Potentiel de membrane

[Omnitrix]

Bonjour à tous,

J'éprouve quelques difficultés à comprendre l'information que donne la valeur du potentiel de membrane d'un ion. Nous avons vu en cours que cette valeur est de -90 mV pour K+, +60mV pour Na+ et -61 mV pour Cl-. J'ai compris qu'une valeur positive signifiait dans ce cas, que l'intérieur de la cellule était positif et que l'extérieure était négatif et que dans le cas d'une valeur négative, c'est le contraire, mais au delà de ça, je suis un peu perdu concernant ces valeurs, comment fait-on pour les déterminer, si quelqu'un pouvait m'éclaircir sur le sujet ..
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[Pterygoidien]

La valeur de ce potentiel est quelque chose de relatif : on admet que la valeur du potentiel du milieu extracellulaire est à 0 V, de sorte que si le potentiel transmembranaire (donc la différence de potentiel) est négatif, alors c'est le milieu intracellulaire qui est négatif, et ce même potentiel transmembranaire est positif, alors le milieu intracellulaire est positif. C'est juste une question de nombre de charges in toto.

Le potentiel (trans)membranaire résulte alors de la répartition asymétrique des charges de part et d'autre de la membrane et dépend également de la perméabilité membranaire vis à vis de ces ions : si la membrane est imperméante vis à vis d'un ion, alors cet ion aura peut d'impact sur le potentiel membranaire. En fait, les équations de Nernst ne s'intéressent qu'à un ion donné et nous indiquent le potentiel électrochimique pour un ion sans prendre en compte la perméabilité membranaire : il va alors traduire la tendance que cet ion impose à la membrane vis à vis de son voltage. Ainsi, l'équation de Nernst nous apprend que le potentiel électrochimique du K+ est de -90, du Na+ de +60 mV, et celui du Cl- proche du potentiel membranaire de repos.
Donc ces trois ions vont exercer une tendance vis à vis du potentiel de la membrane, et le potentiel réel aura une valeur intermédiaire. Cela signifie en fait que si la membrane devenait totalement perméable à l'ion étudié par l'équation de nernst (elle n'exercerait aucune restrictions aux mouvements), et seulement cet ion (notre membrane expérimentale serait imperméable aux autres), alors le potentiel transmembranaire doit être celui donné théoriquement par l'équation de Nersnt. En réalité, ça n'est pas aussi facile et il faut tenir compte d'un autre facteur, qui est la perméabilité, puisque la membrane exerce un "frein" au mouvement des ions : les ions étant polaires, ils passent difficilement la bicouche phospholipidique et doivent emprunter des voies de passages alternatives, notamment des pompes et des canaux. Ainsi, la perméabilité membranaire dépendra du nombre de canaux ouverts et sélectifs aux ions donnés.

L'équation de Goldman-Hogdkin-Katz permet d'estimer la valeur du potentiel transmembranaire en fonction des concentrations des trois ions K+, Na+ et Cl- et de leur perméabilité relative, et donne une valeur très proche de celle qui est mesurée : elle tourne en moyenne généralement autour de -70 mV (ça dépend évidemment d'une cellule à l'autre, selon les canaux exprimés à la membrane et si la cellule est excitable ou non). Un autre facteur qui intervient est l'effet Donan.

[Omnitrix]

Merci pour ta réponse.

Donc si je comprend bien, ces valeurs sont issues d'une cellule "fictive" qui serait perméable à l'ion en question seulement ?
Pour le sodium cela serait donc une cellule perméable aux ions sodium seulement, qui pourrait donc effectuer des aller retour entre le milieu extra et intracellulaire, et de là s'établirait cette valeur de +60 mV. Ais-je bien compris ce tu as expliqué dans ton poste ?

[invitef9ff08f2]

Bonsoir,

En soit les ions sodium entrent/sortent dans/de la cellule grâce à la pompe Na+/K+, la pompe Na+/Ca2+, la pompe Na+/H+... il faut voir cela comme des échanges : la cellule cède/reçoit un soluté/ions en échange de quelque chose d'autre provenant du milieu extracellulaire/intracellulaire.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Omnitrix]

Oui, cela je l'ai bien compris, je faisais plutôt allusion aux potentiels de chacun des ions, et je demandais donc si j'ai bien compris d'ou proviennent ces valeurs..