Signalisation neuronale

Question 1

Quel sont les deux partir générales du système nerveux ?

Answer 1

Système nerveux central (SNC)
Système nerveux périphérique (SNP)

Question 2

Quels sont les deux types de synapses ?

Answer 2

Synapse électrique
Synapse chimique
Synapse= point oà le potentiel d’action se transmet d’une cellule nerveuse à un autre (ou à une cellule musculaire)

Question 3

Décrire le fonctionnement d’une synapse électrique:

Answer 3

-Les potentiels d’actions se propagent directement à travers les jonctions communicantes
-Avantages= synchronisation et rapidité de communication
-Système nerveux central, muscle cardiaque, muscles lisses des viscères, embryon

Question 4

Décrire le fonctionnement d’une synapse chimique

Answer 4

-cellule séparés par entre synaptique
-le signal électrique est converti en signal chimique
-ex: jonction neuromusculaire
-les plus présentes dans le corps

Question 5

Quelle partie du neurone s’occupe de la réceptions des stimuli, quelle partie de l’intégration des stimuli, quelle partie de la transmission du signale et quelle partie du transfert de l’information

Answer 5

Réception= Dendrites (POTENTIEL GRADUÉ)
Intégration= corps cellulaire
Passe par cône d’émergence/zône gachette (POTENTIEL D’ACTION)
Transmission= axone
Transfert= synapse dans jonction neuro-(neuronale, musculaire, glandulaire) (LIBÉRATION NT)

Question 6

Discuter des concentration des ions Na,K,Ca et Cl de part et d’autre de la membrane cellulaire du neurone.

Answer 6

Na plus concentrer à l’extérieur
K plus concentrer à l’intérieur
Ca plus concentrer à l’extérieur
Cl plus concentrer à l’extérieur

Question 7

Quest-ce que le potentiel de repos d’un neurone et quelle est ça valeur ?

Answer 7

Potentiel de repos= différence de potentiel de part et d’Autre de la membrane cellulaire au repos.Calculé en volt. Environ de -70mV.

Question 8

Qu’est-ce qui forme le potentiel de repos de la membrane ?

Answer 8

Charge extérieur= +
Charge négative= -
1- Les gradients de concentration qui fait que le Na rentre et le K sort
2-La pompe Na/K qui éjecte plus d’ions Na qu’elle ramène d’ions K (donc devient - à l’intérieur)
3-Cannaux à Na qui fait que Na rentre et BEAUCOUP de canaux à K qui fait que K sort. Membrane plus perméable au K donc plus de K qui sort que de Na qui rentre (donc devient - à l’intérieur)
4- Anions captifs du cytoplasme (protéine, phosphates,…) (don devient - à l’intérieur

Question 9

Le potentiel de membrane est dut à quoi ?

Answer 9

La répartition inégale des ions entre le cytoplasme et le liquide extracellulaire proche de la membrane cellulaire. Au niveau totale, le cytoplasme et le liquide extra cellulaire reste neutre, mais proche de la membrane une très petite fraction des ions différents s’accumule et crée le potentiel de repos.

Question 10

Qu’est-ce que le potentiel gradué ?

Answer 10

Une faible déviation du potentiel de repos. L’amplitude de la déviation varie selon le stimulus et se propage sur une courte distance et est décrémentiel (diminue plus il s’éloigne)
Moins négatif=dépolarisation
Plus négatifs=hyperpolarisation

Question 11

Quel est l’effet de l’entrée de Na lors d’un potentiel gradué sur la différence de potentiel ?

Answer 11

Lorsqu’on dépolarise la membrane, si on la dépolarise assez, on va ouvrir des canaux à Na à ouverture controlé pour que le Na rentre. Cela va faire en sort qu’il y aura plus de dépolarisation (-70 vers 0).

Question 12

Quel est l’effet de la sortie de K lors d’un potentiel gradué sur la différence de potentiel ?

Answer 12

Lorsqu’on dépolarise la membrane, si on la dépolarise assez, on va ouvrir des canaux à K à ouverture controlé pour que le K sorte de la cellule. Pour diminuer le dépolarisation et tendre vers l’hyperpolarisation (-70 à -infini).

Question 13

Comment le potentiel gradué se déplace ?

Answer 13

Comme une goutte d’eau qui tombe dans lac.
Stimulus ouvre canal, ex : celui à sodium, donc petite partie où charge rentre devient positive. La charge positive va être attiré par celle négative est donc va déplacer le potentiel gradué.
Éventuellement, puisque la quantité qui est rentré est limité, il va donc se propager en perdant de l’intensité et mourir.

Question 14

Quels types de canaux ioniques peuvent engendrer des potentiels gradués ?

Answer 14

Les canaux ionique ligand-dépendant avec des neurotransmetteurs
Les canaux ionique mécano-dépendant

Question 15

Quels types de canaux ioniques ligand-dépendant peuvent engendrer des potentiels gradués et quels types ils produisent ?

Answer 15

Les canaux Na cause dépolarisation, car ils laissent rentrer des Na (PPSE). Donc un activateur.

Les canaux K cause hyperpolarisation, car ils font sortir des K (PPSI). Donc un inhibiteur.

Les canaux Cl cause hyperpolarisation, car ils laissent rentrer des Cl (PPSI). Donc un inhibiteur.

Question 16

Défénir et comparer PPSE et PPSI ?

Answer 16

PPSE=potentiel post-synaptiques excitateurs
PPSI=potentiel post-synaptique inhibiteurs

Question 17

Qu’est-ce qu’un potentiel d’action ?

Answer 17

Potentiel d’action=brève inversion du potentiel de membrane qui se produit uniquement dans des cellules excitables et se produit quand un stimulus dépolarise la membrane plasmique jusqu’au seuil d’excitation.

Question 18

Quels sont les canaux ioniques voltage-dépendant impliqués dans la production d’un potentiel d’action ?

Answer 18

Les canaux Na voltage dépendant (NaV)
Les canaux K voltage dépendant (KV)
Ils sont présent seulement dans le cône d’émergence et dans le long de l’axone. Ces canaux souvent à un certain voltage. Ainsi le potentiel gradué pourrait atteindre le voltage nécessaire à leur changement de conformation.

Question 19

Décrire sommairement la structure d’un canal NaV (sous-unité alpha)

Answer 19

Possède senseur de voltage riche en acide aminé chargé positivement et ainsi qui vont détecter les changements de potentiel et entreprendre le changement de conformation. Le tier de ce senseur est composé d’arginine.

Question 20

Structure de NaV au repos

Answer 20

Canal avec filtre de sélectivité (détermine qu’est qui passe)
Lorsqu’on est au repos, le senseur de voltage est du coté interne de la membrane car il est chargé positivement et ainsi il ferme la barrière d’activation. Donc aucune molécule ne rentre.

Question 21

Décrire les 3 conformation de NaV et pourquoi/comment ils changent entre elles.

Answer 21

-Quand il est au repos (fermé) le senseur est vers l’intérieur et ferme la barrière d’activation.
-Quand il y a une dépolarisation, le senseur monte vers l’extérieur et ainsi la barrière d’activation s’ouvre. et le Na rentre
-Après quelque temps, la barrière d’inactivation referme le canal.
-Quand il y a une repolarisation de la membrane, la barrière d’inactivation s’ouvre, et le senseur va à l’intérieur pour fermer la barrière d’activation.

Voir schéma diapo 38 du diapo sur la signalisation neuronale

Question 22

Qu’est-ce que le seuil d’excitation et le potentiel d’action?

Answer 22

Seuil d’excitation (-55mV environ)= C’est l’intensité minimale du stimulus (dépolarisation) nécessaire pour produire un potentiel d’action (entrainer l’ouverture des Nav).
Le potentiel d’action= obéit à la loi du tout ou rien et à une amplitude constante. S’active quand on atteint le seuil d’excitation. Pousse à l’ouverture des canaux.

**certain stimuli n’atteint pas le seuil d’excitation

Question 23

Quelles sont les conformations possibles du KV ?

Answer 23

Quand la membrane est au repos ou elle est repolariser, les senseur sont vers l’intérieur et ainsi la barrière d’activation est fermé.

Quand on dépolarise la membrane les senseurs remontent vers l’extérieur et ainsi la barrière d’activation s’ouvre pour laisser sortir le K+

** pas de barrière d’inactivation comme le NaV

Question 24

Quel est le calcul qui nous permet de savoir si le potentiel d’action sera atteint ?

Answer 24

Si PPSE(dépolarise) + PPSI(hyperpolarise) est plus grand que le potentiel d’action= PA. Au niveau du cône d’implantation à un moment donné.
PPSE et PPSI reçu au dendrite donc le corps cellulaire les transmet au cône d’implantation…

Question 25

Décrire les phase du potentiel d’action:

Answer 25

de -70mV à +35mV c’est la période de dépolarisation (Nav)
de +35mV à -70mV c’est la période de repolarisation (KV)

Question 26

Décrire la phase de la dépolarisation selon le canal NaV:

Answer 26

La dépolarisation entraine le changement de conformation du canal Na+ ce qui entraine:
-ouverture de la barrière d’activation (car senseur vont à l’extérieur). Permet à Na+ de rentrer selon son gradient de concentration, car augmente la perméabilité de la membrane plasmique et ainsi accentuer la dépolarisation et entraine l’ouverture de d’autre canal NaV
-fermeture de la barrière d’inactivation des NaV 10^-4 secondes plus tard

Question 27

Décrire la phase de repolarisation (phase précoce) pour le KV

Answer 27

-La dépolarisation entraine le changement de conformation du canal à K+ et ainsi ça provoque l’ouverture lentement de la barrière d’activation. Permet au K+ de sortir de la cellule selon son gradient de concentration et ainsi d’abaisser le potentiel et donc faire une repolarisation.

Les canaux K+ commencent à s’ouvrir en même temps que les canaux à Na+ se referment. Donc plus de charge positive qui sortent donc le potentiel de repos revient.

Question 28

Qu’arrive t-il au canaux NaV lors de la repolarisation ?

Answer 28

L’ouverture de la vanne d’inactivation se fait, car les senseurs sont à l’intérieur et ainsi la vanne d’activation est fermé donc celle d’inactivation peut retourner à son état de repos.

Question 29

Qu’est-ce que l’hyperpolarisation tardive ?

Answer 29

Le potentiel de la membrane devient plus négatif que le potentiel de repos, car certains canaux K+ restent ouvert un peu plus longtemps donc il y a une sortie excessive des ions K+.

Question 30

Pourquoi est-ce que la pompe Na+/K+ ATPase rétablit la distribution des ions ?

Answer 30

Elle rétablit la distribution des charges car parfois après un potentiel d’action le Na+ et le K+ sont de part et d’autre de la membrane et on veut les rétablir comme avant le potentiel d’action.
La pompe est très énergivore…
Permet de préparer le neurone à un autre potentiel d’action pour pas qu’il n’y aille de déséquilibre ionique qui nuirait au potentiel d’action.

Question 31

Conseil: bien comprendre le schéma du diapo 50 ou 39 du PP sur la signalisation hormonale

Answer 31

:)))

Question 32

Nommer la l’état où:
le potentiel membranaire est de -70mV, où le potentiel augmente, où le potentiel diminue, où le potentiel est plus bas que -70mV

Answer 32

État de repos=-70mV (pas de passage d’ions)
Dépolarisation= entrée du Na+ donc potentiel augmente
Repolarisation= sortie du K+ donc potentiel diminue
Hyperpolarisation= sortie excessive du K+ qui cause un potentiel plus bas que le potentiel de repos…

Question 33

Comment certaines molécules naturelles et thérapeutiques peuvent moduler le NaV ?

Answer 33

La tétrodotoxine (neurotoxine) se fixe au canal a sodium et empêche le potentiel d’action de se faire. Mortel
Lidocaïne bloque le canal à sodium, ce qui empêche la production de potentiel d’action. POur les anesthésiés locales

Question 34

Qu’est-ce que la période réfractaire ?

Answer 34

= la période requise pour qu’une cellule excitable redevienne apte à engendrer un autre potentiel d’action. Faut que les canaux voltages soit revenu à l’état de repos pour engendrer un autre potentiel d’action.
2 types de période réfractaire:
- Période réfractaire absolue: lors de l’ouverture des vannes activation à fermeture des vannes d’inactivation des canaux Na+ (0,4 à 4ms selon les neurones). Détermine la fréquence maximal des influx nerveux (10-1000/sec)
-Période réfractaire relative: canaux Na+ inactivés (au repos) ou fermés et canaux K+ ouverts, donc le seuil d’excitation est plus élevé. PA possible mais nécessite un stimulus très important

Voir schéma du diapo 42 ou 54 et 43 ou 55 du PP sur la signalisation neuronale

Question 35

Comment la propagation du potentiel d’action se fait dans les différentes parties des neurones ?

Answer 35

Dans les :
-Dendrites: les dépolarisations (potentiels gradués) produites par des canaux sensibles à un ligand ou mécano-sensibles se propagent vers le coma.
-Zone gachette: 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’exode dans une seule direction (membrane plasmique est réfractaire à l’arrière du front)

Question 36

Pourquoi le potentiel d’action se propage en s’éloignant de son origine?

Answer 36

Le potentiel d’action se déplace en s’éloignant de son origine, mais pas vers son orignie, car vers l’origine c’est la pédiode réfractaire donc ces canals sont pas réceptifs.
Vers le corps cellulaire, il n’y a pas de canal, donc le potentiel d’action ne va pas vers le corps cellulaire.
Plus loin dans l’axone, ça va juste vers les boutons, car avant on est en période réfractaire

Question 37

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

Answer 37

Se fait normalement en dépolarisant la zone qui suit et la zone d’avant est réfractaire. C’est très lent: 0,5 à 2 m/s

Question 38

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

Answer 38

Le courant s’achemine par les ions Na et K à travers la membrane se fait dans les noeuds de Ranvier.
Entre les noeuds le courant circule à travers le liquide intracellulaire. Le potentiel d’action saute d’un noeud à l’autre.
L’influx se propage plus rapidement.
Le mécanisme plus économique, car moins d’ATP requis par la pompe Na/K

Question 39

Comment la transmission se fait entre les neurones par les synapses chimiques?

Answer 39

1-L’arrivée du potentiel d’action dans le bouton terminale entraine l’ouverture des canaux calcium voltage-dépendant.
2-Entré du calcium déclenche l’exocytose de vésicules contenant des neurotransmetteurs (125véshicule Aah/PA et 10^4 Aah/vésicule)
3- Les neurotransmetteurs se lient à leurs récepteurs et ouvrent des canaux ioniques, générant un potentiel post-synaptique

Question 40

Quels sont les propriété des neurotransmetteurs ?

Answer 40

-synthétisés par des neurones
-entreposés dans des vésicules synaptiques
-Sécrété par exocytose en réponse à un influx nerveux
-Se fixent à des récepteurs spécifiques sur une cellule cible (neurone, muscle ou glande)
-déclenchent une réponse physiologique

Question 41

Quels sont les principaux neurotransmetteurs acide aminés et leur propriété?

Answer 41

GABA: Inhibiteur (hyperpolarisation) dans le SNC. Le principale NT inhibiteur cérébral.
Glutamate: Excitateur (dépolarisation) dans le SNC. LE principal NT excitateur cérébral.

Question 41

Comment peut-on classifier les neurotransmetteurs ?

Answer 41

Par leur composition chimique: acétylcholine, amines biogène, acide aminés, neuropeptides

Par leur fonction: effet (excitateur, inhibiteur), action (directe, indirecte)

Question 42

Quel est le principal neurotransmetteur amines biogènes et leur propriété?

Answer 42

Noradrénaline: excitateur ou inhibiteur dans le SNA

Question 43

Quel est le principal neurotransmetteur neuropeptides et leur propriété?

Answer 43

L’endorphines= neuropeptides opioïdes endogène.
Propriété:
- existe 5 type
-bêta-endophine=polypeptide de 31 a.a
-Produit à partir de POMC, un précurseur clivé par des enzymes pour générer différents hormones
-Synthétisé au niveau de l’hypothalamus et de l’hypophyse antérieur
-Libébé lors d’effort physique intense, excitation, douleur, orgasme
-Agit sur les récepteurs opiacés (effets analgésique, sensation de bien-être)

Question 44

Comment se fait la biosynthèse des neurotransmetteurs ?

Answer 44

Où sont créer les NT : le corps cellulaire ou dans le bouton terminale
Neuropeptides viennent du corps cellulaire et emprunte des vésicule qui se transporte le long des microtubules pour aller au bouton. Tandis que petit neurotransmetteurs sont synthétisé dans le bouton terminale.
Acétylcholine dans le bouton terminale
On peut faire un recyclage dans certaines conditions

Question 45

Comment se fait la synthèse de l’acétylcholine (ACh) ?

Answer 45

Acetyl-CoA (fait par mitochondries) + Choline (dans alimentation) = Acetylcholine (ACh) par l’enzyme CAT

Question 46

À quel type de récepteurs l’acétylcholine se fixe ?

Answer 46

-Récepteur ionotropique (nicotinique)= canal ionique ligand-dépendant très rapide qui se retrouve dans les jonctions neuro musculaires du SNA

-Récepteur métabotropique (muscarinique)= récepteur GPCR lent qui se retrouve dans le SNA

Question 47

Est-ce que les neurotransmetteurs peuvent se lier à différent récepteurs et type de récepteurs ?

Answer 47

Oui, ex:
ACh qui se lie à nicotinique (ionotropique) et à muscarinique (métabotropique)
GABA qui se lie à GABAa (ionotropique) et GABAb (métabotropique)
Endorphine et noradrénaline qui agissent sur plusieurs récepteurs métabotropique différent

Question 48

Comment un canal ionique est régulé par un récepteur de NT de type GPCR ?

Answer 48

Après la liaison du ligand, la protéine G sera activé et ainsi la sous-unité alpha va activé l’adénylate cyclase qui produira l’AMPc (secondes messager) pour activer la protéine kinase A et qui phosphorylisera un canal ionique pour l’ouvrir.

Question 49

Avec quel type de récepteur sont couplé les récepteur olfactifs ?

Answer 49

GRPC qui active adénylate cyclase qui produit AMPc pour ouvrir directement des canaux ioniques

Question 50

Expliquer le mécanisme d’action des GPCR couplés à des protéine G qui sont inhibitrices ?

Answer 50

1-Liaison du ligand
2-Activation d’une protéine G soit inhibitrice ou stimulatrice
…

** donc un même neurotransmetteur peut stimuler ou inhiber des réactions dans différents neurones à cause du récepteur**

Question 51

Expliquer pourquoi l’acétylcholine peut être inhibiteur et stimuler au même moment ?

Answer 51

-Dans le muscle squelettique, les canaux ionotropique auquel il se lie laisse rentrer des ions positif donc il dépolarise la différence de potentiel qui stimule la contraction du muscle.
-Dans le coeur, les récepteurs métabotropique (GPCR) auquel il se lie stimule l’activation d’un canal K+ qui laisse sortir le K+ donc cela hyperpolarise la différence de potentiel qui inhibe l’activité du coeur en réduisant le rythme cardiaque

Question 52

Qu’est-ce qui arrive au NT après avoir été libéré dans la synapse ?

Answer 52

-Soit qu’il se lie à un récepteur (postsynaptique ou présynaptique)
-Soit qu’ils sont réabsorber par le neurone pré-synaptique pour être dégradé ou resécrété
-Soit qu’ils sont dégradé par des enzymes dans la fente synaptique
-Soit qu’il diffuse hors de la membrane (recaptures par pied astrocytaire dans le cerveau parfois)

Question 53

Quelle enzyme s’occupe de dégradé l’acéthylcholine et qu’est ce qui arrive avec les produits de la réaction ?

Answer 53

C’est l’acétylcholinestérase qui hydrolyse l’achèterais en choline et en acétate.
La choline est transporté dans le neurone présynaptique pour être utilisé dans la réaction de création d’ACh

Question 54

Qu’est-ce qui arrive quand un neurotransmetteur se fixe à un récepteur du neurone pré-synaptique sur son bouton ?

Answer 54

Le ligand se fixe à l’autorécepteur qui va moduler la synthèse du neurotransmetteur et son exocytose.

Question 55

Pourquoi certaines substances sont utilisé pour inhibé la recapture de certains neurotransmetteurs ?

Answer 55

Ex: la cocaine qui se fixe au DAT et bloque la recapture de la dopamine

Les inhibiteurs de la recapture de la sérotonine sont utilisé dans le traitement de la dépression.

Question 56

Comment se déroule le catabolisme des neurotransmetteurs dans les neurones pré-synaptique ?

Answer 56

Il y a des enzymes dans les neurones qui s’attaque aux enzymes non réutilisé pour les dégradés.

Question 57

Comment et pourquoi on utilise des substance inhibiteurs de l’AChE ?

Answer 57

Il bloque l’entrée de la choline dans le neurone présynaptique
Utilisé pour des raisons :
-médicales comme pour l’Alzheimer (donepezil/Aricept) et le Glaucome
-Non médicales avec les pesticides, les insecticides et les agents neurotoxiques

Question 58

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

Answer 58

C’est du Botox.
La substance (BoNT-A) va rentrer par endocytose dans la neurone présynaptique qui innerve un muscle et va libérer une substance dans la cellule pour aller scindé les SNARE qui assure l’exocytose…