Au potentiel de repos le courant est nul ?

[Meiosis]

Bonjour,

Il y a quelque chose que je ne comprends pas.
L'équation GHK donne le potentiel membranaire noté Em vers lequel la cellule va tendre en connaissant les perméabilités relatives de la membrane pour les différents ions, prenons le cas le plus connu : -70mV.
Mais Em est aussi égal à Einversion d'après mon cours, c'est-à-dire le potentiel d'inversion soit le potentiel auquel le courant net est nul.

Mais si le courant net est nul on devrait avoir 0mV et pas autre chose, donc je ne comprends pas pourquoi on arrive à -70mV ?

Merci à vous.
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[invite776f25c9]

Bonjour,

De mémoire..
La différence de potentiel électrique s'explique par les flux ioniques transmembranaires liés à la différence de concentration de certains ions de part et d'autre de la membrane (ou gradient de concentration).

Le potentiel de la membrane est défini par les potentiels de chacun des ions qui la traverse, selon la loi de Nernst : Eion = RT/ZF ln([ion]ext/[ion]int).
Si le potentiel membranaire est égal au potentiel d'équilibre de l'ion, il y a autant d'ions qui entre et qui sort de cette membrane.

Em est à -70V puisqu'il y a toujours des flux d'ions au repos. Au repos, ENa+ = + 50mV et Em = -70mV l'ion Na+ est loin de l'équilibre donc Na+ rentre dans la cellule. A l'inverse, EK+=-90mV, il n'est pas non plus égal à Em donc K+ sort.

Em serait égal à 0 V si ta membrane était imperméable. Le nombre de charges positives et négatives serait le même de part et d'autre de la membrane et il n'y aurait pas de gradient de concentration. Aucune difusion n'est possible et la différence de potentiel est nulle de part et d'autre de la membrane.

[Meiosis]

Bonjour et merci pour ta réponse.

Oui mais j'ai cru comprendre qu'à -70mV le courant net est nul car il y a autant de K+ qui sort que de Na+ qui rentre. S'il y a autant de sortie de charges + que d'entrée de charges + alors il y a autant de charges positives de part et d'autre de la membrane donc 0mV non ?

[invite776f25c9]

Je peux me tromper (ça fait longtemps que j'ai vu ça), mais pour moi le courant n'est pas nul au potentiel de repos. Le courant est défini par dQ/dT = I, un déplacement d'électron au cours du temps (enfin ici c'est plutôt des ions). Or au potentiel de repos, il y a toujours des flux d'ions donc le courant n'est pas nul.

De mémoire, si on ne prend en compte que la diffusion simple, on arriverait à l'équilibre des concentrations à l'intérieur et extérieur de la membrane plasmique (équilibre de Donnan). La diffusion des ions obéit au sens du gradient électro-chimique : le gradient de concentration l'emporte sur le gradient électrique.

Or il y a les pompes Na+/K+/ATPase qui permet de maintenir un excès de charges négatives face cytosolique. C'est cette pompe Na+/K+/ATPase qui garde des flux d'ion et une différence de potentiel de -70mV. La pompe transporte K+ contre son gradient électrochimique, sachant qu'elle a un rapport de transport d'ions de 3 Na+ pour 2 K+.

Je me souviens d'une expérience avec de la digitaline (inhibiteur de cette pompe), si on l'inhibe, le potentiel de membrane s'annule et tombe à 0 mV. Bon j'espère ne pas t'avoir embrouillé...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Meiosis]

Oui mais ce qui me fait penser que le courant NET est nul au potentiel de repos c'est plusieurs choses.
Je précise que je ne suis pas certain, peut-être que quelqu'un pourra confirmer.

1) Oui il y a toujours des flux d'ions mais ceux-ci se compensent au repos (autant de K+ qui sort que de Na+ qui entre) donc finalement le courant net serait nul d'après moi, c'est ce qui me pose précisément problème car si on sort autant de charges + qu'on en rentre je ne vois pas d'où vient le -70 intuitivement, même si je le retrouve par le calcul avec l'équation GHK.

2) Dans l'équation GHK à gauche de l'égalité j'ai Em = Einversion, or la définition du potentiel d'inversion c'est "le potentiel de membrane pour lequel le courant global observé est nul, que ce soit à l'échelle d'un canal, d'une portion de membrane cellulaire ou de la cellule entière", sous-entendu qu'à -70mV (ou tout autre potentiel de repos) le courant est nul.

3) J'ai toujours vu écrit INa+Ik = 0 au potentiel de repos.

4) Cette page http://www.ulysse.u-bordeaux.fr/atel...ent/access.htm

Je cite la phrase intéressante "A un moment donné, il s'installe un équilibre dynamique où il y autant de K+ qui sortent que de Na+ qui entrent (courant net nul) : c'est le potentiel de membrane de repos."

Donc tout ça me fait penser que le courant est nul au repos et ça expliquerait que le potentiel ne varie pas au repos et reste stable à -70mV.
Mais je n'arrive pas à expliquer le -70mV car si le courant est nul ça devrait ne pas bouger le potentiel mais ce dernier devrait être à 0mV intuitivement puisqu'on sort autant de charges + qu'on en rentre (équilibre).

Concernant la digitaline oui j'ai déjà vu l'expérience, si on laisse peu on dépolarise juste de 5mV environ et si on laisse longtemps on arrive à 0mV car on équilibre les concentrations et plus aucun flux = 0mV.

Mais justement pour moi "plus aucun flux = pareil que des flux d'ions mais qui se compensent dans les deux sens."

[invite776f25c9]

Ca fait longtemps que j'ai vu ça donc j'ai peur de dire des bêtises.. mais je pense qu'il faut différencier courant et tension (=différence de potentiels) en terme de définitions physiques. Peut-être que le courant est nul mais que la tension n'est pas nulle à la membrane au repos.

Exemple : le condensateur chargé : U=Q/C
Une fois la charge terminée, le courant dans le circuit est nul, la tension au borne du condensateur est maximale (différence de potentiel importante "au repos"). D'ailleurs en parlant de ça, je me demande si certains ne modélisent pas la membrane avec des condensateurs.

Après il faudrait la vie d'un vrai physiologiste hihi

[Meiosis]

Bonjour,

C'est ce que je m'étais dit aussi, courant nul mais ddp négative.
Sauf que j'ai réfléchi et lorsqu'on inhibe la pompe Na+/K+ on tombe à 0mV, pourtant le courant est nul également car les ions ne transitent plus (égalisation des concentrations). Dans ce cas courant nul = ddp nulle également, je ne vois pas pourquoi ça changerait dans le cas où la pompe fonctionne toujours.

Pour ton explication sur les condensateurs je n'ai pas de niveau en électricité à part U=RI donc je ne comprends pas la phrase, je peux juste répondre à ta question car j'en suis certain : oui on modélise les membranes cellulaires comme un circuit RC. Plus il y a de canaux ouverts plus la résistance R diminue.