par le neurone pré synaptique. Elle pourra servir de nouveau à la synthèse de molécule d’acétylcholine.

Question 51

Quel est le mécanisme d’action de la toxine botulinique (botox)?

Answer 51

Détruit les protéines SNARE ce qui fait en sorte que ça empêche les vésicules de s’accoler à la membrane plasmique et donc les neurotransmetteurs ne peuvent pas être émis dans la synapse. C’est pour cette raison que les muscles dans la région ne peuvent plus se contracter.

Question 52

Quel est le devenir des neurotransmetteurs?

Answer 52

Ils peuvent se lier à un récepteur post-synaptique.

Ils peuvent se fixer à des auto-récepteurs (récepteurs sur le neurone pré-synaptique qui vient de libérer le neurotransmetteur en question) et ainsi contrôler la synthèse/libération du neurotransmetteur en question.

Il peuvent être recapturés par le neurone pré-synaptique ou des cellules à proximité comme les astrocytes. Ils peuvent souvent être recyclés et reservir ou être dégradés.