Cours 10 Flashcards
Propriétés du neurone : excitabilité. (20 cards)
Le système nerveux: ses propriétés fonctionnelles
Pour accomplir son travail, le neurone possède…
trois propriétés fonctionnelles essentielles, résultat de la présence de protéines uniques dans sa membrane.
Primo, le neurone est
le neurone est excitable.
§ Ça veut dire qu’un changement à l’extérieur du neurone (un stimulus) pourra
provoquer un changement à l’intérieur.
§ Si on réussit à l’exciter de manière appropriée, le neurone créera un potentiel
d’action.
secundo, le neurone peut transporter cet influx le long de son axone. C’est la
C’est la conductibilité. Le potentiel d’action devient un influx nerveux.
§ Pour pouvoir agir à distance, cette propriété est nécessaire. L’influx nerveux reste inchangé durant son voyage le long de l’axone.
Finalement, le neurone doit pouvoir à son tour exciter un prochain neurone. C’est
C’est la transmissibilité.
§ C’est possible grâce à des molécules appelées neurotransmetteurs. Ils sont responsables de recréer un potentiel d’action (ou pas…).
Excitabilité: Importance du potentiel de membrane au repos
§ Regardons l’environnement du neurone… Qu’est-ce qu’on observe?
On voit que les concentrations de certains ions de part et d’autre de la membrane ne sont pas égales…
§ Plus d’ions sodium (Na+)
à l’extérieur, plus d’ions potassium (K+) à l’intérieur.
§ Plus d’ions chlore (Cl-) à l’extérieur.
Excitabilité: Importance du potentiel de membrane au repos
§ Qu’est-ce que ce déséquilibre crée?
C’est le potentiel de membrane au repos.§ Le potentiel de membrane au repos est de -70mV (membrane de la cellule polarisée). Qu’est-ce que ça représente? Un excès de charges positives à l’extérieur.
Excitabilité: Importance du potentiel de membrane au repos
Un des facteurs causant ce problème
La pompe sodium-potassium.
§ Elle expulse 3 ions sodium en échange de 2 ions potassium (bilan par pompage = 1 ion chargé positivement qui sort de la cellule)
§ Parce qu’on va à
l’encontre du gradient de concentration, elle nécessite l’énergie de l’ATP.
Donc, on se retrouve avec la création d’un gradient de concentration en Na+ (extérieur + concentré en sodium)… Mais pour le K+, que se passe- t-il?
Le K+ fuit via des canaux de fuite, selon son gradient de concentration (intérieur vers extérieur). Il y a aussi des canaux de fuite à Na+ (Na+ ext. vers int.), mais participe dans une moindre mesure au potentiel de repos, car la membrane y est beaucoup moins perméable.
§ Protéines chargées négativement dans la cellule qui ne traversent pas la membrane, donnent une légère charge négative à l’intérieur de celle-ci.
Excitabilité: Création d’un potentiel gradué
§ Le neurone est donc responsable de créer cet état et il en profitera! Comment?
§ 1) En brisant le statu quo du potentiel au repos pour créer un potentiel gradué.
§ 2) En utilisant des canaux capables de s’ouvrir, si et seulement si une molécule externe s’y colle, ou présence d’un stimulus.
§ En jargon, la molécule s’appelle un ligand et les canaux sont des canaux ligand-dépendants.
§ Ces canaux sont présents sur les dendrites et sur le corps cellulaire.§ On se rappelle que dans la diffusion facilitée un canal est très utile.
§ Il décide ce qui entre: il est spécifique.
§ Il décide quand ça entre: il est ouvert ou fermé.
§ Donc, un ligand agira comme un interrupteur. Si le ligand se colle au canal, ce dernier s’ouvrira.
§ Le ligand se colle sur la portion réceptrice d’un canal.
Excitabilité: Création d’un potentiel gradué
§ Le travail se fait en changeant l’équilibre créé par le neurone,
en laissant entrer ou sortir des ions selon le gradient de concentration.
§ C’est la création d’un potentiel gradué.
( voir schéma )
§ On reparlera d’un potentiel gradué plus négatif, mais pour le moment, concentrons-nous sur la création d’un potentiel gradué plus positif (faire entrer des ions Na+).
§ Est-ce que ce potentiel deviendra automatiquement potentiel d’action?
Non…
§ Pourquoi? La pompe Na+/K+ continue toujours son travail.
§ Pourquoi? Le ligand peut disparaître et alors les canaux ligand-dépendants pour le Na+ se fermeront.
§ Donc, il n’y a plus de Na+ qui entrera.
Donc, on peut avoir des situations avec la création d’un potentiel gradué puis sa disparition…
Mais qu’arrive-t-il si le potentiel gradué est fort et soutenu?
On laisse entrer beaucoup de Na+ qui diffusera dans le cytoplasme du neurone…
Excitabilité: Création d’un potentiel d’action
§ Tout ce Na+ qui entre finira par atteindre un endroit critique du neurone:
le cône d’implantation de l’axone.
§ À cet endroit, le type de canal change: on observe des canaux voltage-dépendants, soit pour le Na+, soit pour le K+.
Qu’est-ce qui les fera ouvrir ou fermer?
Le changement du potentiel observé à cet endroit causé par le Na+ qui arrive.
Excitabilité: Création d’un potentiel d’action
§ Il faut absolument que ce potentiel atteigne une certaine valeur pour créer le potentiel d’action. C’est le principe de la
C’est le principe de la loi du tout ou rien.
§ Si le potentiel gradué qui arrive
grand, rien ne se produit.
§ Si le potentiel gradué qui arrive au cône est assez grand, un potentiel d’action est créé. C’est le tout.
Excitabilité: Création d’un potentiel d’action
§ Que s’est-il produit? Regardons le potentiel de membrane observé au cône d’implantation.
§ Qu’est-ce qui cause ce changement dramatique de voltage?
§ Premièrement, on voit le potentiel gradué se pointer le nez et on observe un début de dépolarisation.
§ Rappel: ce potentiel gradué vient de l’ouverture de canaux ligand-dépendants.
§ Si le potentiel gradué atteint ou dépasse le seuil d’excitation, les canaux voltage-dépendants s’ouvrent au maximum.
§ Notre potentiel de membrane montera jusqu’à +30mV.
§ Une fois atteint ce maximum, on voit une baisse rapide du voltage. Pourquoi? Les canaux voltage-dépendants pour le Na+ se ferment et ceux pour le K+ s’ouvrent.
§ On entre en repolarisation.
§ Cette repolarisation se poursuit et on atteint une hyperpolarisation: on descend notre voltage sous le potentiel au repos. Pourquoi? Le voltage de fermeture est inférieur au potentiel au repos.
§ Finalement, c’est le retour au repos vers -70mV.
§ Tous les canaux sont maintenant réceptifs pour recommencer. retour au repos
On vient de créer un potentiel d’action. Pouvons-nous en recréer un tout de suite après?
Ça dépend du temps qui passe…
§ À la suite de cette création, on observe une phase réfractaire où c’est impossible d’en recréer un.
§ Dans un premier temps, elle est absolue: aucun potentiel gradué qui arrive ne pourra fonctionner car les canaux voltage-dépendants pour le Na+ sont occupés.
§ Dans un deuxième temps, elle
est relative: si un potentiel gradué qui arrive et est capable d’atteindre le seuil d’excitation, ça marchera!
Excitabilité: Stimulus vs potentiel d’action
§ Si on a toujours le même potentiel d’action créé, comment un stimulus plus fort provoque une réponse plus puissante?
§ C’est dans la rapidité de la création des potentiels d’action. (schéma)
egardons l’environnement du neurone… Qu’est-ce qu’on observe?
vvjvh
