Potentiel de Repos

[invite6bba03e9]

Bonjour !

J'ai du mal à comprendre la notion de potentiel de membrane au repos.

On a une distribution hétérogéne des ions (les ions essentiels étant Cl-, K+ et Na+) de part et d'autre de la membrane et, par diffusion, ces ions vont tenter de respecter le gradient de concentration.

Cependant, la membrane étant plus perméable aux ions K+, il va se produire une différence de potentiel (positive du côté extra-cellulaire et négative du côté intra-cellulaire).

A ce moment là, il y a apparition d'un flux electrique qui en s'accouplant avec le flux diffusif va tenter d'equilibrer les Concentrations De K+ et Na+ de part et d'autre de la membrane afin de rétablir l'equilibre chimique et electrique.


C'est la qu'intervient la pome Na/K Atpase qui va empecher cet equilibre, annuler ces flux et qui est donc responsable de la difference de potentiel membranaire mais aussi la valeur plutôt constant qu'elle prend.


Voici mon raisonnement. Ai je bon ou suis je a côté de la plaque ?
A quel moment interviennent les equations de nernst ?


Merci d'avance pour vos futurs réponses
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[invite0c637595]

Bonjour !


Cependant, la membrane étant plus perméable aux ions K+, il va se produire une différence de potentiel (positive du côté extra-cellulaire et négative du côté intra-cellulaire).

globalement les deux compartiments extra et intra cellulaire sont neutre d'un point de vue charge électrique
ce n'est q'au niveau de la menbrane qu'il existe une ddp

[invitea74316c7]

L'équation de Nernst intervient en tout temps, a chaque fois que tu veux connaitre le poentiel membranaire avec un ion donné!

[invite217f3aaa]

Bonsoir,

j'ai un problème avec cette éléctrophysiologie de base :
quelle est la fonction des canaux K+ de fuite et des canaux Na d'entrée ?
A priori s'ils étaient fermés on pourrait économiser l'énorme quantité d'ATP qui est utilisée à chaque moment pour maintenir le déséquilibre ionique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6bba03e9]

Au repos je crois que ces canaux sont fermés justement mais il existe quand meme un phénoméne de diffusion libre, lent mais non négligeable.

[invite217f3aaa]

Il existe en effet des canaux K+ ouverts en permanence, ce sont eux qui sont à la base de mes soucis et ce sont eux que j'appel canaux de fuite dans ma question.
Alors ?

[invitea74316c7]

tu es sur de que ce que tu avances? car moi il me semble qu'au repos tous les canaux sont fermés mais simplement la membrane est plus per,éable aux ions K+ donc une pompe Na/k permet de créer le gradient nécessaire à une réponse puis lorsque qu'un signal arrive, tes canbaux Na+ s'ouvrent dépolarisant la membrane et ensuite les canaux K+ s'ouvrent également pour repolariser mais également hyperpolariser la membrane créant donc la période réfractaire relative! voila! ensuite les pompes s'occupent de tout remettre en plac e!

[invite83634ba0]

La pompe Na/K fonctionne en permanence, elle permet d'entretenir le gradient chimique et électrique de la membrane. Elle consomme de l'atp, et s'oppose aux canaux ioniques dépendant du potentiel.

Si j'ai bien compris ton problème, c'est de comprendre l'utilité des canaux potassiques sortant ? Faire sortir le K de la cellule !
Et en fait, si je comprends bien ce qui te chagrine, c'est que l'ouverture de ces canaux est une perte d'énergie pour la cellule, puisque elle se fatigue à faire rentrer les K d'un coté, pour les laisser sortir ensuite ?

Ce qu'il faut bien comprendre, c'est que cette sortie est essentielle, puisqu'elle est à l'origine du gradient électrique : En ressortant, les ions K déchargent (grossomodo) l'intérieur de la cellule, ce qui créé une différence de potentiel.

Pour imager :
Intra cellulaire : 4Na et 4K (8+)
Extra cellulaire : 4Na et 4k (8+)
Un coup de pompe NA/K :
Intra cellulaire : 2Na et 7K (9+)
Extra cellulaire : 6Na et 1k (7+)
le milieu intra cellulaire est chargé +

mettons que 2 K ressortent par gradient chimique :
Intra cellulaire : 2Na et 5K (7+)
Extra cellulaire : 6Na et 3k (9+)

on a la différence de potentiel électrique, dans le sens voulu.
Ces chiffres sont complétement farfelu, mais c'est pour imager.

Voilà !

[invite217f3aaa]

Merci pour vos réponses

Alors plusieurs choses
-Ma question porte sur le potentiel de repos (pas d'action )
-oui il existe des canaux K+ indépendant du voltage, non chimio-dépendant, ouverts en permanence.Pour les sceptiques : http://neurobranches.chez-alice.fr/n.../mecamemb.html ( OK ce site n'est pas une référence mais je le savais avant )
-

des canaux potassiques sortant

Les canaux ne décident pas du sens de passage, c'est la driving-force ( f.e.m. ) qui détermeine ce sens.

En ressortant, les ions K déchargent (grossomodo) l'intérieur de la cellule, ce qui créé une différence de potentiel.

C'est clairement là le problème : la pompe Na/k ATPase annule ces flux à l'échelle de lla cellule, non ?

Voyez vous mon problème ?
Je suis sur qu'on peut essayer d'y réfléchir un peu. Mon hypothèse est que le flux générer par la Na/K ATPase ne rentre pas en ligne de compte dans le potentiel de repos, mais ça me parait vaseux ....

[invite31840caf]

Salut, les ions sont soumis à la fois au gradient de concentration et à la force électrique. On appelle ça le gradient éléctrochimique. En fait si on prend les concentrations ioniques physiologiques de part et d'autre d'une membrane et qu'on ouvre un canal potassique(et seulement un canal potassique). De part le gradient éléctro chimique donc simple diffusion passive. La membrane aura une ddp de -90mV. Ca peut paraitre bizare mais faut pas oublier que le gradient chimique sera un moment bloqué par une force de répulsion. Si on avait décidé d'ouvrir un canal sodique on aurait eu naturellement une ddp de +60mV un canal calcique +130mV etc...
Ca dépend de l'ion considéré. Or, toute cellule a une ddp au niveau de la membrane de -90mV grossomodo! C'est ce qu'on appelle le potentiel de repos et c'est dû à l'ouverture des canaux potassiques voltage-indépendants en permanence. Ce ne sont pas de canaux de fuite .
Rappel: membrane imperméable aux ions! Sinon le ddp existerait pas et le message nerveux non plus
La pompe sert à jarter les ions Na+ qui arrivent lors d'une dépolarisation (transmission d'un potentiel d'action) C'est pour réinstaurer le potentiel de repos. Lors du potentiel d'action les pompes Na/K Atpase ne marchent plus!
Comme dit précédemment les pompes servent essentiellemnt à rétablir le potentiel de repos car sinon les Na+ ne peuvent sortir de la cellule de façon passive. Il faut lutter contre le gradient electrochimique donc faut apporter de l'énergie. Mais le potentiel de repos est dû aux canaux potassiques!
J'espère avoir aidé un peu..

[invite217f3aaa]

Effectivement ça marche bien ton explication.
Mais, et oui ce fichu "mais", on ne part pas avec les même informations à la base :

Rappel: membrane imperméable aux ions! Sinon le ddp existerait pas et le message nerveux non plus

Des études ....ont pu montrer que la membrane neuronale au repos est perméable, à la fois, aux ions K+ et Na+. " ( extrait du site donné plus haut )

Comme dit précédemment les pompes servent essentiellemnt à rétablir le potentiel de repos

Je suis certains que ce sont les canaux K+ voltage dépendant qui le rétablissent. Et que ces pompes servent à maintenir le potentiel de repos.

... Je crois qu'on va pas s'en sortir !
Allé je file à la Bu demain et on n'en reparle.

Cordialement,

[invite6bba03e9]

Pour moi, les canaux K+ ainsi que la diffusion passive du K+ créent le potentiel de repos et ce sont les pompes qui le maintiennent.

[invite31840caf]

Ok, j'ai compris ton problème je crois! En fait tu avais raison Moffe, il y a diffusion des Na+ à travers la membrane ... c'est très lent mais ça justifie l'usage des pompes pour rétablir le ddp. Ouais donc je disais que la ddp était de -90mV en fait c'est entre -90 et -80 ! A cause d'une petite concentration de Na+. Donc on est tous d'accord que la pompe sert à entretenir le potentiel de repos c'est déjà ça!

Pour moi, les canaux K+ ainsi que la diffusion passive du K+ créent le potentiel de repos et ce sont les pompes qui le maintiennent.

Ouaip, moi aussi! Maintenant j'suis d'accord avec vous

Je suis certains que ce sont les canaux K+ voltage dépendant qui le rétablissent

Oui! forcément ya ça aussi! A la fin d'une dépolarisation, les K+ dehors reviennent passivement. Le problème(et je crois que c'est ça que t'oublies dans ton raisonnement), c'est que les canaux sodiques sont fermés à ce moment là! Ils sont ouverts que pendant dépolarisations. Enfin, pour moi les canaux sodiques de la cellule sont voltage dépendant et à la suite d'une dépol ils se ferment... Pour faire sortir les Na+, une seule solution: les jarter à coup de pompe en échangeant contre des K+ donc ça accélère aussi le processus.

Donc la pompe sert à maintenir le potentiel de repos en renvoyant chez eux les petits K+ immigrés qui passent la bordure sans permission. Et après une dépol, quand les K+ ont plus d'permis de séjour elle en fait de même!
D'façon, la pompe elle réfléchi pas dès qu'il y a un Na+ qui vient se coller à elle par affinité chimique elle le balance dehors.

A+

[invite217f3aaa]

Ah l'electrophysio....c'est l'occasion d'en remettre une bicouche :

Donc la pompe sert à maintenir le potentiel de repos en renvoyant chez eux les petits K+ ....etcetera.....

Bon je crois qu'on est d'acc maintenant le potentiel de repos est maintenue grâce aux canaux de fuite K+ et à la pompe Na/K.

Cette pompe renvoit 3 Na+ et fait entrer 2 K+. Au repos on est à l'équilibre c'est à dire que le flux net d'ion = 0, et logiquement le flux net de charge = 0.
L'entrée de K+ par la pompe est compensée par sa sortie par les canaux de fuite, mais la sortie de Na+ elle est compensée par quoi ?? ( par ce qu'à terme je crains que mon modèle de cellule ne se vide de son Na+ à cause de la pompe Na+/k+...)
Existeraient il des canaux Na+ qui laisse pénétrer le Na?