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Bases système nerveux > Signaux nerveux 1 > Flashcards

Signaux nerveux 1 Flashcards

1
Q

Quels sont les 3 types de potentiel?

A

1- potentiel récepteur
2- potentel synaptique
3- potentiel d’action

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Q

Quel est le potentiel de repos de la membrane?

A

négatif ( -40 à -90 mV), -65 mV

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3
Q

Quels sont les étapes à partir du potentiel de repos pour arriver à un potentiel d’action?

A

1- Neurones sensoriels: potentiel de récepteur en réponse à un stimulus

2- Communication entre neurones: la synapse produit des potentiels postsynaptiques

3- Propagation de l’influx nerveux le long d’un axone: potentiel d’action

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4
Q

Quand on rentre une micro-électrode dans un neurone, on enregistre quoi comme potentiel et cela indique quoi?

A

un potentiel NÉGATIF. Ceci indique qu’au repos, les cellules ont les moyens de créer une différence de potentiel constante entre les deux faces de sa membrane.

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5
Q

Les potentiels de récepteur sont dû à quoi?

A

ils sont dus à l’excitation des neurones sensoriels par des stimuli externes.

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6
Q

Les signaux électriques produits par les neurones peuvent avoir quoi pour cause ?

A

La réponse à un stimulus sensoriel.

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7
Q
  1. Donner un exemple d’excitation des neurones sensoriels par des stimuli externes.
  2. Qu’est-ce qui va répondre à la stimulation et avec quoi?
A
  1. Une stimulation tactile de la peau qui excite des corpuscules de Pacini qui détectent les perturbations mécaniques de la peau.
  2. Le prolongment neuronal au centre du corpuscule répond à la stimulation par un potentiel de récepteur.
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8
Q

Quel est le type de signal qui s’observe a/n des contacts synaptiques lors des communications entre neurones?

A

Ce sont des potentiels synaptiques.

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9
Q

Les potentiels synaptiques sont dû à quoi?

A

l’activation des synapses

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10
Q

Les potentiels synaptiques permettent quoi?

A

Ils permettent le transfert de l’information d’un neurone à un autre.

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11
Q

Qu’est-ce que les neurones génèrent comme signal électrique? Il se propage où?

A

Ils génèrent des signaux électriques qui sont des POTENTIELS D’ACTION qui se propage le long des AXONES.

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12
Q

Les potentiels d’action sont responsables de quoi?

A

Ils sont responsables de la transmission d’informations sur de longues distances et permettent au système nerveux de transmettent l’informations aux tissus cibles comme le muscle squelettique.

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13
Q

Quand est-ce que les potentiels d’action sont déclenchés?

A

Ils sont déclenchés quand le potentiel de membrane atteint un certain SEUIL DE VOLTAGE.

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14
Q

Le voltage de la membrane monte (ou descend) grâce à quoi?

A

grâce aux courants ioniques générés par les synapses.

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15
Q

Comment peut-on injecter un courant en laboratoire? et comment peut on enregistrer le voltage résultant?

A

en insérant dans le neurone une micro-électrode et en la reliant à une pile et on peut enregistrer le voltage résultant par une autre micro-électrode relié à un amplificateur.

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16
Q

Si on injecte un courant négatif, le potentiel membranaire devient comment? Comment appelle-t-on ce phénomène?

A

Le potentiel membranaire devient plus NÉGATIF. On appelle cela une hyperpolarisation.

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17
Q

VRAI ou FAUX. Si on injecte plus de courant négatif, plus grande est l’hyperpolarisation.

A

VRAI

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18
Q

Si on injecte un courant positif, le potentiel membranaire devient comment? Comment appelle-t-on ce phénomène?

A

Il devient plus POSITIF. On appelle cela une dépolarisation.

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19
Q

Si on injecte plus de courant positif, plus petite/grande est la dépolarisation.

A

Grande

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20
Q

Qu’est-ce que l’on qualifie de réponses passives? et pourquoi appelle-t-on cela « passives »?

A

La dépolarisation et l’hyperpolarisation. Elle sont qualifiées de passive, car elles n’exigent aucune propriété particulière de la membrane.

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21
Q

Si l’on a déjà insérer un courant positif et que l’on injecte encore plus de courant positif, que faut-il pour qu’il y ait un déclenchement d’un potentiel d’action?

A

Il faut que le voltage atteint un certain seuil ( ex. -50mV).

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22
Q

Qu’est-ce qu’une réponse active?

A

un courant positif qui mène à un déclenchement d’un potentiel d’action.

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23
Q

Une réponse active se traduit par quoi?

A

un changement bref ( 1ms) du potentiel membranaire qui, de négatif, devient positif puis négatif de nouveau.

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24
Q

Si le voltage atteint le seuil, il y a exécution complète de quoi?

A

d’un potentiel d’action

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25
Q

Qu’arrive-t-il si le voltage atteint est sous le seuil (subliminal)?

A

Il n’y a qu’une réponse passive. → le potentiel d’action est donc un phénomène de « tout ou rien ».

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26
Q

Si on injecte encore + de courant positif après un potentiel d’action, est-ce que l’amplitude change? Si non, qu’est-ce qui change?

A

L’amplitude du potentiel d’action ne change pas mais le nombre de potentiels d’action augmente et l’intervalle entre eux diminue → Donc, la FRÉQUENCE AUGMENTE

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27
Q

VRAI ou FAUX. Plus le neurone est stimulé par les inputs excitateurs, plus il émet des potentiels d’action et plus grande est la fréquence.

A

VRAI

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28
Q

L’intensité d’une stimulation est codée comment dans les neurones?

A

par la fréquence de potentiels d’action ou la « fréquence de décharge ».

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29
Q

Qu’elle sont les réponses passives et actives?

A

Qu’elle sont les réponses passives et actives?

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30
Q

Les potentiels électriques qui s’instaurent entre les 2 côtés de la membrane des neurones sont dus à quoi?

A

1- à des différences de concentration d’ions spécifiques de part et d’autres de la membrane cellulaire

2- la perméabilité sélective des membranes à certains de ces ions.

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31
Q

Les deux phénomènes qui instaurant les potentiels électriques entre les deux côtés de la membrane des neurones dépendent de quoi?

A

Ils dépendent de deux sortes de protéines de la membrane cellulaire:

  • gradient de concentration crées par → transporteurs actifs
  • perméabilité selective de la membrane due à → canaux ioniques
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32
Q

Quel est le rôle des transporteurs actifs?

A

ils créent des gradients de concentration ionique en transportant activement certains ions à l’encontre de leur gradient de concentration, vers l’intérieur ou vers l’extérieur de la cellule.

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33
Q

VRAI ou FAUX. Les transporteurs actifs transportent des ions vers l’intérieur de la cellule.

A

FAUX. vers l’extérieur aussi. Ils les transportent à l’encontre du gradient de concentration.

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34
Q

Quel est le rôle des canaux ioniques?

A

Ils permettent à certains ions de franchir la membrane suivant leur gradient de concentration.

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35
Q

La perméabilité sélective des membranes est due principalement à quoi?

A

aux canaux ioniques.

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36
Q

Les canaux ioniques et transporteurs travaillent comment l’un par rapport à l’autre?

A

les uns contre les autres. Ils ont une action CONTRAIRE.

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37
Q

Considérons un système simple dans lequel une membrane sépare 2 compartiments contenant des ions en solution. Entre les deux, il y a une membrane qui ne laisse passer que les ions potassium K+, on dit qu’elle est perméable aux ions K+. Si la concentration des ions K+ de part et d’autre de la membrane est différente, il s’établit quoi?

A

il s’établit une différence de potentiel.

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38
Q

Si la concentration des ions K+ est 10x + élevée du côté interne ( compartiment intra) que du côté externe ( compartiment extra), qu’advient-il du potentiel électrique des 2 compartiments? Que ce passe-il comme mouvements des ions K+?

qu’est-ce que l’on atteinte à la fin? qu’est-ce que c’est?

  • il faut se rappeler que la membrane n’est pas perméable aux anions ( ions négatifs)
A

Le compartiment intra devient négatif par rapport au compartiment extra.

1- les ions K+ s’écoulent selon leur gradient de concentration ( intra vers extra) emmenant avec eux leurs charges positives. Les ions chargés positifs quittent le milieu intra, il y reste donc un surplus de charges négatives.

2- Au fur et à mesure que les ions K+ sortent, il se développe un voltage qui vient s’opposer à la sortie des ions K+. En effet, l’accumulation d’ions négatifs en intra crée un champ électrique négatif, qui est attirant pour les ions K+ et l’accumulation des k+ à l’extérieur crée un champ électrique positif, qui est répulsif pour les K+.

+ LES IONS K+ SORTENT, PLUS LE CHAMP ÉLECTRIQUE SE DÉVELOPPE ET S’OPPOSE À LEUR SORTIE.

À moment donné, la différence de potentiel ( champ électrique) entre les deux côtés de la membrane compense EXACTEMENT le gradient de concentration. = POINT D’ÉQUILIBRE ÉLECTROCHIMIQUE

Lorsqu’il y a une parfaite égalité entre 2 forces opposées :

1- le gradient de concentration qui sort les ions K+

2- le gradient électrique opposé, qui empêche les ions K+ de sortir.

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39
Q

Qu’est ce que le point d’équilibre électrochimique?

A

Différence de potentiel qui compense exactement le gradient de concentration → potentiel d’équilibre

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40
Q

Les potentiels transmembranaires sont dus à quoi?

A

1- différence de concentration ioniques de part et d’autres de la membrane qui sont établies par des transporteurs d’ions ( pompes ioniques)

2- la perméabilité sélective des membranes due aux canaux ioniques.

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41
Q

Dans les neurones, les pompes font quoi et les canaux font quoi par rapport au K+?
Qu’est-ce que cela créer?

A
  • Les pompes accumulent le K+ dans le CYTOPLASME
  • Les canaux laissent un flux sortant permanent de K+

=> POTENTIEL DE REPOS

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42
Q

Il y a une séparation des charges seulement où?

A

La séparation des charges a lieu qu’au voisinage de la membrane.

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43
Q

Est-ce qu’un nombre d’ions très faible suffit ( 10^-12 mol) suffit pour établir un potentiel transmembranaire?

A

OUI. → Séparation des charges qu’au voisinage de la membrane

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44
Q

Le voltage est relié proportionnellement à quoi?

A

Au log des concentrations.

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45
Q

Quelles sont les 2 forces qui créent les potentiels?

A
  • Gradient de concentration

- Champ électrique

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46
Q

Gradient de concentration qui créer un potentiel :

Qu’arrive-t-il si initialement les concentration sont les suivantes:

1- intra: 10 mM KCI
2- extra: 1 mM KCI

Expliquer le processus et les voltage aux conditions initiales et à l’équilibre.

A

Conditions initiales:

  • V= 0
  • les ions K+ vont de intra à extra

Conditions à l’équilibre:

  • Vintra-extra = -58 mV
  • les ions K+ vont de intra à extra mais équilibré par l’effet opposée du potentiel de membrane
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47
Q

Comment qualifie t-on le potentiel électrique qui s’établie entre les deux faces de la membrane à l’équilibre électrochimique?

A

le potentiel d’équilibre. =

Différence de potentiel qui compense exactement le gradient de concentration

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48
Q

Gradient de concentration qui créer un potentiel :

Qu’arrive-t-il si initialement les concentration sont les suivantes:

1- intra: 1 mM NaCI
2- extra: 10 mM NaCI

Expliquer le processus et les voltage aux conditions initiales et à l’équilibre.

A

Conditions initiales:

  • V= 0
  • les ions K+ vont de extra à intra

Conditions à l’équilibre:

  • V = 58 mV
  • les ions K+ vont de extra à intra mais équilibré par l’effet opposée du potentiel de membrane
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49
Q

La valeur du potentiel d’équilibre dépend de quoi?

A

1- l’ion en présence (sa charge)

2- la différence de concentration

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50
Q

On peut calculer précisément le potentiel d’équilibre grâce à quoi?

A

une formule simple, l’équation de Nernst.

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51
Q

Qu’est-ce que l’équation de Nernst montre?

A

elle montre que le potentiel d’équilibre varie surtout en fonction du log de « concentration extra/ concentration intra »

Ex.
-si l’ion K+ est 10 fois plus concentré en intra qu’en extra, on a log 1/10 (= -1). Cela donne 58 x -1 = -58 mV.

  • si l’ion K+ est 100 fois plus concentré en intra qu’en extra, on a log 1/100 (= -2). Cela donne 58 x -2 = -116 mV.
  • si l’ion Na+ est 10 fois plus concentré en extra qu’en intra, on a log 10/1 (= +1). Cela donne 58 x 1 = +58 mV.
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52
Q

L’équation de Nersnt est capable de calculer le potentiel d’équilibre de combien d’ions à la fois?

A

Seulement 1 ion à la fois.

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53
Q

Le voltage du potentiel d’équilibre varie selon quoi?

A

1- l’ion est positif ou négatif
2- si l’ion a 1 ou 2 charges
3 - la concentration extra/intra

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54
Q

Comment l’équation de Nernst s’applique aux neurones?

A
  • la concentration de K+ est plus grande en intra (environ 20 fois plus) qu’en extra (grâce à l’action d’une pompe ionique qui sans cesse rentre le K+)
  • ET : la membrane est très perméable aux ions K+, si bien qu’au repos, le potentiel d’un neurone en intra est toujours négatif (entre -40 et -90 mV) par rapport à l’extra.
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55
Q

Dans le neurone la membrane est elle perméable ou imperméable aux ions K+?

A

PERMÉABLE

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56
Q

Quel est le potentiel d’un neurone en intra au repos?

A

Le potentiel est toujours négatif (entre -40 et -90 mV) par rapport à l’extra.

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57
Q

À l’entour d’un neurone, il y a-t-il des concentration de k+ seulement?

A

Non. Il y a aussi la concentration de d’autres ions qui est inégale de part et d’autre de la membrane (grâce aux pompes et échangeurs ioniques)

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58
Q

concentration inégale de part et d’autre de la membrane de d’autres ions que le K+ va faire quoi?

A

va contribuer aussi à établir un potentiel membranaire au repos

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59
Q

Quand on a un système où plusieurs ions sont présents, quelle est l’équation la plus appropriée pour calculer le potentiel de membrane?

A

Équation de Goldman

60
Q

Pourquoi l’équation de Goldman est plus appropriée pour calculer le potentiel de membrane dans un système avec plusieurs ions présents?

A

Cette équation (qui ressemble à l’équation de Nernst) tient compte des différences de concentrations de plusieurs ions à la fois.

61
Q

L’équation de Goldman ajoute quoi comme facteur?

A

Essentiellement, l’équation de Goldman ajoute un facteur, la perméabilité, qui multiplie chaque ratio des logs des concentrations (extra/intra).

62
Q

La perméabilité ionique de la membrane correspond à quoi?

Comment la perméabilité de K+ et de Na+ va influencer le calcul du potentiel membranaire d’un neurone?

A

Elle correspond à son aptitude à se laisser traverser par des ions.

→ Neurone : la perméabilité au K+ (PK) est beaucoup plus grande que la perméabilité au Na+ (PNa) parce qu’il y a beaucoup plus de canaux ioniques ouverts aux K+ (PK&raquo_space; PNa). Ainsi, le log des concentrations de K+ va contribuer beaucoup plus dans le calcul de l’équation de Goldman que celui du Na+.

63
Q

Quelles sont les raisons pour lesquelles un potentiel est négatif dans un milieu à plusieurs ions comme la neurone par exemple?

A

Le potentiel de repos est négatif parce que:

1) la membrane au repos est plus perméable au K+ qu’à n’importe quel autre ion.
2) le K+ est plus concentré à l’intérieur qu’à l’extérieur.

Donc dans le calcul : log [extra]/[intra] → si la concentration en extra est plus basse, le résultat du log sera négatif. De plus, comme la membrane est plus perméable au K+, le log [extra]/[intra] pour le K+ va beaucoup plus jouer dans la balance du calcul

64
Q

Potentiel d’action : La perméabilité ionique de la membrane dépend de quoi?

A

Elle dépend du nombre de canaux ioniques spécifiques qui sont ouverts.

65
Q

Que se passe-t-il lorsqu’il y a déclenchement d’un potentiel d’action concernant la perméabilité de K+ et Na+? Pourquoi?

A

La perméabilité au K+ et Na+ change dramatiquement pour une fraction de seconde :

  • La perméabilité ionique de la membrane dépend de nombre de canaux ioniques spécifiques qui sont ouverts
  • Lorsque le potentiel membranaire atteint un certain seuil, ce voltage ouvre des millions de canaux ioniques supplémentaires, l’ouverture de canaux qui sont voltage-dépendants.
66
Q

Potentiel d’action étapes : Lorsqu’un potentiel membranaire atteint un certain seuil, ce voltage ouvre quoi?

A

Ce voltage ouvre des millions de canaux ioniques supplémentaires, l’ouverture de canaux qui sont voltage-dépendants. → La perméabilité au K+ et Na+ change donc dramatiquement pour une fraction de seconde

67
Q

Potentiel d’action étapes : L’ouverture soudaine de canaux voltage-dépendants aux Na+ augmente quoi? Cela engendre quoi et cause quoi a/n du potentiel membranaire?

A

Cela augmente considérablement la perméabilité au Na+.

À ce moment précis, le Na+, qui est plus concentré en extra, rentre massivement dans le neurone.

Potentiel membranaire monte et va jusque dans le positif (phase ascendante du potentiel d’action)

On peut dire que ce courant constitue une conductance (inverse de ‘résistance’) sodique élevée.

68
Q

Potentiel d’action étapes : Lorsque le potentiel membranaire augmente du a l’entrée massive de Na+ du milieu extra à intra, du a l’augmentation de perméabilité suite a l’ouverture de canaux ioniques Na+ voltage dépendant, ce courant de Na+ constitue une conductance/résistance sodique comment?

A

On peut dire que ce courant constitue une conductance (inverse de ‘résistance’) sodique élevée.

69
Q

Potentiel d’action étapes :

Les canaux voltage-dépendants au Na+ ont cette particularité qu’ils s’inactivent eux-mêmes au bout de combien de temps?

A

0,5 ms

70
Q

Potentiel d’action étapes :

  1. Comment les canaux voltage-dépendants au Na+ s’inactivent?
  2. Leur inactivation (qui s’est fait en 0,5 ms) a causé une grande ou une petite variation de voltage?
A
  1. Lorsque les canaux ont une conformation ‘inactivée’ , le pore du canal est bouché et ne laisse plus passer les ions.
  2. En 0.5 ms, le voltage a quand même eu le temps d’aller loin dans le positif (ex: de -65mV à +40mV).
71
Q

Potentiel d’action étapes : Au meme moment où les canaux de Na+ s’inactivent, qu’est-ce qui arrive?

A

Il y a ouverture de canaux voltage-dépendants aux K+. Leur ouverture grâce au voltage est légèrement retardée pour coïncider exactement avec l’inactivation des canaux au Na+.

72
Q

Potentiel d’action étapes : L’ouverture des canaux de K+ engendre quoi?

Ce courant constitue une conductance/résistance comment?

A

Le K+ plus concentré en intra sort alors massivement. Il n’y a pas de canaux ouverts pour les anions, il y a donc accumulation d’ions négatifs en intra, ce qui fait chuter le potentiel membranaire vers les valeurs négatives (phase descendante du potentiel d’action).

On peut dire que ce courant constitue une conductance potassique élevée.

73
Q

Potentiel d’action étapes : Pendant la phase descendante, le fait que la conductance au K+ soit si forte engendre quoi?

*** → quel le potentiel d’équilibre du K+ dans le neurone comme si les K+ étaient les seuls de part et d’autre de la membrane?

A

→ Cela fait que la contribution des autres ions devient négligeable et le voltage atteint une valeur négative PLUS GRANDE qu’au repos (phase d’hyperpolarisation du potentiel d’action ou ‘AHP’).

→ La perméabilité aux ions K+ domine complètement (PK +++) et le voltage membranaire va même presque rejoindre le potentiel d’équilibre du K+ dans le neurone (ex. -80mV) comme si les K+ étaient les seuls de part et d’autre de la membrane.

74
Q

Potentiel d’action étapes : Finalement, le retour au voltage négatif cause quoi?

A

Fermeture des canaux voltage-dépendants (Na+ et K+)

75
Q

La fermeture des canaux voltage-dépendants K+ et Na+ engendre quoi a/n du potentiel membranaire?

A

le potentiel membranaire retourne à son niveau de repos. Les pompes ioniques vont s’assurer de redistribuer les concentrations d’ions comme au départ.

76
Q

Le canal voltage-dépendant au Na+ a combien de conformations et quelles sont-elles?

A

3 :
1- fermé (prêt à s’ouvrir au seuil)
2- ouvert
3- inactivé (le pore du canal est bouché et ne laisse plus passer les ions)

77
Q

Le canal voltage-dépendant au K+ a combien de conformations? Quels sont ces conformations?

A

2 conformations :

1- fermé
2- ouvert

78
Q

Pourquoi les canaux voltage-dépendant au K+ n’ont pas la conformation “inactivée” comme les canaux voltage-dépendant de Na+?

A

Ce canal n’a pas besoin de s’inactiver car son action est de diminuer le voltage en dessous du seuil et il enlève donc lui-même le voltage nécessaire à son ouverture.

→ Alors que l’effet des canaux voltage-dépendants Na+ est d’augmenter encore plus la dépolarisation (potentiel membranaire devient de + en + positif) de la membrane, ce qui cause leur ouverture. Donc si ils ne sont pas inactivé, ils vont restés ouvert en permanence car le potentiel de membrane va rester positif

79
Q

Comment les canaux voltage-dépendants s’ouvrent/ s’activent selon le potentiel de membrane?

A

Ils contiennent un détecteur de potentiel membranaire.

80
Q

La conductance au Na+, rapide et transitoire est responsable de quelle phase?

A

phase ascendante

81
Q

La phase ascendante est causé par quoi?

A

Par l’ouverture de canaux voltage-dépendant sélectifs au Na+ qui cause la conductance au Na+

82
Q

La conductance au K+ est plus rapide/lente et transitoire/retardée.

A

La conductance au K+, plus LENTE et RETARDÉE (comparé à la conductance au Na+)

83
Q

La conductance au K+ est responsable de quelle phase?

A

responsable de la phase descendante ET de l’hyperpolarisation suivante.

84
Q

La phase descendante de repolarisation coincide avec quoi?

A

Elle est causée par l’inactivation de la conductance Na+ et l’activation (retardée) de conductance K+

85
Q

Qu’est-ce qui hyperpolarise la membrane lors du potentiel d’action?

A

La conductance K+ plus élevée qu’au repos hyperpolarise la membrane.

86
Q

Qu’est-ce que la boucle de rétroaction? Elle agit selon quelle loi?

A
  • L’activation Na+ dépolarise la membrane, la dépolarisation active la conductance Na+
  • La conductance Na+ s’inactive et la dépolarisation active le courant K+ qui repolarise la membrane

→ TOUT OU RIEN

87
Q

Le voltage seuil pour le déclenchement des potentiels d’action est atteint par quoi?

A

Par la sommation de potentiels évoquées par les synapses.

88
Q

Les canaux voltage-dépendants au Na+ et K+ pour le potentiel d’action se retrouvent spécialement concentrés où?

A

Au cône axonique

89
Q

Si la sommation des imputs synaptiques réussit à monter le voltage du cône au seuil ( -40mV), que ce passe-t-il?

A

Il y aura déclenchement d’un potentiel d’action qui se propage dans l’axone

90
Q

Qu’arrive-t-il si le potentiel se rend à -41 mV mais pas à -40mV?

A

Ce neurone ne produit pas de potentiels d’action et ne transmet aucune information.

91
Q

Est-ce que les axones, qui peuvent être très longs, sont-ils de bons conducteurs d’électricité?

A

NON

92
Q

Comment peut-on déterminer les propriétés électriques passives de l’axone?

A

En mesurant la variation de voltage qui résulte du passage d’un pulse de courant à travers la membrane.

93
Q

VRAI ou FAUX. L’amplitude du potentiel décroît exponentiellement avec la distance.

A

VRAI

94
Q
  1. La diminution de l’amplitude du potentiel exponentiellement avec la distance est causée par quoi?
  2. Comment se nomme cette conduction?
A
  1. par la membrane de l’axone qui LAISSE FUIR le courant injecté
  2. plus on s’éloigne, moins il y a de courant disponible pour changer le voltage = Conduction PASSIVE
95
Q

Pour pallier au fait que l’amplitude du potentiel diminue avec la distance, les neurones ont développé quoi?

A

Un système d’amplification qui leur permet de propager des signaux électriques à grande distance. Quand le pulse électrique atteint le seuil, il se produit alors sur toute la longueur de l’axone, un potentiel d’action qui ne présente PAS D’AFFAIBLISSEMENT

Explication : c’est parce que le PA est régénéré tout le long de l’axone.

96
Q

Un potentiel d’action qui est régénéré tout le long de l’axone c’est quelle type de conduction?

Qu’est-ce qu’est-la conduction passive déjà?

A

La conduction ACTIVE

Conduction passive : La diminution de l’amplitude du potentiel exponentiellement avec la distance. Plus on s’éloigne, moins il y a de courant disponible pour changer le voltage

97
Q

Le potentiel d’action a une vitesse de conduction qui correspond à quoi?

A

Au temps nécessaire pour qu’il voyage d’un bout à l’autre de l’axone.

98
Q

Pourquoi la vitesse de transmission des informations dans le système nerveux est importante?

A

Pour accélérer les processus et les réactions dont dépend la survie

99
Q

Quels sont les deux mécanismes qui ont évolués pour optimiser la transmission dans l’axone?

A
  • le diamètre de l’axone

- la myélinisation

100
Q

Accroitre le diamètre de l’axone a quoi pour effet?

A

Cela a pour effet de diminuer la RÉSISTANCE INTERNE au passage passif du courant. (le long de l’axoplasme)

101
Q

Chez tous les animaux, les axones à conduction rapide tendent à être plus ________ que les axones lents.

A

GROS

102
Q

Pour améliorer la conduction passive du courant, la membrane axonique est isolée avec quoi? Cela empêche quoi?

A

Avec de la myéline. Cela empêche l’axone de laisser fuir le courant et donc on augmente la distance sur laquelle il peut y avoir une conduction passive.

103
Q

Quelles cellules entourent l’axone d’un manchon de myéline?

A

Les oligodendrocytes du système nerveux central, et les cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique.

104
Q

Qu’est-ce que la myéline?

A

substance formée de multiples couches de membranes gliales étroitement accolées.

105
Q

Quelles sont les vitesse de conduction des axones non-myélinisés?(1) axone myélinisées? (2)

A

1- entre 0,5 et 10 m/s

2- jusqu’à 150 m/s

106
Q

Quelle est la raison principale de l’importante augmentation de vitesse entre les axones myélinisés vs non myélinisés?

A

La raison principale de cette importante augmentation de vitesse est que L’ÉMISSION DU PA, qui prend du temps, n’a lieu qu’en certains points de l’axone (appelés nœuds de Ranvier) où les manchons de myéline s’interrompent.

107
Q

Expliquez comme l’émission de PA n’a lieu qu’au niveau de noeuds de Ranvier et comment ils se transmettent d’un noeud à l’autre

A
  • PA prenant naissance à un noeud de Ranvier = courant POSITIF entrant (phase ascendante) qui se transmet de façon passive à l’intérieur du segment myélinisé jusqu’au noeud de Ranvier suivant.
  • Ce courant positif est suffisant pour que membrane du nœud de Ranvier atteigne le seuil de déclenchement d’un PA.
  • Cela fait rentrer un courant positif qui est conduit jusqu’au prochain nœud de Ranvier et ainsi de suite sur toute la longueur de l’axone.
108
Q

Les courants franchissent la membrane de l’axone où?

A

Seulement aux nœuds de Ranvier qui sont riches en canaux-voltage dépendants.

109
Q

Qu’est ce qu’est la conduction saltatoire?

A

C’est le fait que le PA semble sauter de nœud en nœud.

110
Q

Expliquez comment la conduction passive ET active intervient dans la signalisation à longue distance dans un axone

A

Dans cette figure, le courant positif est injecté par une micro-électrode (point A). Dans un cône axonique, c’est la phase ascendante du potentiel d’action qui fait entrer du Na+ qui, par CONDUCTION PASSIVE, dépolarise la membrane axonale adjacente (point B).

  • Cette dépolarisation ouvre de nouveaux canaux Na+ sensibles au voltage.
  • Ceux-ci déclenchent à nouveau le potentiel d’action (CONDUCTION ACTIVE) et ainsi de suite…
111
Q

La propagation du potentiel d’action est possible grâce à quoi (2)?

A

1) le courant de Na+ qui entre (phase ascendante) se propage le long de l’axone (CONDUCTION PASSIVE)
2) ce courant atteint le seuil et régénère le potentiel d’action (CONDUCTION ACTIVE) tout au long de l’axone (présence de canaux voltage-dépendants).

112
Q

L’ouverture des canaux Na++ dépolarise la membrane axonale de quelle façon?

A

Par conduction PASSIVE

113
Q

Juste après le potentiel d’action, qu’est-ce que les axones présentent?

A

Les axones présentent une période réfractaire.

114
Q

Qu’est-ce qu’est la période réfractaire? Quel est son effet sur les PA?

A

L’hyperpolarisation de la membrane suivant la phase descendante ferme les canaux voltage-dépendants aux K+ et les canaux voltage-dépendants aux Na+ sont inactivés (non disponibles).

→ Il est momentanément plus difficile d’émettre un nouveau potentiel d’action.

115
Q

La période réfractaire limite quoi?

A

La période réfractaire limite donc le nombre de potentiels d’action qu’un neurone peut émettre par unité de temps.

116
Q

Est-ce que tous les neurones émettent des potentiels d’action avec la même fréquence? Ça dépend de quoi?

A

NON. Des neurones de types différents émettront des potentiels d’action avec des fréquences maximales différente à cause de:
- leur différence de DENSITÉ et de NATURE de leurs canaux ioniques.

117
Q

Quelles sont les 2 effets principaux de la période réfractaire sur le déclenchement des PA?

A

1- empêche la propagation à rebours

2- limite la fréquence de décharge (l’intervalle entre 2 potentiels d’action)

118
Q

VRAI ou FAUX. La période réfractaire est uns des facteurs qui détermine la fréquence maximale d’un neurone.

A

VRAI

119
Q

Quelle est la différence entre une fibre non-myélinisée et une fibre myélinisée sur le déplacement des ions et l’emplacement de la regénération des PA?

A

Fibre non-myélinisée:

  • les ions avancent lentement à l’intérieur de l’axone
  • le PA se régénère TOUT AU LONG de la membrane

Fibre myélinisée:

  • les ions avancent très rapidement à l’intérieur de l’axone
  • le PA est régénéré DE NOEUD EN NOEUD
120
Q

Est-ce que c’est la douleur ou le toucher qui voyagent + vite ? Pourquoi?

A

C’est le toucher qui voyage plus vite que la douleur car le diamètre des axones de la douleur est plus petit.

121
Q

Classez en ordre décroissant les fonctions sensorielles et leurs récepteurs, par rapport à la vitesse de conduction de leurs axones?

A

1- Proprioception : fuseau neuromusculaire
2- Toucher : corpusules de Merkel, Meissner, Pacini et Ruffini
3- Douleur, température : Terminaisons nerveuses libres
4- Douleur, température, démangeaison : Terminaisons nerveuses libres

122
Q

La production de signaux électriques neuronaux exige quoi?

A

1- des gradient de concentration transmembranaires, maintenus par des transporteurs d’ions (déplace activement ions contre leur gradient [ ])

2- une modification rapide et sélective de la perméabilité ionique, accomplie par les canaux ioniques (diffusion ions dans le sens de leur gradient [ ]0

123
Q

l’ouverture des canaux ioniques peuvent dépendre de quoi?

A

1- de la liaison d’un ligand (neurotransmetteur) A
2- d’un signal intracellulaire (second messager) B
3- du voltage C
4- de déformations mécaniques (ou de la température) D

124
Q

Nommez les 3 points qui démontrent de la diversité des canaux ioniques

A

1- plusieurs gènes codent les canaux ioniques

2- plusieurs types fonctionnels à partir d’un seul gène par édition de l’ARN

3- Protéines du canal peuvent subir des modifications post-traductionnelles

125
Q

Il existe différents canaux voltage-dépendants qui sont spécifiques à 4 ions. Quels sont-ils? ils se distinguent par quoi?

A

Na+, K+, Ca2+, CI-.

Ils se distinguent par : leurs propriétés d’activation et d’inactivation

126
Q

Les canaux voltage-dépendants ont des rôles dans quoi?

A
  • l’émission de potentiel d’action
  • La durée du potentiel d’action
  • Le potentiel de repos
  • Divers processus biochimiques
  • La rêlache de neurotransmetteurs
127
Q

En changeant le potentiel de repos, on modifie _________ du neurone

A

l’excitabilité (+ ou - proche du seuil)

128
Q

est-ce que les canaux ioniques activités par les LIGANDS sont plus ou moins spécifiques/sélectifs que les canaux ioniques VOLTAGE-DÉPENDANTS?

A

Ligand : Moins SÉLÉCTIFS (ex : laissent passer Na+ ET K+) que les voltage-dépendants

129
Q

Quelle est la fonction des canaux ioniques activés par ligands?

Donnez des exemples :

A

C’est de convertir les signaux chimiques en signaux électriques.

  • Ex : canaux dans la membrane qui sont activés par la liaison de NEUROT. ou ceux qui sont sensibles à des SIGNAUX CHIMIQUES émanant du cytoplasme (ex. second messagers)
130
Q

Certains canaux ioniques activés par les ligands sont situés sur les ______ _______ (donnez un exemple)

A

organites intracellulaires (ex. réticulum endoplasmique)

131
Q

Certains canaux ioniques sont activés par l’étirement. Ils répondent donc à quoi?

A

à la déformation de la membrane

132
Q

à la déformation de la membrane

A

Les canaux situés dans les terminaisons nerveuses insérées dans le fuseau neuromusculaire.

133
Q

Canaux ioniques activés par l’étirement dans les terminaisons nerveux dans le fuseau neuromusculaire → donner l’autre nom de ces canaux

A

Canaux ioniques MÉCANOSENSIBLES

134
Q

Combien il y a de type de thermorécepteurs? Quels sont-ils?

A

Il y a 2 types de thermorécepteurs :

-Ils peuvent être soit sensibles au CHAUD (30-45°) ou sensibles au FROID ( 10-30°)

135
Q

Qu’est-ce que sont les thermorécepteurs?

A

ce sont des neurones sensoriels dont les terminaisons « libres » sont disséminées dans l’épaisseur de la peau.

136
Q

VRAI ou FAUX. Certains point de la peau sont sensibles au chaud et d’autres au froid.

A

VRAI. → les terminaisons « libres » des thermorécepteurs sont disséminées dans l’épaisseur de la peau à divers endroits

137
Q

VRAI ou FAUX. Les canaux ont tous une architecture différente.

A

FAUX.

138
Q

Structure moléculaire des canaux ioniques : Qu’est-ce que le domaine?

A

Tous les canaux partagent une architecture semblable.
→ Ils ont tous des PROTÉINES qui traversent la membrane à plusieurs reprises ( « protéines membranaires intrinsèques ») qui est aussi appelé «DOMAINE »

139
Q

Structure moléculaire des canaux ioniques :

  1. Combien de domaines forment une sous-unité?
  2. Les canaux sont formés de combien de sous-unités?
A
  1. En général 2-7 domaines = 1 sous-unité

2. Beaucoup de canaux = 4-5 sous-unités

140
Q

Structure moléculaire des canaux ioniques

Qu’est-ce qui donne la sélectivité ionique à un canal?

A

Un des DOMAINE qui forme le pore contient une boucle protéique. Les AA composant cette boucle diffèrent selon la sélectivité (ex : différents AA pour laisser passer du K+ vs le Cl-)

141
Q

les ions en solution sont entourés de quoi? Quel est l’effet de cela sur le passage des ions dans les canaux ioniques?

A

De molécules d’eau (forces électrostatiques)

→ Ils doivent être retirées (ions déshydratés) pour passer dans le goulot (+ étroit) du pore.

142
Q

Le goulot plus étroit du pore du canal ionique constitut quoi?

A

Le filtre de sélectivité du canal

143
Q

Qu’est-ce que les études de cristallographie aux rayons X ont montrés?

A

1- les bases structurales du fonctionnement d’un canal simplifié (au K+) de bactérie

2- la structure d’un canal voltage-dépendant potassique d’un mammifère.

144
Q

Quelles sont les bases structurales de fonctionnement d’un canal simplifié (au K+) de bactérie?

  • Combien de sous-unité avec chacun combien de domaines?
  • Comment s’agence le canal pour permettre sa sélectivité?
  • Combien d’ions K+ peuvent passer à la fois?
A
  • 4 sous-unités (2 domaines chaque) s’assemblent pour former le canal avec, au milieu, le pore pour le passage des ions K+ .
  • Près de l’extrémité extérieur du pore, l’espace est très serré et les ions K+ doivent passer sous forme ‘déshydratés’ (sans ses molécules d’eau). C’est cette région qui rend le canal sélectif aux ions K+, c’est le ‘filtre de sélectivité’.
  • Au maximum, 4 ions K+ dénudés se trouvent dans le filtre et ils se repoussent les uns les autres.
145
Q

Quelle est la structure d’un canal voltage-dépendant potassique d’un mammifère?

  • Combien de sous-unité?
  • Quelles sont les ressemblances et diff. entre la région du pore du canal simplifié K+ de Bx et la région du pore du canal voltage-dépendant pottassique d’un mammiffère?
A
  • assemblage de 4 sous-unités

- la région du pore ressemble à celle des canaux de bactérie, mais élément de plus : des détecteurs de voltage.

146
Q

Expliquez les détecteurs de voltage présent dans la région du pore des canaux voltage-dépendants potassique du mammifère :

  • Les domaines intramembranaires des détecteurs de voltage fonctionnenent de facon dépendante/indépendante et possèdent des ______ chargés négativement/positivement
  • Les détecteurs sont mis en mouvement par quoi? quels sont leurs mouvements et qu’est-ce que ça engendre?
A
  • Constitués de domaines intramembranaires fonctionnant de façon INDÉPENDANTE et possédant des AA chargés positivement
  • Ces détecteurs sont mis en mouvement par une dépolarisation de la membrane (ex. voltage seuil): la dépolarisation pousse le détecteur vers l’extérieur, alors que l’hyperpolarisation le tire vers l’intérieur.
  • Les détecteurs de voltage exercent alors une force sur une structure en hélice (ressemblant à un ressort) relié au pore: en tirant ce ressort, elle ouvre le pore, en le poussant elle le ferme

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