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Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion



  1. #1
    somasimple

    Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Bonjour,

    La théorie nous indique que le moteur de la diffusion simple est l'agitation thermique des molécules et/ou ions qui composent une solution. Il est admis, aussi, qu'elle ne requiert aucune énergie pour être effective: Elle est dite passive.

    Ces mêmes ions quand ils sont soumis à un champ électrique sont attirés par les lignes de force du champ. Les ions positifs vont vers l’électrode négative et les ions négatifs sont attirés vers l’électrode positive.

    Il est admis et scientifiquement prouvé que les ions perdent leur passivité sous l'influence d'un champ électrique car la force électrique est toujours supérieure à la simple agitation thermique.

    Ci-joint, une représentation très commune du potentiel de membrane avec, en vert, la direction des flux électriques. Cette représentation suit exactement le processus suivant : https://www.st-andrews.ac.uk/~wjh/neurotut/mempot.html

    Comment dans ces conditions, la diffusion simple et passive peut-elle opérer entre les deux compartiments qui sont séparés par un champ électrique qui va contrôler, limiter voire annuler toute mobilité ionique ?

    -----

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    Dernière modification par somasimple ; 23/04/2019 à 10h54.
    Everything should be made as simple as possible, but not a bit simpler. Albert Einstein

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  3. #2
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    C'est faux de dire que le champ électrique surpasse toujours les ions en présence d'un champ électrique. Pour un système simple qui serait composé d'une membrane semi-perméable à un ion X, dont la distribution est asymétrique de part et d'autre de la membrane donnant un gradient de concentration, le mouvement des ions est à la fois mû par la diffusion facilitée de l'ion grâce à son gradient de concentration, et par l'effet du champ électrique établi par la répartition des charges. Si on admet par exemple que la membrane est totalement perméable à l'ion, alors le mouvement net sera nul (et le système à l'équilibre) lorsque l'ensemble des forces qui tentent à rentrer et sortir les ions de la cellules sont égales. Ainsi, si pour un ion la force électrique s'oppose au gradient de concentration, l'équilibre est atteint lorsque les deux forces en présence sont égales.

    Ce concept est représenté notamment par l'équation de Nernst, qui définit le potentiel d'équilibre électrochimique d'une espèce individuelle comme suit :

    Le premier terme, RT ln Xi/Xo correspond au potentiel chimique, tandis que le terme zF Vm au potentiel électrique. Si on tient compte toujours d'un système composé d'une seule espèce d'ion qui est à l'équilibre, pour qu'il y ait un gradient de concentration maintenu, on peut alors poser l'égalité :


    C'est l'équation de Nerst : elle indique le potentiel E_X qu'il faut maintenir de part et d'autre de la membrane par l'ion pour qu'il puisse être en équilibre pour le gradient de concentration donné, et inversement. Dans les faits, la membrane est composée de plusieurs ions qui exercent chacun leur influence sur le potentiel membranaire, en fonction de leur distribution asymétrique de part et d'autre de la membrane. L'équation de Goldman-Hogdkin-Katz permet alors d'estimer le potentiel membranaire pour un tel système, en tenant alors compte de la perméabilité membranaire relative à chaque ion.

  4. #3
    somasimple

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Citation Envoyé par Pterygoidien Voir le message
    C'est faux de dire que le champ électrique surpasse toujours les ions en présence d'un champ électrique. Pour un système simple qui serait composé d'une membrane semi-perméable à un ion X, dont la distribution est asymétrique de part et d'autre de la membrane donnant un gradient de concentration, le mouvement des ions est à la fois mû par la diffusion facilitée de l'ion grâce à son gradient de concentration, et par l'effet du champ électrique établi par la répartition des charges. Si on admet par exemple que la membrane est totalement perméable à l'ion, alors le mouvement net sera nul (et le système à l'équilibre) lorsque l'ensemble des forces qui tentent à rentrer et sortir les ions de la cellules sont égales. Ainsi, si pour un ion la force électrique s'oppose au gradient de concentration, l'équilibre est atteint lorsque les deux forces en présence sont égales.

    Ce concept est représenté notamment par l'équation de Nernst, qui définit le potentiel d'équilibre électrochimique d'une espèce individuelle comme suit :

    Le premier terme, RT ln Xi/Xo correspond au potentiel chimique, tandis que le terme zF Vm au potentiel électrique. Si on tient compte toujours d'un système composé d'une seule espèce d'ion qui est à l'équilibre, pour qu'il y ait un gradient de concentration maintenu, on peut alors poser l'égalité :

    Je connais assez bien l'équation de Nernst et me permets de vous demander des précisions à ce sujet :
    Quelles sont les équations chimiques que vous utilisez pour obtenir l'énergie chimique dans le cas du potassium par exemple (équations d'oxydo-réduction) ?
    Comment transmettez-vous les électrons entre les deux compartiments pour compléter/créer la force électro-motrice ?
    Dernière modification par somasimple ; 23/04/2019 à 14h17.
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  5. #4
    somasimple

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Citation Envoyé par Pterygoidien Voir le message
    Ainsi, si pour un ion la force électrique s'oppose au gradient de concentration, l'équilibre est atteint lorsque les deux forces en présence sont égales.
    Nous sommes d'accord, l'équilibre est atteint dès la sortie du premier ion car la force électrique devient supérieure au gradient de concentration.
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  6. #5
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Citation Envoyé par somasimple Voir le message
    Nous sommes d'accord, l'équilibre est atteint dès la sortie du premier ion car la force électrique devient supérieure au gradient de concentration.
    Non. L'équilibre est atteint car l'ensemble des forces opposées sont d'égale magnitude. L'équilibre est un état dynamique où la quantité d'ions qui entre par unité de temps et de surface est égale à la quantité d'ions qui en sort. Le flux net est de 0. Ca ne veut pas du tout dire que la force électrique est supérieure. Je viens de vous faire la démonstration mathématique avec l'équation de Nernst. Le terme à gauche Ex est le potentiel électrique, et terme à droit RT/nf ln (Xi/Xo) est le potentiel chimique. La somme des deux, mu, donne le potentiel d'équilibre électrochimique.

    Le passage des ions à travers la membrane n'est pas un passage d'électron, mais bien de l'espèce ionique qui traverse la membrane à travers le plus souvent un canal ou un transporteur. Ca n'est pas une réaction d'oxydoréduction, comme c'est le cas par exemple pour la chaine mitochondriale où des électrons sont véhiculés le long de transporteurs: les espèces ioniques sont en mouvement et traversent la membrane, en fonction de leur potentiel électrochimique.

    Ainsi, le K+ intracellulaire tend à sortir de la cellulaire malgré que le potentiel intracellulaire soit négatif par rapport au potentiel extracellulaire, car son gradient chimique va dans le sens d'une diffusion vers le milieu extracellulaire malgré le potentiel électrique qui tend à garder le K+ dans la cellule : le gradient chimique surpasse ici le potentiel électrique, lorsque le potentiel membranaire Vm est inférieur au potentiel d'équilibre électrochimique de K+ (qui est de -70 mV environ). Le Na+ entre dans la cellule, et son entrée est favorisée à la fois par le potentiel transmembranaire et son gradient de concentration : les deux forces vont en faveur d'une entrée, et le flux entrant est donc beaucoup plus important que le flux sortant de K+, si on suppose que la perméabilité membranaire vis à vis de ces deux ions est égale (dans les faits, la membrane est très peu perméable aux ions Na+).

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

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Donc, si je suis votre raisonnement:
    De façon passive, il y a création de potentiel de membrane, sans aucun apport d'énergie externe ?
    Everything should be made as simple as possible, but not a bit simpler. Albert Einstein

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  10. #7
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Dans le cas du potentiel transmembranaire, qui est un système plus complexe formé de plusieurs ions, il y a en réalité une dépense énergétique associé au maintien des gradients de concentrations respectifs des espèces ioniques. Le potentiel transmembranaire résulte d'une part de la répartition asyémtrique de chaque espèce ionique de part et d'autre de la membrane, mais aussi de la perméabilité relative de la membrane vis à vis de cet ion : plus elle est perméante à un ion donné, et plus le potentiel transmembranaire se rapproche du potentiel d'équilibre électrochimique de l'espèce en question. Puisqu'elle est perméante, tant qu'il y a des mouvements nets de l'espèce ionique en question (tant qu'il persiste un potentiel d'équilibre électrochimique), la situation tend à évoluer vers un état d'équilibre: si on veut rester à l'état de potentiel de repos où le potentiel n'est pas égal au potentiel d'équilibre d'une des espèces ionique qui tend à imposer son potentiel, il faut maintenir les gradients de concentration et la différence de potentiel, et cela requiert l'intervention de pompes ioniques notamment qui rétablissent la distribution des ions aux dépens d'une hydrolyse de nucléotides triphosphates (ATP principalement).
    Mais le mouvement d'une espèce selon gradient de concentration ou d'une espèce placée dans un champ électrique, lui, ne requiert pas de source d'énergie externe. Donc la plupart des mouvements des espèces ioniques, eux, sont passifs, mais c'est les mouvements inverses qui tendent à rétablir les gradients qui sont couteux.

    Dans les faits, la pompe sodique est importante à cet égard, mais son impact sur le potentiel membranaire est moindre.

    Pour plus de précisions, je vous conseille de lire cet article : https://fr.wikipedia.org/wiki/Potent...ue_de_membrane
    Dernière modification par Pterygoidien ; 24/04/2019 à 08h36.

  11. #8
    somasimple

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Citation Envoyé par Pterygoidien Voir le message
    Mais le mouvement d'une espèce selon gradient de concentration ou d'une espèce placée dans un champ électrique, lui, ne requiert pas de source d'énergie externe. Donc la plupart des mouvements des espèces ioniques, eux, sont passifs, mais c'est les mouvements inverses qui tendent à rétablir les gradients qui sont couteux.
    Je vois que vous êtes d'accord avec moi:
    Nous avons =>
    1/ une force qui entraîne une certaine mobilité des ions dans un sens (sortie de la cellule).
    2/ une force qui entraîne une certaine mobilité des ions dans le sens opposé (entrée dans la cellule). Cette deuxième est croissante.
    Ne pensez vous pas que la mobilité des ions va diminuer ?
    Ne pensez-vous pas que la vitesse de déplacement des ions va diminuer comme le veux tout principe thermodynamique et le simple calcul d'une force qui reste constante et que l'autre croit ?
    Ne pensez-vous pas que l’équilibre sera atteint, dans ces conditions, quand la mobilité des ions devient nulle, comme prédit par vos conditions initiales ?
    Everything should be made as simple as possible, but not a bit simpler. Albert Einstein

  12. #9
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Citation Envoyé par somasimple Voir le message
    Je vois que vous êtes d'accord avec moi:
    Nous avons =>
    1/ une force qui entraîne une certaine mobilité des ions dans un sens (sortie de la cellule).
    2/ une force qui entraîne une certaine mobilité des ions dans le sens opposé (entrée dans la cellule). Cette deuxième est croissante.
    Ne pensez vous pas que la mobilité des ions va diminuer ?
    Ne pensez-vous pas que la vitesse de déplacement des ions va diminuer comme le veux tout principe thermodynamique et le simple calcul d'une force qui reste constante et que l'autre croit ?
    Ne pensez-vous pas que l’équilibre sera atteint, dans ces conditions, quand la mobilité des ions devient nulle, comme prédit par vos conditions initiales ?
    Point 2/ pourquoi dites vous que la deuxième est croissante ? La situation d'équilibre résulte de l'égalité de ces deux forces, de sens opposé. Pourquoi croissante ? Tout dépend de l'espèce. Pour les ions K+, ça se fera vers un mouvement net hors de la cellule (le K+ tend à aller du compartiment intracellulaire vers le compartiment extracellulaire), tandis que pour l'ion Na+, ça sera l'inverse. Le sens du mouvement net dépend justement du potentiel électrochimique de l'espèce. Donc non, la sortie des ions n'est pas une force croissante, c'est une déclaration qui ne veut pas vraiment dire grand chose.

    Si la membrane dispose d'un canal qui laisse le libre passage à une espèce ionique, oui, à mesure que les espèces se déplacent en fonction de leur potentiel électrochimique (qui est fonction du gradient de concentration et du potentiel transmembranaire), ce dernier tend à s'atténuer, à mesure que le gradient de concentration se dissipe ou que le voltage transmembranaire tend de plus en plus vers la valeur du potentiel de l'espèce en question. On ne parle pas de vitesse mais bien de flux, qui est une quantité (mole) à traverser une unité de surface membranaire par unité de temps. Les mouvements selon un gradient de concentration ou d'une charge dans un champ sont passifs, comme le prévoient les principes de la thermodynamique, et le phénomène est spontané/passif : l'apport énergétique est interne, et se fait aux dépens d'une entropie croissante du système.

    Vous restez sur le fait qu'une des forces s'accroit,mais je ne vois pas sur quoi vous basez votre raisonnement. Dans le cas du K+, le potentiel transmembranaire en faveur d'une rétention des charges positives ne parvient pas à empêcher la sortie net de K+ selon son gradient de concentration. Les conditions pour qu'une espèce arrive à terme d'un équilibre ont déjà été envisagées plus tôt. Ensuite, la situation d'équilibre ne veut absolument pas dire que la mobilité est nulle : les ions continuent de se déplacer, mais l'équilibre dynamique se caractérise par un nombre égal de charge qui quittent la sortie et qui y rentrent. C'est un phénomène de distribution statistique ici.

  13. #10
    somasimple

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Point 2/ pourquoi dites vous que la deuxième est croissante ?
    Nous sommes partis de là
    https://www.st-andrews.ac.uk/~wjh/neurotut/mempot.html
    Au départ le potentiel de membrane est nul !
    Limitons notre discussion au seul potassium.

    Le potentiel a donc bien une valeur croissante, non ? Et s'il y a une croissance...
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  14. #11
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Non, le potentiel de membrane n'est absolument pas nul. On considère arbitrairement que le potentiel du milieu extracellulaire est nul, et on compare la valeur du potentiel dans le milieu intracellulaire : la différence de potentiel entre les deux compartiments, le potentiel transmembranaire, n'est absolument pas nul pour autant qu'il existe une répartition des charges entre les deux milieux.

    En quoi le potentiel a une valeur croissante ? Ok commençons avec le seul cas du potassium. Chez le vivant, le K+ est typiquement de 5 mM dans le milieu extracellulaire, et de 150 mM dans le milieu intracellulaire : l'équation de Nernst indique que pour une telle répartition, l'espèce est à l'équilibre électrochimique pour un potentiel transmembranaire qui vaut -85/90 mV. Puisque la membrane est composée de plusieurs ions qui imposent chacun leur influence sur le potentiel transmembranaire, l'équation de Goldman-Hodgkin-Katz prédit que le potentiel, en fonction de la perméabilité relative de la membrane envers chacun des ions, devrait tourner autour de -70 mV.

    L'espèce K+ n'est évidemment pas à l'équilibre ici. Pour estimer comment le système va évoluer, on peut reprendre l'équation de Nernst, en faisant la démarche inverse : on s'interroge de savoir à quel gradient de concentration, pour un potentiel qui vaut le potentiel de repos membranaire, l'ion sera à l'équilibre. On met donc que -70 mV = RT/zf ln (xi/xo), et que xi/xo (qu'on notera Q pour la constante d'équilibre) vaut e^(-70 * zf/RT). En fait, on voit que si le potentiel imposé (ici le potentiel membranaire) est inférieur à la valeur du potentiel d'équilibre électrochimique, le système tend vers une sortie nette de l'espèce pour arriver graduellement à un équilibre. A mesure que le K+ sort de la cellule, son gradient de concentration s'amoindrit, diminuant graduellement le flux net de K+ jusqu'à arriver à terme d'un équilibre. COmme je l'ai dit, dans une situation réelle, le potentiel de repos n'est absolument pas un état d'équilibre pour l'ensemble des espèces et requiert une dépense énergétique afin de préserver les gradients de concentration respectifs : le potentiel transmembranaire est la variable résultante de cette répartition asymétrique.

  15. #12
    somasimple

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Les mouvements selon un gradient de concentration ou d'une charge dans un champ sont passifs, comme le prévoient les principes de la thermodynamique, et le phénomène est spontané/passif : l'apport énergétique est interne, et se fait aux dépens d'une entropie croissante du système.
    Ce n'est pas vrai dans votre exemple : L'entropie n'est pas respectée, ni en termes chimiques, ni en termes électriques, ni en terme d'électroneutralité.
    Everything should be made as simple as possible, but not a bit simpler. Albert Einstein

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  17. #13
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Si si, la diffusion est un phénomène passif qui se fait aux dépens d'une augmentation de l'entropie du système. Il y a une augmentation du désordre.
    https://nptel.ac.in/courses/11310805.../lecture14.pdf
    http://biochimej.univ-angers.fr/Page...Transports.htm

    Dans le cas du K+, la sortie nette de K+ diminue le gradient de concentration : on diminue la séparation des charges, qui est une forme d'ordre. On augmente le désordre, on augmente l'entropie. Cela rend le phénomène passif. On a un deltaG négatif.
    Dernière modification par Pterygoidien ; 24/04/2019 à 11h10.

  18. #14
    somasimple

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Non, le potentiel de membrane n'est absolument pas nul.
    Si, j'insiste !
    Voir sur le lien précité : the origin of the resting membrane potential
    C'est inscrit 0 mV, n'est-ce pas une ddp nulle ?
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    Dernière modification par somasimple ; 24/04/2019 à 11h15.
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  19. #15
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Bon, ça devient ennuyant. Je vous ai donné suffisemment de ressources. Si vous voulez me contredire juste pour l'envie de contredire, que bien vous fasse. Je me tue de vous dire que non, et c'est pas un avis, c'est un fait observable. Si vous mettez une électrode dans une cellule et une électrode dans le milieu extracellulaire rattachés à un voltmetre, vous mesurerez une différence de potentiel entre les deux milieux, du fait de cette répartition asymétrique. Il vous faut combien d'autres sources ?
    http://faculty.washington.edu/chudler/ap.html (pour les enfants)
    https://www.youtube.com/watch?v=hk09AkV5_Kc (une vidéo chouette et éducative, sur un air gai et entrainant)
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Potent...ue_de_membrane (parce que wikipédia c'est vraiment chouette)
    https://en.wikipedia.org/wiki/Membrane_potential (les principes)
    https://en.wikipedia.org/wiki/Resting_potential (les faits, qui viennent appuyer ce que je dis)

  20. #16
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Je ne vois pas votre image. Mais même dans les slides, on voit même la petite animation avec une pipette qui est d'abord dans le milieu extracellulaire (et là, oui oui, c'est bien à 0 mV la différence entre les DEUX electrodes placées dans le MEME MILIEU, donc pas potentiel transmembranaire), puis la pipette est introduite dans la cellule, et là, hop, comme par magie, le potentiel redescend à -70 mV. C'est dans les premières slides "The Origin of the Resting Membrane Potential : Introduction" du lien que vous avez donné, vous n'avez qu'à cliquer sur le petit bouton en bas à gauche, sous l'instruction qui dit "click on the button below to demonstrate". Petite démonstration qui est appuyée d'un texte au dessus (toujours dans la slide que vous avez posté) qui dit bien que, si si, il y a une différence de potentiel entre le milieu extracellulaire et le milieu intracellulaire.

  21. #17
    somasimple

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Je ne veux en aucune manière vous contredire mais je cite seulement ce qui est écrit dans
    https://www.st-andrews.ac.uk/~wjh/neurotut/mempot.html
    Et ce contenu contredit vos écrits.

    Au départ on a deux compartiments et une membrane semi-perméable au K+
    Un compartiment est plus concentré que le deuxième
    Le potentiel de membrane ne s'établie pas instantanément.
    Il passe de 0 mV à sa valeur d’équilibre. Il y a croissance (ou dans notre cas croissance négative, il devient plus négatif)


    Je cherche à comprendre cette simple génération du potentiel de membrane.
    je ne vois demande pas de me fournir des liens mais de simplement suivre mon exemple.
    Merci par avance.
    Everything should be made as simple as possible, but not a bit simpler. Albert Einstein

  22. #18
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Je perd vraiment patience. Si vous avez une contradiction, vous lâchez pas juste le lien, mettez au moins à quel slide il est écrit ça, car je vois pas. La situation expérimentale qui suit n'est absolument pas une cellule, et il ne s'agit donc absolument pas du potentiel transmembranaire. On cherche à simuler deux milieux dont les concentrations en ions sont différentes. Pas le potentiel transmembranaire : on va modéliser, par une démonstration, mais il faut y aller au bout, et ça veut pas dire que le potentiel transmembranaire est nul. Pas du tout. C'est pas comme ça que ça marche. Donc non, au repos, le potentiel transmembranaire n'est pas nul. Il faut suivre l'illustration jusqu'au bout aussi...

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  24. #19
    somasimple

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Donc non, au repos, le potentiel transmembranaire n'est pas nul.
    je ne palre pas de repos mais de départ de l’expérience.
    Everything should be made as simple as possible, but not a bit simpler. Albert Einstein

  25. #20
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Ok, au temps t=0, dès que vous fouttez votre électrode, il y aura une latence. C'est vraiment ça le but de votre intervention ?
    Non mais si on part de toute façon qu'il n'y a qu'un seul ion avec une membrane totalement perméable,la situation d'équilibre sera celle où l'ion est exactement départagé entre les deux milieux, donnant une répartition de charge égale (charge globale nulle) et un gradient de concentration nul. C'est pas ça qu'il faut en retirer: on peut arriver à un état d'équilibre dynamique lorsqu'un des deux paramètres est imposé, qu'il s'agit d'une variable indépendante. Dans le cas de la membrane, c'est souvent le gradient de concentration qui est la variable indépendante car il est maintenu par des mécanismes de transport actif : le potentiel est alors la résultante qui indique que pour arriver à un état d'équilibre dynamique, il faudra imposer tel potentiel électrique pour maintenir le gradient de concentration et arriver à un état d'équilibre.

    Ensuite, avec ça, on a compris que chaque ion peut arriver à un état d'équilibre dynamique malgré qu'il y persiste un gradient de concentration, grâce à la valeur du potentiel électrique. Si on part du postulat que l'espèce est en total équilibre, et qu'elle est exactement départagéeentre les deux milieux et qu'il n'y a pas d'autres espèces ioniques, alors le rapport Xi/Xo vaut 1 (mêmes concentrations en dehors et en dehors), et le logarithme vaut 0. Donc le potentiel qu'il faudra maintenir est de 0. C'est pas le cas dans une cellule.
    Dernière modification par Pterygoidien ; 24/04/2019 à 11h44.

  26. #21
    somasimple

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Citation Envoyé par Pterygoidien
    Ok, au temps t=0, dès que vous fouttez votre électrode, il y aura une latence. C'est vraiment ça le but de votre intervention ?
    Non mais si on part de toute façon qu'il n'y a qu'un seul ion avec une membrane totalement perméable,la situation d'équilibre sera celle où l'ion est exactement départagé entre les deux milieux, donnant une répartition de charge égale (charge globale nulle) et un gradient de concentration nul.
    ben non car j'ai écrit;

    Citation Envoyé par somasimple
    Au départ on a deux compartiments et une membrane semi-perméable au K+
    Un compartiment est plus concentré que le deuxième
    Le potentiel de membrane ne s'établie pas instantanément.

    Il passe de 0 mV à sa valeur d’équilibre. Il y a croissance (ou dans notre cas croissance négative, il devient plus négatif)
    Donc, depuis le début, vous ne suivez pas mes propos ?
    un modèle scientifique est censé représenter un fait observé: Le modèle est décrit, son fonctionnement confronté à l'analyse et validé ou non.
    J'en reste pour le moment là car je ne sais toujours pas si la latence que vous citez est conforme à la croissance (négative) du potentiel de membrane ?
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  27. #22
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Ici, c'est pas un modèle dans vos slides mais bien une démonstration, étape par étape. Encore une fois, le potentiel transmembranaire n'est pas nul au repos. Au début de votre protocole expérimental, dans la slide que vous avez donné, 1) il s'agit pas d'une membrane, 2)il n'y a aucun ions. Plus loin dans les slides, il utilise des ions mais la perméabilité membranaire est nulle: or,j'ai bien dit que le potentiel dépendait en partie de la perméabilité membranaire. Toujours pas le cas d'une cellule en situation réelle, mais bien hypothétique. Donc en effet, pour le cas d'une situation hypothétique d'une membrane hypothétique qui est imperméable à l'ion K+, le potentiel transmembranaire de la membrane hypothétique est nulle. Ca n'est évidemment pas le cas d'une cellule. Je vous conseille de suivre la démonstration de toute la slide jusqu'au bout : l'explication que je vous ai donné est plus loin dans le modèle et faitl'intégration de l'ensemble des ions qui exercent une influence sur la membrane et tendent à vouloir imposer leur potentiel d'équilibre. Le potentiel membranaire résulte de l'influence de ces ions et va donc dépendre de la perméabilité qu'elle impose au mouvement de ces ions. La force qu'impose une espèce chargé est directement proportionnelle à la conductance (et donc à la perméabilité) et à la différence entre le potentiel d'équilibre électrochimique Ex et le potentiel transmembranaire imposé Vm. Le courant sera ainsi : I(x) = g(x)(Vm-E(x)) où g est la conductance, ou encore I(x)=(Vm-E(x))/R(x).

    Ce qui est observable, dans les faits : une cellule possède un potentiel membranaire qui, au repos, a une valeur négative. C'est observable, et démontrable par les modèles théoriques. Vous me parlez d'une croissance depuis tantôt sans jamais indiquer à quoi ça fait allusion : croissance de quoi ? du flux ? de la concentration ? de quoi au juste vous parlez ?
    Dernière modification par Pterygoidien ; 24/04/2019 à 13h01.

  28. #23
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Le gradient de concentration seul ne suffit pas à imposer un potentiel électrique, qu'on soit clair : il faut que la membrane soit en partie perméable à l'ion pour qu'il puisse exercer une influence. Il faut, autrement dit, un mouvement net d'ion. PLus le flux est intense à travers la membrane, plus le potentiel transmembranaire qui est établi est grand, si c'est de ça dont vous faites allusion. Dans une démonstration hypothétique ou la membrane passerait d'un état totalement imperméable vis à vis du potassium à un état perméable, il faudrait en effet un très petit intervalle de temps pour que le potentiel transmembranaire apparaisse, du fait du flux croissant à travers la membrane. Pour qu'il arrive à un flux maximal pour un gradient donné, ça n'est jamais qu'une question de millième de seconde, voire moins, pour mettre en mouvement les ions. Dans les faits, la perméabilité membranaire à un ion dépend de la présence de canaux qui permettent sa diffusion facilitée, et de l'ouverture des canaux, qui peut être permanente ou suite à un stimulus de divers nature. Mais le "moteur énergétique" du flux est le gradient de concentration. L'influence qu'exerce un ion vis à vis du voltage, elle, est dépendante de la perméabilité.

    Je vous recommande vraiment de lire cet article : https://en.wikipedia.org/wiki/Resting_potential, section "generating a membrane potential".
    Ici, vous vous intéressez vraiment à la genèse du potentiel membranaire, dans les tous premiers instants qui suivent la mise en place d'un gradient de concentration et faisant passer soudainement la perméabilité membranaire vis à vis d'un seul ion de 0 vers une valeur donnée permettant son passage. Il faut bien évidemment préciser tout ça.
    Dernière modification par Pterygoidien ; 24/04/2019 à 13h14.

  29. #24
    somasimple

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Citation Envoyé par Pterygoidien
    Ce qui est observable, dans les faits : une cellule possède un potentiel membranaire qui, au repos, a une valeur négative. C'est observable, et démontrable par les modèles théoriques. Vous me parlez d'une croissance depuis tantôt sans jamais indiquer à quoi ça fait allusion : croissance de quoi ? du flux ? de la concentration ? de quoi au juste vous parlez ?
    Vraiment ?
    Citation Envoyé par somasimple
    Le potentiel de membrane ne s'établie pas instantanément.
    Il passe de 0 mV à sa valeur d’équilibre. Il y a croissance (ou dans notre cas croissance négative, il devient plus négatif)
    Citation Envoyé par Pterygoidien
    Ici, vous vous intéressez vraiment à la genèse du potentiel membranaire, dans les tous premiers instants qui suivent la mise en place d'un gradient de concentration et faisant passer soudainement la perméabilité membranaire vis à vis d'un seul ion de 0 vers une valeur donnée permettant son passage. Il faut bien évidemment préciser tout ça.
    Si le modèle utilise une équation connue et calculable, on doit pouvoir vérifier la pertinence de son utilisation.
    Je ne suis pas convaincu de l'utilisation de l’équation de Nernst en Biologie alors que je le suis (convaincu de son utilisation) en électrochimie.
    Everything should be made as simple as possible, but not a bit simpler. Albert Einstein

  30. Publicité
  31. #25
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    J'abandonne. Je vous ai donné suffisement de ressources pour vous renseigner qui appuient mes affirmations. Si il faut au final que ce soit une question de conviction, je ne suis pas là pour vous faire un plaidoyer. J'ai perdu assez de temps à ça.
    Je vous ai déjà dit que l'équation de Nernst ne permettait pas d'expliquer le potentiel transmembranaire mais bien de comprendre qu'un ion exerce une influence sur la membrane et possède un potentiel d'équilibre électrochimique. Vous restez borne sur la même idée comme s'il s'agissait d'une opinion. Plus aucune intervention de la part ne servira à quoi que ce soit.
    Si quelqu'un veut prendre le relais pour moi, bonne chance.
    Bonne journée.

  32. #26
    somasimple

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Depuis quand la science est-elle certitudes monsieur ?
    Vous affirmez mais moi, je doute, c'est aussi comme cela que la science a avancé et avancera...
    Est-il interdit de critiquer ? Les ressources que vous donnez sont toutes les mêmes mais je remarque vous avez omis de répondre aux simples questions que je posai.

    Savez vous que vous affirmez que les piles membranaires se rechargent passivement ! Une pile qui se recharge sans apport d'énergie, c'est effectivement magique
    C'est vrai que vous croyez à la magie, je préfère les faits et des équations qui collent au sujet.
    Merci encore pour votre patience.
    Everything should be made as simple as possible, but not a bit simpler. Albert Einstein

  33. #27
    Pterygoidien

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Citation Envoyé par somasimple Voir le message
    Savez vous que vous affirmez que les piles membranaires se rechargent passivement !
    Merci encore pour votre patience.
    Ah bon ? et j'ai dit ça où au juste ? Si vous n'interprétez pas correctement ce que je dis, c'est de votre faute, pas de la mienne. Je vous ai dit à plusieurs reprises que : 1) la diffusion est un phénomène passif caractérisé par une augmentation de l'entropie du système, 2) la diffusion est un phénomène de distribution statistique 3) le phénomène est passif tant qu'il est associé à un delta G négatif, qui se marque par une valeur de potentiel électrochimique qui est non nulle, 4) pour qu'il y ait un mouvement net, la membrane soit d'une part perméante aux mouvements de l'espèce, et qu'il existe une force nette qui va dans le sens d'un tel déplacement 5) l'équilibre est un état dynamique où les forces qui tendent à sortir les ions sont égales à celles qui tendent à les faire rentrer et 6) au repos, il existe bien un potentiel transmembanaire (malgré que vous ayez insisté pour dire qu'il n'y en avait pas. Si si si si si si si si si si, il y en a un. Si. Si si)

    Je n'ai ensuite pas dit que la science se construit sur des certitudes, j'ai dit qu'elle ne se faisait pas sur des opinions. Vous n'arrivez pas à vous "convaincre" : ça n'est pas parce que votre génie surpasse celui de tous ceux qui ont consacré leur recherche à l'électrophysiologie, c'est juste que vous ne comprenez pas. Il vous est donc conseillé de varier vos sources de lecture, plutôt que de continuer avec une seule source en étant bloqué à la 3e slide d'un diaporama qui sert de démonstration, étape par étape.
    Je vous ai donné plusieurs sources différentes. En voilà encore d'autres : n'importe quel livre de physiologie le plus basique.
    • W. Boron, E. Boulpaep - Medical Physiology, 3rd edition, Elsevier Health
    • Kim E. Barrett, Susan M; Barman, Scott Boitano & al - Ganong Review of Medical Physiology, 25th edition - McGraw-Hill Education
    • John E. Hall - Guyton & Hall Textbook of Medical Physiology, 13th edition - Elsevier
    • Gerard J. Tortota, Bryan Derrickson - Principles of Anatomy and Physiology, 14th Edition - Wiley
    • Elaine N. Marieb, Katja Hoehn - Human Anatomy & Physiology, 10th Edition - Pearson
    • Dee Unglaub Silverthorn, BruceR. Johnson - Human Physiology, AN Integrated Approach, 6th Edition - Pearson
    • Mordecai P. Blaustein, Joseph P.Y.Kao, Donald R. Matteson - Cellular Physiology and Neurophysiology, 2nd Edition - The Mosby Physiology Monograph Series, Elsevier MOSBY
    En ce qui concerne les équations, je vous en ai déjà donné deux : l'équation de Nernst et l'équation de Goldman-Hogdkin-Katz. Je ne vais pas aller plus loin puisque vous restez toujours coincé à l'équation de Nernst, qui, comme je le répète, ne permet pas d'estimer la valeur du potentiel de membrane mais de se faire une idée de l'influence d'une seule espèce ionique sur un système membranaire qui serait semi-perméable à l'ion, et ne peut servir que de base pour comprendre l'influence de cette espèce sur le potentiel membranaire. Encore une fois, ça ne permet pas de comprendre le potentiel de repos transmembranaire : c'est un prérequis, en revanche, pour comprendre ce qui suit. C'est tout.

    C'est la dernière fois que je répond. J'espère que vous n'allez pas encore essayer d'interpréter ce que je dis pour changer tout le sens.
    Dernière modification par Pterygoidien ; 24/04/2019 à 18h59.

  34. #28
    Flyingbike

    Re : Potentiel de membrane : diffusion et électro-diffusion

    Pterygoidien n'est pas le premier à se lasser de votre comportement sur le forum, quand on consulte vos anciennes discussions.

    Donc je le remercie pour sa pédagogie mais je pense que nous avons compris que ça n'est pas la peine de discuter avec vous sans que cela se termine ainsi ou en dialogue de sourds.


    Je ferme donc cette discussion en espérant que c'est la dernière fois qu'un de vos sujets termine ainsi...
    La vie trouve toujours un chemin

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