bonsoir,
je bloque sur une question en neuro:
en fait je n'arrive pas à comprendre comment nait le potentiel de repos sur la membrane du neurone. En cours on avait dit que c'était du à une différence de concentration des ions [K+] et [Na+], comment cela est-il possible?
aidez moi svp c'est urgent.
merci d'avance.
Bonsoir,
c'est un phénomène assez complexe, mais comme tu as l'air pressé je vais quand même essayer d'expliquer ça. Je doute que ça aide réellement mais pour te donner une idée :
Les concentrations de K+ et de Na+ sont différentes de part et d'autre de la membrane de l'axone : le K+ est très présent en intra et le Na+ très présent en extracellulaire. La membrane est perméable au Na+ via différents mécanismes mais surtout au K+ grâce à des canaux ouverts. Je ne sais pas quel est ton niveau d'étude mais je vais y aller quand même : les différences de concentration de part est d'autre de la membrane donnent une pression osmotique qui va faire sortir les K+ du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré (de dedans vers dehors du coup) : tu te retrouves alors avec un flux de charges positives du milieu intra au milieu extra. Le flux peut alors trouver un équillibre quand la différence de charges à proximité de la membrane due à ce flux compense la différence de concentration : tu te retrouves avec une membrane polarisé positivement du côté extracellulaire (d'où le potentiel négatif). Après tu as pleins d'autres mécanismes : à côté du K+ le flux de Na+ va aussi influencer la valeure du potentiel, tu as des pompes qui vont échanger des K+ et des Na+ pour assurer des concentrations intra et extra-cellulaires appropriés, enfin bref, c'est vraiment pas facile à expliquer comme ça !
Si tu es en terminal ça ne devrait pas être essentiel, en tout cas c'est très (très) largement hors programme. Là je t'ai donné des lignes principales mais c'est très loin d'être complet et je doute que tu puisses comprendre (désolé !), pour ça il faudrait plusieurs heures de cours consacrées qu'à ça !
Quelqu'un de plus qualifié pourra peut être te faire un résumé simplifié, en tout cas bonne chance !
merci beaucoup pour votre aide, quoique je n'ai pas tous saisi, mais bon c'est mieux que rien! Oui je suis en terminal, et ce que je retiendrai c'est que ce potentiel est du à la différence de concentration des ions.
une dernière chose, en cours on avait fait une expérience sur un axone de calamar isolé, vidé puis rempli de concentrations croissantes de K+, résultat: la différence de potentiel n'a fait qu'augmenter, bizarre puisqu'on avait dit que les charges positives étaient moindres a l'intérieur par rapport a l'extérieur, donc avec l'ajout de nouvelles charge, la différence de potentiel devrait diminuer (équilibre). en plus, si on comptabilisait l'ensemble des charges intra et extracellulaires, on trouverait pareil des deux cotés de la membrane, comment est né alors ce potentiel?
merci énormément.
Comme je l'ai dit c'est bien plus complexe que le résumé que je t'ai donné, si tu veux tout savoir je t'invite en première année de médecine l'an prochain !!
Blague à part, tu peux tout expliquer avec une vue d'ensemble. Mais il faudrait avoir eu d'autres cours sur le transport membranaire avant.
En fait la différence de potentiel n'est pas due directement aux concentrations totales de charges de chaque côté, c'est vraiment une question de flux et d'équilibre entre le gradient de concentration des ions (indépendant de la charge) et un gradient "local" de charges à proximité de la membrane (puisque tu déplace les K+ de dedans en dehors à cause des concentrations). J'ai un peu peur de vulgariser le tout. Après tu gardes le flux constant pour plusieurs raison, par exemple les pompes Na+/K+ échangent les ions dans l'autre sens, tu aura alors toujours le même déséquilibre en concentration.
Enfin bref, c'est pas facile à expliquer comme ça.. En gros le tout est une question de perméabilité aux différents ions et à l'équilibre entre différents flux. Il faut te dire que ça représente plusieurs heures de cours dans le supérieur en biologie ou en médecine. Personnellement savoir que c'était due aux ions suffisait au lycée.
Je vais pas t'embrouiller plus longtemps, quelqu'un te trouvera peut être une explication simple, et sinon tu sera la bienvenu en bio, médecine ou bcpst pour tout savoir !
bonjour, merci pour votre réponse, je sais, c'est difficile d'expliquer des choses complexes en si peu de temps, désolée. Bref, pour venir en médecine, oui j'en serai très ravie. sinon, je sais que les détails ne me seront d'aucune utilité cette année donc, pourquoi s'encombrer la tète.
Merci énormément, et à l'année prochaine alors
bonjour,
j'ai une toute dernière question, en effet, en cherchant les expériences en rapport avec le potentiel de repos et d'action, je suis tombé sur une expérience ou on avait échangé les ions sodiums présents en extra, en une base de charge positive ne pouvant transgresser la membrane plasmique, puis inscrit un potentiel de repos normal.
en fait, je ne comprends pas comment après avoir échangé les ions Na+ , le potentiel soit resté le même ( étant donné que tu m'avais parlé d'un effet électrochimique), donc, même si la charge et la concentration restent inchangées, le potentiel ionique n'est tout de même plus le même, vu que l'ion Na+ n'y est plus, alors qu'est ce qui garde le potentiel d'action?
merci
En théorie le potentiel de repos quand plusieurs ions sont mis en jeux tend vers le potentiel d'équilibre de l'ion le plus perméant, qui reste le K+ dans ton expérience (si tu veux les détails mathématiques tu peux te renseigner sur les équations de Nernst et surtout de Goldman). Ca ne m'aurait pas étonné de retrouver une valeur assez proche, mais pour autant je suis assez surpris que la valeur ne change pas du tout... A moins que la conductance et le potentiel d'équilibre du remplaçant soient les mêmes j'ai du mal à l'expliquer.
Encore une fois si un meilleur connaisseur pouvait s'exprimer il serait là bienvenue !
OK, donc le fait que ce soit un ion pas très imposant qui a été changé, n'a pas affecté énormément le potentiel de repos, cependant si ca aurait été le K+ qui a été changé dans l'expérience, je suppose que ca aurait affecté le potentiel, n'est-ce pas?
Le K+ étant beaucoup plus perméable que le sodium au repos (sortie de K+ par des canaux de fuite, recapté par la pompe Na+/K+ ATPase) alors oui on s'attend effectivement à ce que ça affecte le potentiel de membrane de repos et à ce que celui-ci devienne plus positif. Sauf si l'ion remplaçant est à la même concentration dans les deux compartiments (intra et extra) et que la conductance au repos est la même, cela ne doit pas exister car il n'y a pas des canaux pour tout et n'importe quoi dans les cellules. La température joue également dans l'équation de Nernst et de Goldman (à utiliser dans le cas d'une membrane perméable à plusieurs ions donc comme in-vivo).
Mal dit : un ion n'est pas perméable ; c'est comme si tu disais que la pluie est perméable alors que c'est ton vêtement qui l'est.Envoyé par Meiosis
Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac
oui, par contre on peut dire perméant !
Effectivement je n'ai même pas fait attention, merci de m'avoir rectifié !
N'est ce pas plutot un simple gradient de concentration ? Une pression osmotique étant le résultat d'un déplacement d'eau dans un compartiment délimité par une membrane déformable (ici la cellule et sa membrane) suite à une différence d'osmolarité de part et d'autre de cette membrane, et qui induit donc une pression sur cette membrane, la fameuse pression osmotique...
Je me suis planté ouais, la membrane étant perméable aux ions ce n'est justement pas une pression osmotique, juste le simple effet du gradient de concentration !
Pour être honnête il était (très) tard et je suis loin d'avoir le niveau pour faire un cours clair là dessus, si quelqu'un se sent capable de réexpliquer tout ça plus clairement il est là bienvenu
Pas de soucis pas de soucis, de toute façon ce genre de cours n'est pas fait pour être écrit derrière un écran, sans schémas... c'est bien de la PACES ça non ?
On fait ça au 2nd semestre de la paces ouais, dans le cours sur les transports membranaires (je parle pour Strasbourg, les programmes diffèrent légèrement parait-il). Cette partie en elle même se traite en 1h chez nous (avec la propagation du PA, une bonne intro sur le potentiel d'équilibre de Nernst, etc), c'est pas bien long mais difficile à expliquer comme ça !
bonjour,
j'ai fait des recherche sur le potentiel membranaire et pu enfin déterminer la définition des gradients de concentration et de potentiel, cependant, je n'ai pas vraiment compris le rôle de la pompe Na+/K+ dans le maintien de ce potentiel, bien que j'ai saisi qu'elle permettait de garder la différence de charges de part et d'autre de la membrane, en effet je me dis que si le potentiel de -70 mV est atteint et que les K+ son sertis au milieu extra afin d'atteindre leur équilibre et que les Na+ sont entré toujours par fuites, pourquoi ne pas laisser tout comme tel, sans changer les concentration résultantes de l'équilibre de chaque ion, et ainsi garer le potentiel déjà crée?
(je me dis alors que ce potentiel n'est pas permanent, Est-ce cela?)
merci.
Justement pour les neurones, il faut que le potentiel soit permanent, et c'est le rôle des pompes Na/K. Les K vont aller de l'intérieur vers l'extérieur de la cellule, et les Na vont faire l'inverse, jusqu'à atteindre un équilibre. Mais si tu atteints cet équilibre, ton potentiel va tout simplement être nul, d'où la présence des pompes qui vont constamment ramener les ions Na et K contre leur gradient de concentration. En fait tu as un constant équilibre entre fuite des ions selon leur gradient de concentration, et pompage de ces même ions contre leur gradient de concentration, d'où le potentiel membranaire de repos toujours présent.
ahh je ne l'avais pas compris comme ca en fait, j'avais compris que lorsque les gradients chimique et électrique deviennent égaux, le potentiel d'équilibre de l'ion est atteint ainsi pour le K+ c'est -90mV et inversement pour le Na+ qui est de 60mV mais étant donné que les canaux K+ sont plus perméable que ceux du Na+, donc des -90mV crées par le K+, environ -20mV se neutraliseront par le flux de Na+ minime, donc le potentiel total sera de -70mV. Pour ce qui est de l'annulation du potentiel je ne l'ai pas bien compris! pourriez vous me l'expliquer.
merci
Oui en fait les ions qui diffusent sont caractérisés par ce qu'on appelle la mobilité ionique d'un ion, et la mobilité de K et environ 50 fois plus importante qur celle du Na. Pour calculer une différence de potentiel (ddp), normalement on prend en compte, dans des conditions expérimentales, les concentrations du K et du Na, et on applique la loi de Goldman pour calculer la ddp. Mais dans le cas du neurones, on prend en compte cette différence de mobilité ionique entre Na et K, et on néglige Na, donc on utilise une loi de Goldman "simplifiée" qui ne prend en compte que le K.
pour l'annulation de la ddp à l'équilibre: en fait, on assimile une membrane de neurone à un circuit électrique. Un courant électrique apparaît quand tu as un déplacement de particules chargées (électrons dans les câbles électriques). Ici ce courant est dû au déplacement des Na et K à travers ta membrane, d'où le fameux -70mV. Mais ce déplacement est du à quoi ? À ton gradient de concentration. Si tu n'as plus de gradient de concentration, ce qui est le cas quand tu atteint ton équilibre, tu n'as plus de raison que t'es ions se baladent à travers ta membrane, donc tu n'as plus de courant, donc tu auras 0mV, annulation de la ddp à l'équilibre.
A l'équilibre, le potentiel ne serait donc pas de -90mV en considérant seulement le K+? et puis si le courant n'y est plus on ne peut pas noter un potentiel?.
merci encore
Non, à l'équilibre il n'y a pas de potentiel, on ne considère rien du tout, plus rien ne bouge, ni les K, ni les Na. Et pour tes membranes cellulaires, il n'y a jamais d'équilibre, tout simplement.
merci pour vos réponses,
enfin une dernière question, cette fois il s'agit du potentiel d'action, en fait comment un stimulus peut-il changer la forme tridimensionnelle des canaux voltaïque Na+ puis K+ créant ainsi un flux qui va dépolariser puis dépolariser la membrane plasmique, bref créer le PA.
merci
C'est le principe des canaux "voltage dépendant", ils dépendent d'un stimulus électrique pour changer de conformation. C'est ce qui fait la loi du tout ou rien. Si ton stimulus n'est pas assez puissant, le changement de conformation ne sera pas suffisant pour faire un PA.
oui mais je me demande comment ce stimulus qui a atteint le seuil peut-il changer la forme de ces canaux voltaïques?
Ah ça après c'est une toute autre question... mais il n'y a pas besoin de connaître la réponse. Retient juste que voltage dependent, c'est quand ça change de conformation quand y a un stimulus électrique...
Merci beaucoup pour vos réponses.
a de prochaines questions
voila qu'une autre question se présente, je ne sais pas quand Est-ce que cette vague d'interrogations va dissiper? bref, pourriez vous m'expliquer comment l'intensité d'un stimulus peut-elle affecter la fréquence des PA, si on venait à l'expliquer au niveau ionique, c'est a dire des canaux voltage dépendants qui créent justement ces PA?
- Et comment le flux arrive-t-il a circuler aussi?
je m'excuse et merci encore, ca m'aide énormément.
pourriez vous m'aider svp !!!
