Physiologie Cellulaire: Potentiel de Membrane

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Questions and Answers

Quel est le potentiel de repos de la membrane d'une fibre nerveuse?

  • -60 mvolts
  • -94 mvolts (correct)
  • 0 mvolts
  • +61 mvolts

Quelle force agit sur les ions potassium K+ lorsque la membrane est perméable uniquement à ce ion?

  • La force de contraction
  • La force de gravitation
  • La force thermique
  • La force de diffusion (correct)

Quel type de charge est présent dans le compartiment intra-cellulaire lorsque les ions potassium K+ sortent de la cellule?

  • Charge équivalente
  • Charge positive
  • Charge neutre
  • Charge négative (correct)

Quelle est la valeur du potentiel d'équilibre mesurée pour les ions sodium Na+?

<p>+61 mvolts (A)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi les anions ne suivent-ils pas les ions K+ lorsqu'ils traversent la membrane?

<p>La membrane est imperméable aux anions (A)</p> Signup and view all the answers

Quelle équation est mentionnée pour déterminer la force électromotrice liée aux forces de diffusion?

<p>Équation de Nernst (A)</p> Signup and view all the answers

Quel change se produit dans le milieu extra-cellulaire en conséquence du passage de K+?

<p>Augmentation de l'électropositivité (D)</p> Signup and view all the answers

Quel est le rôle de la force de migration électrique?

<p>Elle déplace les ions à travers la membrane (D)</p> Signup and view all the answers

Quels ions sont principalement responsables du potentiel de membrane de repos?

<p>K+ et Na+ (A)</p> Signup and view all the answers

Quel mécanisme génère un gradient de concentration pour les ions K+ et Na+?

<p>Pompe Na+/K+ ATPase (D)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi le potentiel de membrane de repos est-il négatif?

<p>À cause du déficit net d'ions positifs à l'intérieur (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle technique est principalement utilisée pour étudier l'activité des canaux ioniques?

<p>Patch clamp (C)</p> Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui caractérise la technique de patch clamp au niveau des pipettes en verre?

<p>Elles forment un (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est la principale différence entre les types de patch clamp mentionnés?

<p>La mesure d'un courant unitaire ou global (C)</p> Signup and view all the answers

Quelle ion a une perméabilité 100 fois plus grande que les autres dans la membrane au potentiel de repos?

<p>K+ (B)</p> Signup and view all the answers

Quelle titre de cytologie a été utilisé historiques pour mesurer le potentiel de repos?

<p>Axone de calamar (A)</p> Signup and view all the answers

Quel est l'effet de la force électromotrice (FEM) lorsque l'ion di usant de l'intra vers l'extra est négatif ?

<p>La FEM est positive (A)</p> Signup and view all the answers

Pourquoi l'équation de Nernst ne s'applique pas dans certains cas ?

<p>Lorsque plusieurs perméabilités à différents ions sont considérées (D)</p> Signup and view all the answers

Quels ions sont principalement impliqués dans l'électrophysiologie nerveuse et musculaire ?

<p>Na+, K+, et Cl- (B)</p> Signup and view all the answers

Que définit la perméabilité d'un ion dans le contexte de la FEM ?

<p>L'importance de chaque ion pour le potentiel (C)</p> Signup and view all the answers

Quel ion crée une électronégativité intracellulaire lorsqu'il di usant de l'intra vers l'extra ?

<p>K+ (D)</p> Signup and view all the answers

Quelle est l'une des conséquences des changements de perméabilité au K+ et Na+ ?

<p>Des changements de potentiels dans les neurones (D)</p> Signup and view all the answers

Comment la FEM se comporte-t-elle lorsque l'ion di usant est positif et se déplace de l'intra vers l'extra ?

<p>La FEM est négative (B)</p> Signup and view all the answers

Quelles sont les conditions indépendantes qui influencent la force électromotrice dans l'équation de Goldman ?

<p>La concentration et la polarité de l'ion (B)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

FEM positive

La force électromotrice (FEM) est positive si l'ion se déplaçant de l'intérieur (intra) vers l'extérieur (extra) est négatif.

FEM négative

La force électromotrice (FEM) est négative si l'ion se déplaçant de l'intérieur (intra) vers l'extérieur (extra) est positif.

Perméabilité et potentiel de membrane

La perméabilité de la membrane à un ion spécifique détermine son influence sur le potentiel de membrane.

Concentration et potentiel de membrane

La concentration des ions à l'intérieur et à l'extérieur de la cellule influence le potentiel de membrane.

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Déplacement d'ions positifs

Un ion positif se déplaçant de l'intérieur vers l'extérieur crée une électronégativité intracellulaire.

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Déplacement d'ions négatifs

Un ion négatif se déplaçant de l'extérieur vers l'intérieur crée une électronégativité intracellulaire.

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Perméabilité au K+ et Na+ et potentiel de membrane

Les changements de perméabilité au potassium (K+) et au sodium (Na+) sont responsables des changements de potentiel dans les neurones et les muscles.

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Électrophysiologie

L'électrophysiologie étudie les phénomènes électriques dans les cellules nerveuses, musculaires et neuronales.

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Force de diffusion

La force qui pousse les ions à se déplacer à travers la membrane cellulaire en raison de la différence de concentration entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule.

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Force de migration électrique

La force qui pousse les ions à se déplacer à travers la membrane cellulaire en raison de la différence de charge électrique entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule.

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Potentiel de repos de la membrane

Le potentiel électrique à travers la membrane d'une cellule au repos, lorsque la cellule n'est pas stimulée.

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Potentiel d'action

Le potentiel électrique à travers la membrane d'une cellule lorsqu'elle est stimulée.

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Perméabilité sélective

La capacité d'une membrane cellulaire à laisser passer certains ions plus facilement que d'autres.

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Potentiel d'équilibre

Le potentiel électrique mesuré lorsque la force de diffusion et la force de migration électrique sont en équilibre.

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Équation de Nernst

Une équation qui permet de calculer le potentiel d'équilibre d'un ion en fonction des concentrations intracellulaires et extracellulaires de cet ion.

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Différence de potentiel de membrane

La différence de potentiel électrique entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule, lorsque la cellule est au repos.

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Facteurs influençant le potentiel de repos

Le potentiel de membrane de repos dépend principalement de la perméabilité relative des ions potassium (K+) et sodium (Na+) à travers la membrane cellulaire, influencée par la force de diffusion et la migration électrique. L'équation de Goldman permet de calculer ce potentiel.

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Rôle de la pompe Na+/K+ ATPase

La pompe sodium-potassium (Na+/K+ ATPase) joue un rôle crucial en créant et en maintenant le gradient de concentration de ces ions entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule. Elle expulse 3 ions Na+ et importe 2 ions K+, créant un déficit net d'ions positifs à l'intérieur de la cellule, ce qui contribue au potentiel négatif.

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Canal de fuite de K+

Un 'canal de fuite' pour le potassium (K+) permet à cet ion de diffuser du compartiment intracellulaire vers l'extracellulaire, contribuant au potentiel de repos. La perméabilité au potassium étant beaucoup plus importante que celle au sodium, l'influence du potassium est dominante.

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Technique du patch clamp

La technique du patch clamp est une méthode d'électrophysiologie permettant de mesurer l'activité des canaux ioniques individuels. Elle consiste à utiliser une pipette en verre pour créer une liaison étanche (

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Patch clamp: configuration 'cellule attachée'

La configuration 'cellule attachée' du patch clamp permet de mesurer l'amplitude du courant traversant un seul canal ionique et donne des informations sur sa conductance ainsi que sa probabilité d'ouverture.

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Patch clamp: configuration 'cellule entière'

La configuration 'cellule entière' du patch clamp permet d'enregistrer l'ensemble des courants transitoires par tous les canaux d'une cellule, offrant une vision globale de l'activité électrique de la membrane.

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Le potentiel de repos dans les axones géants

Le potentiel de repos a été mesuré pour la première fois sur des axones géants de calamar, offrant une base pour l'étude de la transmission nerveuse.

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Study Notes

Application Potentiel de membrane et potentiel Action

  • Potentiel de repos de la membrane cellulaire:

    • Ions sont répartis différemment à l'intérieur et à l'extérieur des cellules.
    • Deux forces agissent : migration électrique et diffusion.
    • Exemple du potassium (K+): Intracellulaire K+ concentration est plus élevée que celle extracellulaire. La membrane est perméable au K+. Le flux de K+ sort, créant une électronégativité à l'intérieur et une électropositivité à l'extérieur.
    • L'équilibre est atteint lorsque la force de diffusion du K+ est équilibrée par la force électrique. Le potentiel d'équilibre du K+ est de -94 mV.
    • Exemple du sodium (Na+): Intracellulaire Na+ concentration est inférieure à celle extracellulaire. Un potentiel d'équilibre de +61 mV se produit.
  • Equation de Nernst:

    • Permet de calculer le potentiel d'équilibre d'un ion.
    • FEM (millivolts) = 61 x log (concentration intra / concentration extra)
    • La valeur Z représente la valence de l'ion.
  • Note:

    • La force électromotrice (FEM) est positive si l'ion se déplace de l'intérieur vers l'extérieur de la membrane.
  • Autres déterminants du potentiel de repos:

    • Les canaux perméables aux ions K+, Na+, et Cl- contribuent.
    • La pompe Na+/K+ ATPase joue un rôle crucial dans le maintien de la concentration ionique. Elle transporte 3 ions Na+ vers l'extérieur et 2 ions K+ vers l'intérieur, donc contribuant à l'électronégativité intracellulaire.
  • Potentiel d'action:

    • La cellule est excitée lorsque le potentiel de membrane se modifie rapidement.
    • Le potentiel de repos de la membrane se déplace en suivant une dépolarisation, qui peut atteindre un niveau seuil pour générer un potentiel d'action.
    • Le potentiel change rapidement ce qui permet aux neurones de communiquer.
    • Ce processus est dépendant de l'ouverture et la fermeture des canaux voltage-dépendant sodiques et potassiques.
  • Technique du patch-clamp:

    • Permet de mesurer l'activité des canaux ioniques individuels et donc des ddp à la surface de la membrane.
  • Propagation du potentiel d'action:

    • La dépolarisation se propage le long de l'axone.
    • Sur les fibres myélinisées, la propagation est saltatoire.
  • Propriétés du potentiel d'action (Codage de l'information):

    • La fréquence du potentiel d'action code l'intensité du signal.
    • Période réfractaire: période de temps après un potentiel d'action durant laquelle un autre potentiel d'action ne peut être engendré.
  • Rôle des canaux Ca2+:

    • Impliqués dans la transmission synaptique.
    • Sont importants dans les cellules excitable, pour des potentiels d'actions.
  • Les électro-tonus au niveau des terminaisons nerveuses des neurones sensoriels:

    • Potentiels locaux appelés « potentiels récepteurs » sont générés lorsque le stimulus agit sur la neurone sensorielle.
    • L'amplitude de ces potentiels augmente proportionnellement à l’intensité du stimulus.

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