Physiologie Cellulaire: Transport Actif

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Questions and Answers

Quels ions ont des concentrations respectives de 150 mM, 125 mM et 5 mM dans le milieu extracellulaire?

Cl-, Na+, K+

K+, Cl-, Na+

K+, Na+, Cl-

Na+, Cl-, K+ (correct)

Quelle est la principale source d'énergie pour le transport actif des substances à travers les membranes biologiques?

NADH

Glucose

ATP (correct)

GTP

Quelle ATP-ase est spécifiquement présente dans la membrane du réticulum endoplasmique?

ATP-ase de H+

ATP-ase (Na+, K+)

ATP-ase (H+/K+)

ATP-ase de Ca2+ (correct)

Quel modèle est le plus accepté pour expliquer le transport actif basé sur l'hypothèse de pompes ioniques?

Modèle de transporteurs transmembranaires Signup and view all the answers

Quelle ATP-ase est identifiée dans les cellules de la muqueuse gastrique?

ATP-ase (H+/K+) Signup and view all the answers

Quelle équation est utilisée au lieu de l'équation du Nernst pour calculer le potentiel membranaire?

Équation de Goldman Signup and view all the answers

Quels ions sont pris en compte dans le calcul du potentiel membranaire selon l'équation de Goldman?

K, Na et Cl Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui est décrit par le circuit électrique équivalent de la membrane?

Les courants ioniques et le potentiel de membrane Signup and view all the answers

Quel terme désigne le rapport entre permeabilité et concentration ionique dans l'équation de Goldman?

Perméabilité Signup and view all the answers

Quel paramètre n'est pas pris en compte dans le calcul du potentiel membranaire selon l'équation de Goldman?

Voltage interne de la cellule Signup and view all the answers

Quel est le potentiel de dépolarisation nécessaire pour déclencher un potentiel d'action?

-55 mV Signup and view all the answers

Quel ion entre principalement dans la cellule au début de la dépolarisation?

Na+ Signup and view all the answers

Quelle est la durée typique d'un potentiel d'action?

0,5-2 ms Signup and view all the answers

Quel est le phénomène observable au point C lors de la génération d'un potentiel d'action?

Inversion de polarisation Signup and view all the answers

Que se passe-t-il pendant la phase réfractaire absolue?

La cellule ne répond plus à un stimulus. Signup and view all the answers

Quel processus permet de rétablir l'équilibre ionique après un potentiel d'action?

Intensification des pompes ioniques Signup and view all the answers

Quel est le principal rôle des pompes ioniques dans la cellule excitée?

Rétablir l'équilibre ionique Signup and view all the answers

Quelle propriété désigne la capacité des structures excitables à propager l'excitation?

La conductibilité Signup and view all the answers

Quelles zones d'un tissu excité deviennent respectivement électro négatives et électro positives?

Zone active devient électro négative, zone inactive devient électro positive. Signup and view all the answers

Quel courant est créé dans le tissu excité?

Courants Hermann. Signup and view all the answers

Quel est le rôle de la gaine de myéline dans la conduction de l'excitation?

Isoler l'axone émetteur pour préserver l'excitation. Signup and view all the answers

À quelle vitesse se propage l'influx nerveux dans une fibre de myéline?

20 m/s. Signup and view all the answers

Quel est l'effet de la dépolarisation sur le potentiel de repos?

Il se transforme en potentiel d'action. Signup and view all the answers

Comment se déroule la propagation du potentiel d'action dans le tissu excité?

Successivement dans chaque point de la membrane. Signup and view all the answers

À quelle distance la gaine de myéline est-elle interrompue par les nœuds de Ranvier?

Tous les 2 mm. Signup and view all the answers

Quelle transformation a lieu à l'arrivée de l'excitation dans la zone inactive?

Elle se prépare à une dépolarisation. Signup and view all the answers

Quel facteur influe directement sur la vitesse de conduction de l'influx nerveux ?

Le diamètre de la fibre Signup and view all the answers

Quelle est la vitesse de conduction pour une fibre myélinisée de 7 μm de diamètre chez le chat ?

22,60 m/s Signup and view all the answers

Dans un électrocardiogramme, quel repère est associé à la repolarisation ventriculaire ?

T Signup and view all the answers

Quel intervalle dans un électrocardiogramme est connu comme l'intervalle diastolique ?

T-P Signup and view all the answers

Quelle enregistre les potentiels d’action dus à l’excitation des nerfs ?

Neurogramme Signup and view all the answers

Quelle onde n'est pas toujours présente dans un électrocardiogramme ?

Q Signup and view all the answers

Comment se mesure la vitesse de conduction d'une impulsion nerveuse ?

Avec un électromyogramme Signup and view all the answers

Quel type d'onde est indiquée par la lettre U dans un ECG ?

Onde positive après l'onde T Signup and view all the answers

Quel est le rôle des potentiels d'équilibre électrochimique EK, ENa et ECl dans le calcul du potentiel de la membrane Em?

Ils influencent le flux ionique à travers la membrane. Signup and view all the answers

Comment peut-on exprimer la conductance Gi d'un ion?

Gi est l'inverse de la résistance Ri. Signup and view all the answers

Quel phénomène est représenté par le potentiel d’action dans les neurones?

La dépolarisation suivie d'une repolarisation rapide. Signup and view all the answers

Quelle est la formule utilisée pour calculer le potentiel de la membrane Em?

Em = (GI K+ * EK + GI Na+ * ENa + GI Cl- * ECl) / (GI K+ + GI Na+ + GI Cl-) Signup and view all the answers

Quel est l'effet de la capacitée spécifique membranaire (Cm) sur le potentiel de la membrane?

Cm influence la vitesse de propagation du potentiel d'action. Signup and view all the answers

Quelles sont les informations fournies par les résistances RK, RNa et RCl dans le contexte du potentiel de membrane?

Elles mesurent l'importance relative de l'influence de chaque ion. Signup and view all the answers

Qu'est-ce que l'excitabilité biologique?

La capacité des cellules à répondre à un stimulus. Signup and view all the answers

Quelle condition est nécessaire pour qu'un potentiel d'action se déclenche dans une fibre nerveuse?

Un stimulus dépassant un certain seuil d'excitation. Signup and view all the answers

Study Notes

Biophysique cellulaire

La biophysique cellulaire étudie les phénomènes physiques et chimiques dans les cellules.
Les sujets étudiés incluent le transport actif, la bioélectrogénèse, le potentiel de repos des cellules et le potentiel d'action des cellules.
Le transport transmembranaire actif implique des ions comme Na+, K+, Cl- et des ions organiques.
Les concentrations de Na+, Cl- et K+ diffèrent entre le milieu extracellulaire et intracellulaire.
Le milieu extracellulaire contient 150 mM de Na+, 125 mM de Cl- et 5 mM de K+.
Le milieu intracellulaire contient 15 mM de Na+, 14 mM de Cl- et 150 mM de K+.
Le transport actif nécessite de l'énergie, l'ATP étant la source d'énergie.
Des ATPases, telles que l'ATPase (Na+, K+), la pompe de sodium-potassium, et l'ATPase de Ca2+ sont identifiées.
L'ATPase (H+/K+) est présente dans les cellules de la muqueuse gastrique.
L'ATPase de H+ (ou pompe à protons) est présente dans la membrane mitochondriale.
La théorie du transport actif est basée sur l'hypothèse de pompes ioniques.
Le modèle de transporteurs transmembranaires est le modèle le plus accepté.
L'asymétrie de la distribution des électrolytes sur les deux côtés de la membrane explique le transport actif.
Les processus physiologiques tels que la sécrétion et l'absorption au niveau du tractus gastro-intestinal et la création d'urine par les reins sont expliqués par le transport actif.

Bioélectrogénèse

La bioélectrogénèse étudie la génération et la propagation des signaux électriques dans les cellules.
Le potentiel de repos des cellules est dû à la distribution inégale des ions Na+, K+, Cl- à travers la membrane cellulaire.
Les substances macromoléculaires sont principalement à l'intérieur des cellules (cytoplasme).
La différence de concentration ionique crée une différence de potentiel électrique, appelée potentiel de repos.
La valeur typique du potentiel de repos est de -70 mV.
La cellule est chargée positivement à l'extérieur et négativement à l'intérieur.
Le potentiel de repos dépend du type de cellule, de son état fonctionnel et de la composition du milieu extracellulaire.
La distribution ionique est déterminée par le transport ionique transmembranaire (actif ou passif).
Le transport passif dépend des gradients de concentration et du potentiel électrique transmembranaire.
L'énergie totale d'un ion est donnée par l'équation de Nernst.

Potentiel d'action

Le potentiel d'action est le phénomène bioélectrique associé à l'excitation biologique.
L'excitabilité biologique est la capacité des cellules à répondre à un stimulus.
Le potentiel d'action est une dépolarisation rapide de la membrane cellulaire.
La perméabilité de la membrane à Na+ augmente, ce qui provoque l'entrée de Na+ dans la cellule.
La perméabilité de la membrane à K+ augmente également, mais avec un délai, ce qui provoque la sortie de K+ de la cellule.
La dépolarisation et la repolarisation sont caractérisées par des changements de potentiel allant d'un potentiel de repos à -55 mV, à un potentiel du pic à +30 mV avant de revenir au potentiel de repos.
L'amplitude et la durée du potentiel d'action sont des caractéristiques importantes pour l'identification et distinguer ses composantes pour les différentes structures excitables.
Après le potentiel d'action, la cellule entre dans une période réfractaire absolue, pendant laquelle elle ne peut pas être excitée à nouveau.
L'équation de Goldman est utilisée pour calculer le potentiel de la membrane compte tenu des perméabilités relatives de plusieurs ions. La conductibilité des ions, leurs concentrations et leurs équilibres ioniques spécifiques sont inclus dans la solution de l'équation.
L'amplitude et la vitesse de l'influx nerveux sont liés au diamètre et à la myélinisation des fibres nerveuses.
La vitesse de conduction des fibres musculaires est plus lente que celle des fibres nerveuses myélinisées.
La vitesse de conduction de l'impulsion nerveuse varie directement en fonction du diamètre de la fibre.
Les fibres myélinisées conduisent les impulsions nerveuses avec une vitesse plus élevée (20 m/s) que les fibres non myélinisées, qui ont une vitesse de 0,1 à 0,3 m/s.
La propagation du potentiel d'action dans les fibres nerveuses varie selon le modèle conducteur de l'excitation.
La gaine de myéline est un isolant électrique qui isole et augmente la vitesse lors de sa propagation.
La propagation du potentiel d'action se produit de façon saltatoire entre les nœuds de Ranvier.

Autres enregistrements

L'électrocardiogramme (ECG) enregistre les potentiels d'action générés par le cœur.
L'électromyogramme (EMG) enregistre les activités électriques des muscles squelettiques.
Le neurogramme enregistre les potentiels d'action dans les nerfs.
Le rétinogramme enregistre les potentiels électriques en réponse à une stimulation lumineuse.
L'électroencéphalogramme (EEG) enregistre les activités électriques du cortex cérébral.

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Description

Testez vos connaissances sur le transport actif des ions et le potentiel membranaire. Ce quiz aborde des concepts clés tels que les ATP-ases, l'équation de Goldman et les pompes ioniques. Préparez-vous à explorer la physiologie cellulaire et les mécanismes impliqués dans le transport à travers les membranes.