physiologie membranaire

[invitec3ed3173]

Bonjour,

Je reposte dans le forum pour avoir quelques précisions quant au cours que je ne semble pas avoir encore bien compris.

1) Dans mon bouquin de physiologie animale de Dunod, il est écrit que le gradient électrochimique résulte du gradient de concentration et du gradient électrique.
Il est mentionné que "le gradient électrique provient d'une différence de potentiel transmembranaire, aussi appelé le potentiel de repos Vm (ou Em)"
Mais l'ion en question n'aurait-il pas son propre potentiel électrique Eé (ion)

Par ailleurs il est aussi écrit que: "le gradient de concentration d'un ion provient du potentiel d'équilibre de cet ion que l'on calcule via Nernst"






"La valeur du potentiel électrochimique d'un ion s'obtient en faisant la différence: Vm - E(ion)"
Je pensais que le potentiel électrochimique d'un ion se calculait ainsi:
Eé (ion) - E(ion) (Eé étant le potentiel électrique de l'espèce ionique)

Dans tous les cas, je ne pense pas avoir compris ce que signifiait réellement Vm et E (ion) en terme de gradient



2) Cela m'empêche ainsi de comprendre le graphe que j'ai tracé en bas de page et que l'on observe lorsque l'on fait varier la concentration extracellulaire en K+: je ne parviens pas à expliquer, sans l'équation de GHK, l'écart hachuré et le fait que Vm voit sa valeur négative réduite (dépolarisation) en augmentant la concentration extrac. de K+

De plus, je ne comprends pas en quoi Vm et Ek ont des droites qui évoluent presque de la même façon alors qu'ils n'ont pas la même signification en terme de gradient: l'un entraine la formation d'un gradient de concentration et l'autre à un gradient électrique.

Je remercie ceux qui pourront m'aider
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[Guillaume69]

Bonjour,

1/
Les ions sont inégalement répartis de part et d'autre de la membrane. En conséquence, si on place deux electrodes de part et d'autres de la membrane, on peut mesurer une différence de potentiel membranaire E = E_int - E_ext non nulle. Souvent, on dit qu'il s'agit d'un "potentiel membranaire" (le mot différence passe à la trape).

Lorsque ce potentiel (plus rigoureusement, cette différence de potentielle) est constante on dit que la cellule est au repos (elle n'est pas excitée), et on l'appelle "potentiel de repos".
Dans ton bouquin, ils notent Em le potentiel de repos. Je prendrai la même notation.
Remarque : au repos, le milieu intracellulaire est plus electronégatif que le milieu extracellulaire donc E<0.

Ce potentiel, comme je l'ai dit au début, dépend de la répartition de tous les ions présents de part et d'autre de la membrane.
Par contre le potentiel d'équilibre d'un ion, ne dépend pas des autres ions. C'est le potentiel de membrane pour lequel le flux net d'ions est nul.
Dit autrement :
Ex est donné par l'équation de Nernst et si tu regardes l'équation, tu t'apperçois que Ex dépend du gradient de concentration en X, affecté d'un coefficient qui dépend de z, la charge de l'ion. On a donc bien l'aspect chimique et electrique qui intervient dans ce potentiel d'équilibre.
En conséquence, plus la différence Em - Ex est élevée, plus le gradient electrochimique est élevé, plus l'ion ion "passera vite". Pour savoir dans quel sens, c'est simple : il passe dans le sens de la diminution du gradient.

Mes réponses sont sûrement moins rigoureuses que les explications de ton bouquin, mais j'espère que ça t'aura un peu aidé...

Par contre, j'aurais dit qu'une augmentation du calcium extracellulaire provoque une hyperpolarisation, et non une dépolarisation...
Lorsque la concentration extracellulaire d'un cation augmente, Em diminue.
A moins qu'ils aient défini Em = Eext-Eint ? Dans ce cas, je suis d'accord.

[invitec3ed3173]

Merci pour avoir pris soin de répondre, mais j'ai encore du mal à comprendre:

Vm (ou Em) est désignée dans mon bouquin comme étant le potentiel de repos, ou dit aussi le potentiel de membrane.
Mais que représente en réalité Vm? Est-ce un potentiel dû uniquement au fait que l'intérieur de la membrane soit chargée négativement et l'extérieur positivement, provoquant un gradient électrique?

Merci

[wolfgangouille]

E(ion) est la ddp que tu dois imposer à la membrane pour observer les mêmes concentrations de cet ion à l'équilibre de part et d'autre de la membrane que dans les cellules vivantes.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitedd60a00b]

Est-ce un potentiel dû uniquement au fait que l'intérieur de la membrane soit chargée négativement et l'extérieur positivement, provoquant un gradient électrique?

Bonjour, oui cette différence de potentiel est dûe au faite que le compartiment intracellulaire est chargé négativement et l'exérieur de la cellule est chargé positivement, et ceci est dû à la réprtition des ions(chargés) de part et d'autre de la membrane cellulaire, cette répartition change lors d'une excitation de la cellule ce qui se traduit par une dépolarisation: le potentiel de membrane augmente: il s'annule puis devient positif, ceci est la conséquence de mouvements ioniques à travers les canaux ioniques. et le faite que l'intérieur de la cellule est chargée négativent, ça favorise l'entrée des cations c'est le gradient électrique. or, le gradient chimique c'est le mouvement de l'ion selon la différence de concentration intra et extracellulaire du milieu le plus concenté vers le milieu le moins concentré, la résultante des 2 gradients est le gradient électrochimique.

[wolfgangouille]

l'exérieur de la cellule est chargé positivement

Par rapport à quoi?

[invitedd60a00b]

Bonjour, par rapport à son intérieur bien sûr, où il y a une grande quantité d'ions chlorure

[invitec3ed3173]

Merci pour vos réponses