bonjour tout le monde,
il y a un concept que je n'arrive pas a connaitre malgre les nombreuses sources que j'ai pu me fournir (y compris ce forum ^^)
je ne comprend pas ce qu'est le "potentiel d'equilibre pour un ion donné" de maniere concrete ...
de plus je vois pas en quoi le potentiel de nernst (au niveau membrainaire) est associé a une situatiuon d'equilibre ...
merci d'avance de me repondre
Re : potentiel membranaire
salut....Envoyé par eimich
bonjour tout le monde,
il y a un concept que je n'arrive pas a connaitre malgre les nombreuses sources que j'ai pu me fournir (y compris ce forum ^^)
je ne comprend pas ce qu'est le "potentiel d'equilibre pour un ion donné" de maniere concrete ...
de plus je vois pas en quoi le potentiel de nernst (au niveau membrainaire) est associé a une situatiuon d'equilibre ...
merci d'avance de me repondreje pense que le potentiel d'equilibre d'un ion est la quantité des ions au niveau de 2 coutés de membrane ... alors la quantité d'ion à l'exterieur= la quantité d'ion à l'interieur......dont l'equilibre ...!!
si c'etait ca, ce serait trop simple ... a mon avis c'est plus complexe que casalut....
d'ailleurs au niveau de la membrane il n'y a jamais d'equilibre ionique (les concentration internes et externes a la cellule sont toujours differentes ...)
Les potentiels ioniques sont en lien avec la thermodynamique, les chimistes seront donc plus aptes à répondre à ce type de question.
LXR
Rapidement, le potentiel électrochimique (µ) d'un ion possède deux composantes:
- la composante électrique, qui est liée à la charge de l'ion
- la composante chimique, qui est liée à la concentration en l'ion
De part et d'autre de la membrane, tu peux calculer la différence du potentiel électrochimique d'un ion qui sera égale à µ(intra)-µ(extra) ou l'inverse (je ne me souviens plus de la convention qu'on utilise).
La différence de potentiel membranaire, abusément apellée potentiel membranaire est la résultante de l'ensemble des µ(intra)-µ(extra) des ions: typiquement, les espèces considérées sont K+, Cl-, Na+.
A l'équilibre, tu dois avoir une différence de potentiel membranaire nulle. In vivo, on n'observe pas cet équilibre fixe, puisqu'on a une valeur non nulle (dépend des cellules, typiquement -60mV pour une cellule animale, les charges négatives étant intracellulaires). Cela est due au canal à K+ qui laisse en permanence le potassium sortir = canal de fuite au K+. En parallèle, une pompe ATP-asique va faire rentrer le potassium (2K+) et va expulser le sodium (3Na+): tu vois bien que cette pompe est très faiblement électrogène (une seule charge plus rajoutée dans le milieu extérieur) => elle permet essentiellement d'entretenir la sortie de K+ et donc la ddp (différence de potentiel membranaire).
J'espère t'avoir aidé.
lazyboy a bien expliquer
d'ailleur .j'ai fais une errueur...
y a inégalité des ions au niveau de 2coutés
charge - à l'exterieur et + à l'intérieur .. donc c'est (par exemple) la pompe qui fait l'equilibre .....n'est ce pas
je dois avoir seulement une difference de potentiel nulle ???
d'apres mon cours:
"si on prend un systeme de deux compartiments separes par une membrane contenant une solution de NaCl d'un cote et H2O de l'autre.
la membrane etant permeable qu'au K+, les Cl- restent dans un des compartiments le rendant negatif par rapport a l'autre (ou il y avait initialement de l'eau) devenu positif.
on peut calculer un potentiel (de nernst) a l'equilibre, lorsque:
le flux NET de K+ a travers la membrane est nul c-a-d lorsque le flux de K+ du au gradient de concentration est egal au flux des autres ions du au champs electrique transmembranaire..."
donc c'est qu'il faut qu'il y ait un equilibre entre d'un cote le gradient de concentration et le potentiel electique qu'on peut calculer le potentiel de Nernst ...
ma question est la suivante: comment peut on imaginer au niveau cellulaire qu'il y ait cette compensation electrodiffusionnelle pour avoir un equilibre ?
de plus il ya une formule qui permet de calculer le courant electrique (I) a travers la membrane ou intervient le potentiel du a l'ion considere(Vnernst) et du au potentiel membranaire(V): I=(V-Vnernst)*(1/R)
quelle est la difference entre le V et Vnernst concretement ?
sinon merci pour vos reponses
Je reprends l'exemple que tu as donné:
Situation initiale:
Compartiment 1
K+ en concentration Ck
Cl- en concentration Cc
Charge nette nulle
---- membrane perméable au K+
Compartiment 2
aucun ion
Charge nette nulle
Situation finale: les ions K+ diffusent du compartiement 1 vers le compartiment 2 pour équilibrer les concentrations => c'est le gradient chimique qui joue.
Compartiment 1
K+ en concentration Ck/2
Cl- en concentration Cc
Charge nette négative
---- membrane perméable au K+
Compartiment 2
K+ en concentration Ck/2
Charge nette positive
On atteint une situation d'équilibre, qui se traduit par un flux net de K+ nul.
En fait, il faudrait que tu vois la membrane plasmique comme un circuit électrique. Imagine: ta bicouche lipidique est un condensateur (isolant, de part et d'autres les charges s'y accumulent) et tes protéines sont des résistances qui laissent passer le courant.
En gros, lorsque tu mesures la différence de potentiel membranaire, tu mesures la différence de charge entre le milieu extracellulaire et le milieu intracellulaire: on le note V ou E (il s'agit bien d'une tension, pour t'en convaincre, l'unité est le volt).
Ensuite, tu peux y appliquer la loi d'Ohm: V=R.I où R est la résistance qui vaut par ailleurs 1/G où G est la conductance et I est l'intensité.
G va mesurer la perméabilité de ta membrane aux charges électriques, c est à dire aux ions, et I va mesurer le flux de charges électriques, c'est à dire d'ions, à travers cette membrane.
Maintenant, tu peux calculer le potentiel d'équilibre d'un ion grâce à la formule de Nernst: à l'équilibre, la différence de potentiel électrochimique d'un ion de part et d'autre de la membrane est nulle. Grace à la formule de Nernst et en connaissant les concentrations intra et extracellulaires en l'ion, tu peux connaitre E(intra)-E(extra) ou V(intra)-V(extra) selon tes notations: il s'agit de Eéquilibre(ion) ou Véquilibre(ion) (ce que tu appelles Vnernst).
Quel est l'intérêt ?
L'intérêt est simple, si tu calcules E(ddp membranaire)-Eéquilibre(ion) tu obtiendras une valeur qui va t'indiquer: (en appliquant la loi d'Ohm: E-Eéquilibre(ion)=R(ion).I(ion))
- selon son signe le sens de passage de l'ion considéré à travers la membrane
- selon sa valeur absolue l'intensité du flux de l'ion considéré à travers la membrane => plus la valeur est élevée, plus l'ion est éloigné de son potentiel d'équilibre et donc plus il va tendre vers se ramener à son potentiel d'équilibre en passant à travers la membrane.
In vivo, on se rend compte que le potassium a une très forte tendance à vouloir sortir par exemple.
Si tu as d'autres questions.. Il y a tellement de choses à dire, désolé si je ne suis pas très précis parfois, mais je fais tout de tête, je n'ai plus mes cours sous les yeux.
Bonne chance
merci pour ta reponse qui m'as entre autre permis de cibler ce que je ne comprends reellement pas:
je ne vois pas la difference entre potentiel de l'ion et potentiel de la membrane ...
ce que j'ai compris c'est:
-potentiel membranaire=potentiel resultant de toutes les charges (dues essentiellement comme tu l'as dit aux ions K+ Cl- et Na+) intra et extracellulaire ...
-potentiel d'equilibre de l'ion: valeur qu'on peut lire sur le voltmetre dont les electrodes sont mises d'un part dans le milieu intra et d'autre part dans le mileiu extracellulaire LORSQUE la concentration de l'ion considere est la meme de part et d'autre de la cellule
est-cela ?
merci encore
Tu as tout à fait compris; la différence entre ces deux potentiels t'indiquent donc quel ion est à l'équilibre in vivo.
Tu dois pouvoir trouver sur internet les valeurs des potentiels d'équilibres des ions dans chaque cellule. Bonne chance!
ok merci a toi
lazy,on peut dire donc en résumé que le pontentiel d'équilibre est l'équilibre ou le gradient chimique et électrique s'annule.
Bonjour et bienvenue sur le forum.
Attention à ne pas déterrer de vielles discussions (7 ans quand même
ok pas de probléme
