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Propagation du potentiel d'action



  1. #1
    somasimple

    Propagation du potentiel d'action


    ------

    Bonjour,

    Je voudrai savoir si les biologistes sont d'accord avec ces deux versions ?

    http://en.wikipedia.org/wiki/Action_potential

    et cette deuxième dont l'auteur est le Professeur F Bezanilla
    http://nerve.bsd.uchicago.edu/med98a.htm
    http://nerve.bsd.uchicago.edu/med98d.htm#Propagation

    Il me semble que les deux versions, assez similaires, ne respectent pas les lois de la physique ???

    -----

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  3. #2
    Novocaine

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Bonsoir,
    Je ne comprends pas. Pourquoi dites vous qu'elles ne respectent pas les lois physiques?
    Tout est basé sur les propriétés physico-chimiques. Le phénomène important à comprendre ici c'est le gradient éléctrochimique; comment se met il en place et comment la cellule peut s'en servir!

  4. #3
    Zunder

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Je n'ai pas lu la deuxième version, mais celle de Wikipedia correspond bien à ce que j'ai appris sur le PA. Et pour avoir eu un bon paquet de cours là-dessus, je n'y ai jamais vu quelque chose qui me choque. Comme le dit Novocaine, les ions se déplacent selon leur gradient de potentiel, il n'y a rien d'anormal à première vue.

    Etes-vous déjà d'accord avec la définition du potentiel de repos donnée ici : http://en.wikipedia.org/wiki/Resting_potential ?

  5. #4
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Pour être d'accord avec le potentiel de repos, il faut accepter que les gradients demeurent constant pendant le potentiel d'action : Ce fait peut être discuté si l'on admet la diffusion facilitée.

    Concernant la violation de lois physiques, je pensai simplement à l'electricité :

    http://www.somasimple.com/forums/sho...1&postcount=66

    voir aussi la phase T4 sur wikipédia !

    http://en.wikipedia.org/wiki/Talk:Ac...gation_Picture

  6. #5
    Glast

    Re : Propagation du potentiel d'action

    J'avoue que j'ai un peu de mal à suivre la discussion. Pouvez vous expliciter en quoi la définition du potentiel de repos ou du potentiel d'action (la partie que je maitrise mieux) enfreint les lois de l'électricité (la partie que je maitrise moins) ?
    Le maître montre la lune
    L' idiot regarde le doigt

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Le potentiel d'action s'appuie sur une phase passive (electrotonique) qui doit obeir aux lois de l'electricité.
    A savoir, une circulation obligatoire du + vers le -.
    Le schéma de wikipedia montre une circulation interdite.

    De plus, ce même schéma ne respecte pas, non plus, la loi de la moindre résistance en plusieurs endroits.

    En conclusion, si le schéma viole une loi, en un seul point, la propagation ne peut avoir lieu.

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  10. #7
    Zunder

    Re : Propagation du potentiel d'action

    On parle ici de potentiel électrochimique, et non de potentiel purement électrique. Un cation va normalement du + vers le -, mais aussi de l'endroit où il est le plus concentré vers celui où il l'est le moins.
    D'où la nécessité de déterminer le gradient de potentiel électrochimique pour chaque espèce. Et celui-là, les mouvement d'ions le respectent parfaitement.

  11. #8
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Je réponds alors que les explications données utilisent des résisances et capacités qui fonctionnent avec des electrons !

    Je suis pourtant d'accord avec le coté electrochinique de la chose.

    De plus comme je l'ai dit, même avec cette explication, les mouvements ne sont pas respectés !

  12. #9
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    En effet, dans la phase T4 de repolarisation, les ions Na sortent de la cellule et se dirigent vers un pole +.
    Hors les cations (ions positifs) se dirigent vers le negatif.
    Votre explication ne convaint pas.

  13. #10
    Novocaine

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Salut,
    La sortie des Na+ lors de la repolarisation va contre le gradient éléctrochimique c'est exact mais elle ne se fait pas passivement elle se fait grâce à une enzyme qu'on appele la pompe Na+/K+/ATPase qui utilise de l'énergie fournie grâce à la lyse de l'ATP pour lutter contre le gradient. La pompe échange en fait, 3Na+ qui se trouvent à l'intérieur de la cellule pour les faire sortir contre 2K+ qui se trouvent à l'extérieur pour les faire entrer. Lorsque les ions sont fixés par affinité chimique, la lyse de l'ATP permet le basculement de la protéine et la libération des ions.

  14. #11
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Ben non plus, désolé !
    Ca ne marche pas comme explication car au sommet du PA, le coté exterieur est devenu négatif grace à l'entrée des ions Na+.
    Dans le shéma, on a toujours un signe + mais si on met un -, le reste ne fonctionne plus.

  15. #12
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    De plus cette notion ne peut exprimer la propagation qui serait le fait des fléches horizontales (qui ne sont pas possibles, non plus).

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  17. #13
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    reprenons l'image C de ce lien
    http://nerve.bsd.uchicago.edu/med98d.htm#Propagation

    Les ions Na+ entrent dans les deux patchs et celui de gauche commence, avant.
    C'est un fait !

    Maintenant essayer de relier ces deux patchs avec des relations electrochimiques ou electriques est une autre affaire !

    Voici un schéma qui respecte les faits (mais ne montre pas tout).
    Images attachées Images attachées

  18. #14
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    De plus si on admet (et je suis d'accord) que le diffusion facilitée est sous la dépendance de l'electrochimie et donc aussi des forces de Coulombs, vous devez admettre que les ions les plus proches de la membrane sont les seuls à pouvoir bouger.

    Cette notion capitale est parfaitement inconnue des biologistes car ils insistent sur la notion d'invariance des gradients. (c'est vrai à l'echelle macro mais qu'en est il à l'echelle de la membrane ?
    Images attachées Images attachées

  19. #15
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Et dans ces conditions, il devient clair que ces negligeances modifient largement les conditions locales :

    http://www.somasimple.com/flash_anims/ICrise.swf

  20. #16
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Voici un PA étalé sur 5 patches.
    et un autre qui s'est propagé.

    Comment passer de l'un à l'autre ?
    Images attachées Images attachées

  21. #17
    smelly

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Bonjour,
    J'avoue que moi aussi j'ai du mal à suivre et que je ne comprend pas trop où se situe le problème.
    Pour rappel, (pour les personnes qui ont du mal à suivre, comme moi )
    Lors de la stimulation:
    - dépolarisation : ouverture des canaux Na+, les ions sodium rentrent alors de manière passive dans la cellule. La face externe de la cellule devient alors (localement) electronegative, alors que la face interne devient (localement) electropositive
    - repolarisation:fermeture des canaux Na+ et ouverture des canaux K+ : les K+ sortent (pour compenser l'entrée des Na+). La membrane est donc repolarisée (membrane externe electropositive et membrane interne electronégative)
    - hyperpolarisation:comme les canaux K+ restent ouverts, le K+ continue de sortir
    - retour au potentiel de repos: la pompe Na/K/ATPase (transport actif) fait sortir les ions Na+ et rentrer les ions K+ grace à l'hydrolyse de l'ATP (1 ATP, 3Na+, 2K+)

    Somasimple, où se situe le problème, parmis ces étapes?

    De plus c'est quoi les patchs dont tu parles?

  22. #18
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    patch = morceau de membrane

    Citation Envoyé par smelly
    La face externe de la cellule devient alors (localement) electronegative, alors que la face interne devient (localement) electropositive
    Non, ce n'est pas possible car les molecules d'eau présentes peuvent donner des electrons et entrainent l'electroneutralité.
    Images attachées Images attachées

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  24. #19
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Petite experience pour les incrédules :
    Prenez la et fottez la contre un vetement => elle est polarisée et peut attirer des petits morceaux de papier.
    Recommencer l'experience et trempez la dans l'eau et essayez d'attirer les morceaux de papier !

    Ca ne marche pas car la regle a pris/donné des electrons à l'eau.

  25. #20
    smelly

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Citation Envoyé par somasimple Voir le message


    Non, ce n'est pas possible car les molecules d'eau présentes peuvent donner des electrons et entrainent l'electroneutralité.

    Tu ne crois donc pas à la polarisation de la membrane????

    http://www.er.uqam.ca/nobel/laneco/P...007/cours3.pdf

  26. #21
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Je crois aux faits !
    Essaye mon experience.
    La polarisation s'explique autrement.

  27. #22
    smelly

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Un potentiel d'action s'enregistre : c'est un fait.
    Comment expliques-tu, les différentes étapes (dépolarisation, repolarisation, hyperpolarisation, retour au potentiel de repos) du potentiel d'action?

  28. #23
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Un ion qui bouge crée un champ electrique mesurable, donc rien de sorcier la dedans. Quand il n'y a pas de mouvement de charges, il n'y a pas d'electricité.

    Avant de répondre, contestez-vous la possibilité pour les molecules d'eau de neutraliser la membrane (ce qui revient à dire que l'eau est isolante) ?
    Contestez vous que l'attraction d'un ion est fonction de sa distance ?
    http://www.somasimple.com/flash_anims/three_forces.swf

    Si la membrane est polarisée, alors comment participent les ions qui ont changé de camp ?

  29. #24
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Il est aussi facile de contester la capacitance de la membrane par une simple experience :
    on shunte une membrane polarisée (par ex pot de repos) et on deshunte => le potentiel de repos est inchangé. C'est toute le difference entre un condensateur et une capacitance... ionique.

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  31. #25
    Zunder

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Je vous invite à consulter l'article Potentiel de repos de Wikipedia qui explique notamment comment se crée très localement une ddp tout en respectant l'électroneutralité à une plus grande échelle.

  32. #26
    Glast

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Citation Envoyé par somasimple Voir le message
    vous devez admettre que les ions les plus proches de la membrane sont les seuls à pouvoir bouger.

    Cette notion capitale est parfaitement inconnue des biologistes car ils insistent sur la notion d'invariance des gradients

    Tout à fait. Seuls les ions les plus proches de la membranes sont impliqués. C'est un fait parfaitement connu et admis par les biologistes. De même, lorsque la cellule est au repos, la différence de potentiel entre l'extérieur et l'intérieur se fait uniquement au niveau de la membrane : L'électroneutralité est respectée, sauf localement au niveau de la membrane.
    Le maître montre la lune
    L' idiot regarde le doigt

  33. #27
    Novocaine

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Citation Envoyé par somasimple Voir le message
    Petite experience pour les incrédules :
    Prenez la et fottez la contre un vetement => elle est polarisée et peut attirer des petits morceaux de papier.
    Recommencer l'experience et trempez la dans l'eau et essayez d'attirer les morceaux de papier !

    Ca ne marche pas car la regle a pris/donné des electrons à l'eau.
    Prenez quoi?
    Sinon l'article sur wikipedia posté par zunder est très sympa ça vous aidera sûrement

    Bonne soirée.

  34. #28
    Novocaine

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Ah ok la règle.. j'ai pas lu jusqu'à la fin la première fois

  35. #29
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    L'électroneutralité est respectée, sauf localement au niveau de la membrane.
    Une exception qui confirme la règle ?

    Sans rire, les biologistes sont capables de transgresser la loi de la moindre résistance ? A savoir que le courant circule toujours à travers le circuit qui offre la moindre résistance.

    Dans notre cas précis, c'est le milieu exterieur et donc les charges accumulées sont instanément reparties dans le milieu exterieur. et il n'est donc pas possible qu'il y en ait de l'autre coté.

    Deuxième experience :
    prenez un vrai condensateur et chargez le: plongez les deux fils dans une eau salée => il se décharge instatanement.

    Ou experience contraire => essayez de le charger alors qu'il est dans l'eau salée !

  36. #30
    somasimple

    Re : Propagation du potentiel d'action

    Citation Envoyé par Glast
    Tout à fait. Seuls les ions les plus proches de la membranes sont impliqués. C'est un fait parfaitement connu et admis par les biologistes.
    Vous êtes en train de me donner raison.

    Si seuls peuvent bouger les ions les plus proches de la membrane, alors la concentration locale de ces mêmes ions diminue/augmente lors de leur entrée/sortie de la cellule.

    Il devient alors évident que la réaction s'arrête toute seule sans intervention d'une polarisation membranaire. L'entrée des ions entraine obligatoirement une concentration importante locale des ions qui freine celle-ci et à l'exterieur, elle est naturellemnt freinée car il n'y a plus d'ions qui peuvent bouger.

    De fait ce cette reaction locale, vous avez une explication logique aux périodes réfractaires => Pour la relative, les ions à l'exterieur sont trop loin pour être mobilisés par un même stimulus => On est obligé d'augmenter le courant pour les rapprocher de la membrane. Pour l'absolue, les ions ne sont pas disponibles et la concentration interne interdit une entrés suplémentaire.

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