Transmission synaptique & Neurotransmetteurs - Chapitres 5-6 Flashcards
Qu’est-ce que la transmission synaptique?
Processus de transfert de l’information impliquant une synapse.
Décrivez les synapses électriques
Ils sont situées les jonctions étroites (gap junctions) des cellules. Ces jonctions interconnectent deux neurones. Ces synapses sont bidirectionnelles. Quand deux neurones sont couplés électriquement, ça provoque un potentiel post-synaptique. Pour créer un PPS du neurone récepteur au le neurone qui vient d’émettre un potentiel, ça prend plusieurs PPS simultanés pour que le neurone soit excité correctement. Un seul PPS n’est pas suffisant pour déclencher un potentiel d’action.
Comment sont réalisés la synthèse et le stockage des neurotransmetteurs?
Les neurotransmetteurs de type acides aminés ou amines sont synthétisés dans lex terminaisons axoniques, car demandent moins d’énergie. Ils sont ensuite incorporés dans les vésicules synaptiques. Les peptides sont quant à eux synthétisés dans le corps cellulaire. Ils sont transformés en neuropeptides dans l’Appareil de Golgi, à l’aide d’enzymes. Ils sont ensuite incorporés dans les vésicules les transportant jusqu’aux terminaisons axoniques.
Comment se fait la sécrétion des neurotransmetteurs par la terminaison axonale, en réponse à un potentiel d’action?
Par la liaison des vésicules synaptique à la membrane pré-synaptique qui permet la libération des neurotransmetteurs s’y trouvant.
Qu’est-ce que la synapse, la zone pré-synaptique et post-synaptique? Pourquoi il y a un pré/post synaptique?
C’est la zone de jonction spécialisée situé à l’endroit où la terminaison d’un axone entre en contact avec un autre neurone ou cellule.
Pré-synaptique : terminaison axonique
Post-synaptique : neurone cible
Le sens du transfert se fait généralement de l’axone vers le neurone cible.
De quoi est composé la terminaison axonique (élément présynaptique)?
Vésicules synaptiques : des petites sphères qui stockent les neurotransmetteurs. Elles sont rassemblées dans le cytoplasme (de la terminaison axonique) adjacent aux zones actives.
Zones actives : représentent les sites réels de la libération des neurotransmetteurs.
Neurotransmetteurs : agents de nature chimique permettant la communication avec le neurone post-synaptique
Granules de sécrétion : contiennent une protéine soluble
Quelle est le rôle de la densité post-synaptique du dendrite post-synaptique?
Elle contient les récepteurs des neurotransmetteurs qui eux transforment le signal chimique en signal intracellulaire.
Processus de transduction.
Quels sont les différents types de connexions synaptiques?
- Axodendritique : membrane post-synaptique située sur une dendrite
- Axosomatique : membrane post-synaptique située sur le corps cellulaire
- Axo-axonique : membrane post-synaptique située sur un autre axone. Celui-ci étant inhibiteur va bloquer les messages du neurone auquel il est accroché.
Quelles sont les deux grandes catégories de synapses du SNC, en fonction des différences membranaires pré/post synaptique?
Synapses asymétriques : différenciations membranaires du côté post-synaptique sont plus épaisses que celle du côté présynaptique.
Synapses symétriques
Quelles sont les deux grandes catégories de synapses du SNC, en fonction des différences membranaires pré/post synaptique?
Synapses asymétriques : différenciations membranaires du côté post-synaptique sont plus épaisses que celle du côté présynaptique.
Synapses symétriques : les membranes pré et post-synaptiques présentent la même épaisseur.
Quelles sont les deux grandes catégories de synapses du SNC, en fonction des différences membranaires pré/post synaptique?
Synapses asymétriques (Gray de type I): différenciations membranaires du côté post-synaptique sont plus épaisses que celle du côté présynaptique.
» fonctions excitatrices
Synapses symétriques (Gray de type II): les membranes pré et post-synaptiques présentent la même épaisseur.
» fonctions inhibitrices
Quels sont les différents types de connexions synaptiques?
- Axodendritique : membrane post-synaptique située sur une dendrite
- Axosomatique : membrane post-synaptique située sur le corps cellulaire
- Axo-axonique : membrane post-synaptique située sur un autre axone. Celui-ci étant inhibiteur va bloquer les messages du neurone auquel il est accroché.
- Axoépineuse : synapse contacte une épine dendritique
- Dendrodendritiques : dendrites forment des synapses entre elles
- Jonction neuromusculaire : Axones innervent les muscles
Qu’est-ce qui caractérise la transmission synaptique neuromusculaire?
Le potentiel d’action dans l’axone moteur déclenche toujours un potentiel d’action dans la cellule musculaire qu’il innerve.
Cette fiabilité vient du fait que :
- La membrane pré-synaptique contient beaucoup de zones actives.
- La membrane post-synaptique (appelée plaque motrice) contient une série de replis profonds.
Qu’est-ce qui caractérise la transmission synaptique neuromusculaire?
Le potentiel d’action dans l’axone moteur déclenche toujours un potentiel d’action dans la cellule musculaire qu’il innerve.
Cette fiabilité vient du fait que :
- La membrane synaptique contient beaucoup de zones actives.
- La membrane post-synaptique (appelée plaque motrice) contient une série de replis profonds.
De nombreuses molécules de neurotransmetteurs sont libérées sur une large surface.
Quelles sont les grandes étapes des mécanismes de la transmission synaptique chimique?
- Les neurotransmetteurs doivent être synthétisés et incorporés dans les vésicules synaptiques.
- Les vésicules doivent déverser leur contenu dans l’espace synaptique en réponse à un potentiel d’action présynaptique
- Pour permettre la réponse électrique ou biochimique du neurone post-synaptique au neurotransmetteur.
- Élimination du neurotransmetteur de l’espace synaptique.
Quels sont les 3 catégories chimiques de neurotransmetteurs?
- Acides aminés
- Amines
- Peptides
Quels sont les 3 catégories chimiques de neurotransmetteurs et où sont-ils stockés et libérés?
Contiennent au moins un atome d’azote et sont stockés dans et libérés par les vésicules synaptiques
CANONIQUE (englobe ces deux catégories)
1. Acides aminés : glutamate (Glu), GABA, glycine (Gly)
2. Amines : Acétylcholine (ACh), Dopamine (DA), Adrénaline, Histamine, Sérotonine (5-HT)1, Noradrénaline (NA)
Sont stockés dans et libérés par les granules de sécrétion. C’est un assemblage d’AA
3. Peptides : Cholécystokinine (CCK), Dynorphine, Substance P, etc.
Ces neurotransmetteurs sont libérés dans des conditions différentes, même si ils se trouvent tous dans les mêmes terminaisons axoniques.
Certaines transmissions synaptiques se font plus rapidement que d’autres. Quels neurotransmetteurs sont transmis selon quel type de transmission?
Transmission synaptique rapide : acides aminés (glutamate, GABA, glycine)
Transmission synaptique rapide des jonctions neuromusculaire : Amine (Acétylcholine)
Transmissions lentes : peuvent concerner le SNC SNP avec des neurotransmetteurs des 3 catégories.
Où se fait la synthèse des neurotransmetteurs acides aminés et amines?
Les neurones contiennent des enzymes spécifiques qui synthétisent les neurotransmetteurs. Les enzymes sont transportés dans la terminaison axonique, où s’opère la synthèse.
Une fois la synthèse terminée dans le cytosol, les AA et les amines doivent être incorporés dans les vésicules synaptiques, par des transporteurs.
Où se fait la synthèse des neurotransmetteurs peptides?
La synthèse des peptides se fait dans le RE rugueux. Une fois synthétisés, ils se retrouvent dans l’appareil de Golgi pour libérer le neurotransmetteur actif.
Les granules de sécrétion contenant les neuropeptides sont transportés jusqu’à la terminaison axonique par le transport axoplasmique.
Expliquer brièvement la transmission synaptique
- Synthèse du neurotransmetteur.
Les vésicules synpatiques vont fusionner avec la membrane présynaptique pour potentiellement laisser sortir les neurotransmetteur. L’exocytose n’est pas automatique. - Potentiel d’action (influx nerveux) dans la terminaison axonique;
- Dépolarisation de la membrane des terminaisons nerveuses;
- Provoque l’ouverture des canaux calciques (perméables aux ions Ca2+) des zones actives. Ces canaux font le pont entre l’espace synaptique et la terminaison axonique;
- Ions Ca2+ pénètrent dans la terminaison axonique = élévation de la concentration interne de ces ions = signal aux vésicules synaptiques de libérer les neurotransmetteurs;
- Exocytose dans l’espace synaptique (libération du messager chimique);
- Recapture, dégradation ou liaison aux récepteurs des neurotransmetteurs;
- Fixation des neurotransmetteurs à des récepteurs protéiques, ce qui entraîne un changement de conformation de la protéine :
-» Récepteurs-canaux
-» Récepteurs métabotropique (couplés aux protéines G) - Ouverture des canaux;
- PPSE ou PPSI.
Quel est la différence de l’exocytose des neuropeptides par rapport aux AA et amines?
Il faut une encore plus grande concentration de Ca2+ dans la terminaison pour déclencher l’exocytose des neuropeptides car ceux-ci se trouvent dans les granules de stockage qui eux sont plus éloignés dans canaux Ca2+.
Décrivez les 2 différents types de récepteurs, soit les :
- » Récepteurs-canaux
- » Récepteurs métabotropique
Récepteurs-canaux : Représentent des protéines transmembranaires formées de 4-5 sous-unités, qui se regroupent en formant un pore. Quand le neurotransmetteur s’y fixe, ça provoque l’ouverture du pore.
Récepteurs métabotropique :
Ce type de transmission comporte 3 phases :
1. Les neurotransmetteurs se fixent aux protéines du récepteur (qui est transmembranaire)
2. Les protéines du récepteur actives de petites molécules protéiques (protéines G), qui se déplacent librement sur la face intracellulaire.
3. Les protéines G activent les protéines “effecteurs” de la réponse du récepteur.
Les protéines effectrices sont soit :
- » canaux activés par les protéines G
- » enzymes qui synthétisent des molécules (seconds messagers). Les SM activent d’autre enzymes du cytosol qui eux régulent le fonctionnement des canaux ioniques et modifie le métabolisme cellulaire.
Qu’est-ce que le potentiel post-synaptique excitateur (PPSE) ?
L’activation synaptique des canaux ioniques liés à l’ACh et au glutamate provoque les PPSE.
Les canaux ioniques sensibles à l’ACh sont perméables aux ions Na+ et K+. Si les canaux sont ouverts (à cause des neurotransmetteurs), il y aura entrée de Na+ et donc dépolarisation de la cellule post-synaptique, depuis le potentiel de repos de la membrane.
C’est cet effet, qui tend à amener le potentiel membranaire au seuil pour générer des potentiels d’action, qui est dit “excitateur”.
Qu’est-ce que le potentiel post-synaptique inhibiteur (PPSI) ?
C’est l’hyperpolarisation de la membrane post-synaptique causée par la libération présynaptique de neurotransmetteurs.
L’activation synaptique des récepteurs-canaux de la glycine et du GABA provoque les PPSI.
Les canaux ioniques sont perméables aux ions Cl-. Si les canaux sont ouverts (à cause des neurotransmetteurs), il y aura entrée de Cl- et donc l’effet sera l’hyperpolarisation de la cellule post-synaptique, depuis le potentiel de repos de la membrane.
Comme ça tend à éloigner le potentiel membranaire du seuil de déclenchement des potentiels d’action, on dit que ça “Inhibe”.
Au moment où le neurotransmetteur est libéré, si le potentiel de la membrane est supérieure à -65mV, l’activation de ces canaux produit un PPSI hyperpolarisant. Par contre, si le potentiel de membrane est à ce moment de -65mV, l’activation du canal chlore ne produit aucun PPSI puisque la valeur du potentiel de membrane est déjà équivalente.
Le nombre de récepteurs activés au cours de la transmission synaptique dépend de quoi? Est-ce que la libération de neurotransmetteurs d’une seule vésicule synaptique suffit pour déclencher le potentiel d’action d’une neurone?
Dépend de la quantité de neurotransmetteurs libérés par l’élément présynaptique.
Ça en prend plusieurs afin que le PA se déclenche.
Comment appelle-t-on les inhibiteurs des récepteurs des neurotransmetteurs et quel rôle jouent-ils?
Antagonistes des récepteurs : ils se fixent sur les récepteurs et bloquent le mécanisme normal d’action du neurotransmetteur.
Comment appelle-t-on les agents qui imitent les effets des neurotransmetteurs sur les récepteurs?
Agonistes des récepteurs –» Excitateur
Qu’arrive-t-il aux neurotransmetteurs qui se trouvent dans la synapse et qui ne se sont pas liés à des récepteurs?
Dégradation (enzymes) : détruits
Recapture (transporteurs) : molécule qui fait une translocation. Les neurotransmetteurs sont à nouveau incorporés dans les vésicules synaptiques pour être réutilisés.
Transporteur membranaire : sur la membrane présynaptique : pour économiser le processus de sythèse, on récupère les neurotransmetteurs et on les rentre dans la membrane presynaptique. Ensuite, le neurotransmetteur sera dégradé dans la vésicule (capté par les transporteur vésiculaire). Ensuite il sera prêt à être libérer dans le synapse.
Le déclenchement du potentiel d’action de la synapse au prochain neurone dépend de quoi?
L’efficacité d’une synapse excitatrice dans le déclenchement d’un potentiel d’action dépend de la distance existant entre la synapse et la zone d’initiation des décharges, mais aussi des propriétés de la membrane dendritique.
Décrivez les propriétés de câbles des dendrites qui permettent au potentiel d’action de se rendre jusqu’au cône axonique, dans le contexte de dendrites passives.
Le courant synaptique peut prendre 2 directions :
- Il se propage à l’intérieur de la dendrite vers les régions somatiques du neurone
- Il passe au travers de la membrane dendritique
La constante de longueur dendritique (λ) : distance qui marque l’endroit où le taux de dépolarisation représente 37% de la dépolarisation initiale.
La constante de longueur est un index de la distance sur laquelle la dépolarisation peut s’étendre le long d’une dendrite. Plus la constante de longueur est grande, plus il est probable que les PPSE générés dans des synapses éloignées dépolariseront la membrane du cône axonique.
La valeur de celle-ci (λ) dépend de 2 facteurs :
- Résistance interne : la résistance est plus faible lorsque le canal du dendrite est plus gros, donc le courant passe mieux.
- Résistance membranaire : plus il y a de canaux ouverts, plus la résistance diminue, donc le courant sort.
Le courant passera où il y a le moins de résistance.
La valeur de λ augmente lorsque la résistance membranaire augmente, car le flux de courant dépolarisant est plus important à l’intérieur de la dendrite.
La valeur de λ décroit lorsque la résistance membranaire décroît car le flux du courant est plus important à travers la membrane.
Dans le cas de drendrites neuronales actives (non passives), quel processus permet d’amplifier le courant?
Les canaux dépendants du potentiel situés sur les dendrites jouent le rôle d’amplificateurs de petits potentiels post-synaptiques générés beaucoup plus loin sur les dendrites. Les PPSE, même s’ils sont atténués, peuvent déclencher l’ouverture de canaux sodiques, qui à leur tour, vont générer un courant permettant de renforcer le signal synaptique jusqu’au soma.
Quels sont les facteurs dont la contribution du PPSE au déclenchement d’un potentiel d’action dépend?
- Nombre de synapses excitatrices coactives
- La distance entre la synapse et la zone d’initiation des potentiels d’action
- Les propriétés des membranes dendritiques.
Qu’est-ce que la sommation spatiale et sommation temporelle?
Sommation spatiale : l’addition des PPSE générés simultanément par les différentes synapses situées sur une même dendrite.
Sommation temporelle : l’addition des PPSE générés par la même synapse lorsque les PPSE se succèdent rapidement.
Expliquer le processus engendré par le récepteur noradrénaline (neurotransmetteur) lorsqu’il est expulsé dans l’espace synaptique, processus qui est qualifié de neuromodulation. (Récepteur couplé à un second messager)
La fixation de la noradrénaline (neurotransmetteur) sur le récepteur B déclenche un processus biochimique à l’intérieur de la cellule.
Le récepteur active une protéine G, qui a son tour, active une protéine effectrice représentée dans ce cas par une enzyme, l’adényl cyclase.
L’adényl cyclase catalyse la réaction chimique qui transforme l’adénosine triphosphate (ATP), en un composé appelé adénosine monophosphate cyclique (AMPc).
L’AMPc stimule une autre enzyme, la protéine kinase. La protéine kinase est le catalysateur d’une réaction chimique appelée phosphorylation. La phosphorylation peut modifier la conformation d’une protéine et donc sa fonction. Elle provoque la fermeture du canal potassique, réduisant ainsi la conductance au potassium de la membrane.
La diminution de la conductance potassique augmente la résistance de la membrane dendritique et augmente donc la constante de longueur. Ce qui au final accroît de façon significative la réponse induite par un autre neurotransmetteur d’une synapse excitatrice.
Nommer quelques éléments faisant partie de la neurotransmission (mots-clés)
Terminaison axonique présynaptique Enzymes de synthèse des neurotransmetteurs Transporteurs vésiculaires Transporteurs neuronaux Enzymes de dégradation Récepteurs-canaux Récepteurs couplés aux protéines G Protéines G Canaux ioniques couplés aux protéines G Cascade des seconds messagers Dendrites post-synaptique
