C2 - Transport et perméabilité ionique

Question 1

Le potentiel de repos dépend de quelles caractéristiques du neurone? La valeur varie de quoi à quoi (en mv)?

Answer 1

• Potentiel de repos qui varient selon le stade/position de la neurone
  
  • -50 à -80 mV environ

Question 2

Quels sont les types de potentiels transmembranaires mesurables?

Answer 2

• Potentiel de récepteurs (récepteurs tactiles, stimulation tactile)
  
  • Enregistrement sur l’outil stimulateur
• Potentiel synaptique (interactions entre synapses, stimulation synaptique)
  
  • Enregistrement sur le corps cellulaire
• Potentiel d’action (activation du motoneurone).
  
  • Enregistrement sur l’axone

Question 3

Quelles sont les concentrations intra et extra cellulaires des ions K+, Na+. Cl- et Ca2+ ?

Answer 3

• Intra (mM)
  
  • K+ = 140
  • Na+ = 5-15
  • Cl- = 4-30
  • Ca 2+ = 0.0001
• Extra (mM)
  
  • K+ = 5
  • Na+ = 145
  • Cl- = 110
  • Ca2+ = 1-2

Question 4

Quelle est la fonction des canaux ioniques (protéine transmembranaires)? Quels sont les trois types principaux?

Answer 4

• Permettent le passage d’ions chargés.
  
  • Pompes ATPase
    
    • Pompe sodium-potassium (exemple)
  • Échangeurs d’ions
  • Cotransporteurs

Question 5

La pompe ATPase Sodium/Potassium assure quelle fonction?

Answer 5

• Pompe sodium-potassium
  
  • Sort le sodium, laisse entrer le potassium
  • 3 ions Na+ / 2 ions K+
  • Protéine 3D, implique des changements de conformations qui font traverser les ions
  • Nécessite Na +, K+ et ATP absolument pour fonctionner

Question 6

Quels ions sont impliqués dans la mesure en mV de la différence de potentiel?

Answer 6

• Différence de potentiel évalué par voltmètre
  
  • Si déséquilibre, Potassium (+) sort de la membrane mais laisse son Cl (-) de l’autre côté : différence de potentiel en mV détectée

Question 7

L’équation de Nernst sert à calculer l’état d’équilibre d’un ion. Quelle est la formule? Quelles sont les variables?

Answer 7

• Équation de Nernst
  
  • Ex = (RT/zF)(ln[Xext]/[Xint])
    
    • Ex : état d’équilibre
    • Z : charge de l’ion
    • [X] concentration des ions intérieur vs ext
    • R : constante gaz parfait
    • T : température
    • F : constante de faraday
  • Forme simplifiée
    
    • Ex =(58/z_x)(ln[Xext]/[Xint])

Question 8

Équation de Goldman a un avantage sur l’équation de Nernst, quel est-il? Quelle est la particularité du K+ dans cette équation?

Answer 8

• Équation de Goldman
  
  • Tient en compte de toutes les concentrations des ions présentes
  • V : potentiel de membrane net
  • P_k+ a une valeur de probabilité plus près de 1, plus grande que les autres (donc plus grande contribution au potentiel de repos)

Question 9

Résumez la séquence d’évenements d’un potentiel d’action du point de vue de la perméabilité membranaire.

Answer 9

• L’équilibre est originalement équivalent à l’équilibre du potassium K (-60mV)
  
  • Il faut atteindre le seuil de -50 mV pour déclencher un potentiel d’action.
• Un série d’évènements (ouverture de canaux sodiques) laisse entrer du Na+ dans la cellules, ce qui fait monter le potentiel de membrane jusqu’à atteindre le seuil d’équilibre du Na+ (quand P_Na >>> P_K)
• Éventuellement, le courant sodique est interrompu et le potentiel redescend à l’équilibre potassique.

Question 10

Au niveau du potentiel d’action et du potentiel de repos, que se passe t-il si on réduit la concentration extracellulaire de Na+?

Quelle est l’amplitude normale du potentiel d’action?

Answer 10

• En quantité réduite, le potentiel d’action sera moins élevé.
• Le potentiel de repos reste sensiblement le même indépendamment de la concentration extracellulaires de Na (potentiel de repos est attribuable au K)
• Amplitude de potentiel d’action
  
  • Pente : 58 mV pour tout changement de 10 fois du gradient de Na+.

Question 11

Qu’est ce que la constante de temps de la membrane? Quels sont les avantages? Les variables?

Answer 11

• Pour chaque stimuli électrique, il y a un délais avant de déclencher la réponse cellules (potentiel d’action)
  
  • Facilite la sommation temporelle des excitations synaptiques et l’atteinte du seuil
  • Constante plus longue = plus facile d’atteindre le seuil
• T = r_mC_m
  
  • Constante de temps = résistance membranaire * capacité membranaire
• Résistance proportionnelle au nbr de canaux ouverts. Capacité proportionnelle à la taille du neurone.