Conductance canaux chimiodépendants K+ et Na+

[lilalex]

Bonjour,

J’étudie actuellement sur la différence de potentiel entre le cytoplasme et le milieu extra cellulaire à travers le livre "Introduction biologique à la psychologie".
Il est question des canaux (de fuite, chimiodépendants, voltage-dépendants et mécanodépendants), des récepteurs (ionotropiques et métabotropiques) et pompes ioniques pour permettre le passage d'ions à travers la bicouche lipidique.

Je comprend le calcul du potentiel lorsque le neurone est au repos. Le potentiel de la membrane tend plus vers le potentiel d'équilibre du ion K+ car la conductance de cet ion pour toute la membrane (nombre de canaux * 1/Résistance d'un canal * probabilité d'ouverture d'un canal) est 7 fois supérieure à celle du ion Na+.

Je comprend le transfert du potentiel d'action le long de l'axone par le fait que les ions Na+ rentrent dans l'axone (dépolarisation) puis les ions K+ sortent (hyperpolarisant l'axone), le tout, dû au gradient de concentration.

C'est pourquoi je n'ai pas du tout compris le fonctionnement des canaux chimiodépendants sur une fibre musculaire.
En effet, il est question d'un récepteur ionotropique dont le canal auquel il est rattaché a une sélectivité aux ions K+ et Na+. Lorsque ce canal s'ouvre, l'entrée de Na+ et la sortie de K+ qui en résultent portent le potentiel intracellulaire de la fibre musculaire de -70mv (potentiel de repos) à 0mv.

Quelqu'un sait-il pourquoi ? Alors que les ions K+ sont censés avoir une meilleure conductance que les ions Na+.
A moins que cette conductance ne s'applique que sur les canaux de fuite et quelle soit entièrement différente sur ce canal voltage dépendant ?
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[blisax]

Bonjour,

Pouvez vous préciser le nom de ce canal ? Car la dépolarisation d'un rhabdomyocyte est principalement du a des canaux sodiques. Ne faite vous pas une confusion avec le terme échangeur ? Le mieux serait d'avoir l'extrait du livre

[lilalex]

Bonjour,

Merci pour cette réponse.

Pouvez vous préciser le nom de ce canal ?

Concernant le nom du canal je n'en ai pas la moindre idée.

Car la dépolarisation d'un rhabdomyocyte est principalement du a des canaux sodiques.

C'est ici l'objet de ma question. Si le canal est perméable au potassium et au sodium, pourquoi est-ce que le sodium est moins résistant que le potassium (0 mv ne correspond pas au potentiel d'équilibre du sodium, il n'est donc pas le seul à passer).
Je vois deux possibilités pour expliquer la différence de conductance. Soit la conductance élémentaire au sodium et au potassium est différente pour ce canal précis par rapport aux canaux de fuite, soit elle est la même. Si elle est la même, la probabilité d'ouverture et le nombre des canaux de fuite ayant une sélectivité aux ions potassium sont largement supérieur à ceux des canaux de fuite ayant une sélectivité aux ions sodium.
Si quelqu'un a une source qui penche en faveur d'une réponse ou d'une autre je prend

Ne faite vous pas une confusion avec le terme échangeur ? Le mieux serait d'avoir l'extrait du livre

Je ne connais pas ce terme d'échangeur (à moins que vous fassiez référence aux pompes ioniques auquel cas non je ne me trompe pas) mais voyez plutôt :

...
Canaux chimiodépendants et potentiel postsynaptique

Les molécules d'ACh traversent l'espace synaptique et vont se fixer sur les récepteurs d'ACh de la membrane musculaire.
Ces récepteurs ... sont de type ionotropiques : ce sont des récepteurs-canaux.
L'occupation du site récepteur par deux molécules d'ACh augmente la probabilité d'ouverture d'un canal perméable à la fois au sodium et au potassium.
L'entrée de Na+ et la sortie de K+ qui en résultent portent le potentiel intracellulaire de la fibre musculaire de -70 mv à 0 mv. ...

[blisax]

Ha okay, autant pour moi c'est plus clair avec la citation. On parle du récepteur nicotinique !

Le rhabdomyocyte au repos a un potentiel proche de Ek (potentiel d'équilibre du K+) pour les raisons que tu as citée, ce qui fait que quand il y a une ouverture du canal, il y a qu'un faible efflux de K+ alors que l'influx de Na+ est bien plus important. Et c'est cette influx de Na+ qui cause la dépolarisation (alors que l'efflux de K+ va dans le sens d'une hyperpolarisation mais est trop faible). Comme le canal a une perméabilité cationique (grâce a des anneaux anioniques dans le pore) on atteins pas ENa (il y a d'autres raisons mais c'est déjà là une explication), il y a même du Ca2+ qui peut passer pour certaines isoformes. C'est clair ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[lilalex]

Bonjour,

Encore merci pour ta réponse.

Le rhabdomyocyte au repos a un potentiel proche de Ek (potentiel d'équilibre du K+) pour les raisons que tu as citée, ce qui fait que quand il y a une ouverture du canal, il y a qu'un faible efflux de K+ alors que l'influx de Na+ est bien plus important.

Je ne pense pas que ce soit l'explication, les canaux de fuite aussi sont ouvert et ont des sélectivités sur ces deux ions et l'on n'observe un potentiel de repos de -70 mv (variable selon le neurone bien entendu) et pas de 0 mv. C'est bien qu'autre chose est en jeu.

Comme le canal a une perméabilité cationique (grâce a des anneaux anioniques dans le pore) on atteins pas ENa (il y a d'autres raisons mais c'est déjà là une explication), il y a même du Ca2+ qui peut passer pour certaines isoformes. C'est clair ?

C'est une information intéressante, que je n'avais pas, cependant les K+ et Na+ étant des cations tous les deux je ne vois pas bien ce que ça change ici, à moins que je n'ai pas compris quelque chose ?

Bon week-end

[blisax]

Bonsoir,

Pourtant c'est bien la réponse
Au repos la cellule est bien plus perméable au K+ qu'au Na+ d'où le fait qu'on soit proche de EK.
Il y a une formule pour expliquer ma précédente réponse: (Em - Ex) = R I
Vous voyez bien avec cette version revisité de la formule d'Ohm que plus Em est proche de Ex (potentiel d'équilibre de l'ion X) plus le courant I est faible, donc le courant potassique excite pratiquement pas, alors que le sodique est très fort.

Ça ne change rien, je précisais juste ce point car on oublie souvent que c'est aussi parfois perméable au Ca2+

[lilalex]

Bonsoir Blisax,

Encore une fois merci pour ton retour sur la question qui me permet de réfléchir un peu plus à la question

Au repos la cellule est bien plus perméable au K+ qu'au Na+ d'où le fait qu'on soit proche de EK.
Il y a une formule pour expliquer ma précédente réponse: (Em - Ex) = R I
Vous voyez bien avec cette version revisité de la formule d'Ohm que plus Em est proche de Ex (potentiel d'équilibre de l'ion X) plus le courant I est faible, donc le courant potassique excite pratiquement pas, alors que le sodique est très fort.

Oui et non, si le courant sodique augmente, le potentiel membranaire s'éloigne du potentiel d'équilibre du potassium, augmentant ainsi son courant. On va ainsi tomber sur un équilibre temporaire le temps d'ouverture des canaux chimiodépendants.
C'est bel et bien les conductances élémentaires des canaux au potassium et au sodium qui détermine l'équilibre. En lisant cet article http://nte-serveur.univ-lyon1.fr/duc...tiel_repos.htm, j'ai trouvé cette information :

Des canaux potassiques dits canaux de fuite sont en permanence ouverts dans la membrane au repos et autorisent la libre sortie des ions K+ selon leur gradient de concentration. En revanche, peu de canaux de fuite Na+ sont ouverts au repos

Au repos, la conductance totale de la membrane est différente principalement à cause de la probabilité d'ouverture et non pas à cause d'une différence du nombre de canaux ou d'une différence de leur conductance élémentaire. Cela répond donc à ma première question.
Me reste donc qu'une seule inconnue, les conductances élémentaires au potassium et au sodium sont elles les mêmes dans les canaux de fuite que dans les rhabdomyocytes ? Et de manière générale, est-ce que les conductances élémentaires sont différentes selon les types de canaux ?

Cordialement,

[GamGyn]

Bonjour,

La réponse est OUI, les conductances sont différentes selon les types et même les sous-types de canaux.

[lilalex]

Bonjour,

Merci pour votre réponse, ça semble logique en effet.
Vous n'auriez pas des sources sur le sujet par hasard

Cordialement,

[GamGyn]

Non malheureusement je n'ai pas de sources en tête mais vous pourrez sans difficultés trouver des articles sur pubmed où on caractérise des canaux.
Par exemple : celui-ci http://www.jneurosci.org/content/6/7/2106.long (l'article est gratuit). Dans cet article on montre bien 3 conductances différentes pour 3 canaux K+ sur la même cellule en enregistrement unitaire.

Vous en êtes qu'à une introduction de l'électrophysiologie, mais vous verrez peut être plus tard que la conductance, non seulement varie selon les types de canaux, mais elle varie aussi au cours du temps pour certains canaux. C'est par exemple le cas des canaux K+ à rectification entrante dont la conductance fluctue en fonction de la concentration extracellulaire de K+.

[lilalex]

Bonjour,

Un grand merci pour cette source très explicite sur la question.

Cordialement,