Mesure du potentiel transmembranaire

NEUROPHYSIOLOGIE

Chapitre 1 LE POTENTIEL DE REPOS (ETAT STATIONNAIRE)

A-Potentiel de membrane et potentiel d’équilibre B-Circuit électrique équivalent

C-Notion de courant ionique microscopique D-Notion de courant ionique macroscopique E-Conventions

1. xpression mathématique du potentiel de repos 1-Le mouvement des ions

1. Cas particulier de l’équilibre - potentiel d’équilibre
2. Courant de membrane et expression du potentiel de repos G-Expression du potentiel de Goldman-Hogdkin-Katz (GHK)

• Les cellules vivantes sont polarisées: -20mV < Vm < -90mV;

• Le potentiel de membrane des cellules ‘excitables’ est instable car ces cellules émettent et reçoivent en permanence des informations électriques;

• L’existence d’un potentiel de membrane est due à l’existence d’un déséquilibre de charges entre l’intérieur et l’extérieur de la membrane de la cellule;

• Ce déséquilibre de charges a pour origine:

• Des gradients dans les concentrations ioniques (ions Na+, K+, Ca2+, Cl-) générés par des transports actifs (ATPases);
• L’existence de ‘passages’ ou conductances qui laissent transiter les ions d’un milieu vers l’autre. Les canaux ioniques vont majoritairement assurer le passage des ions;

• Même dans la situation de ‘repos’, on va trouver des canaux ioniques ouverts (canaux de fuite) qui permettent de fixer le potentiel à une certaine valeur;

A-Potentiel de membrane et potentiel d’équilibre d’un ion

[Na+] = 150mM        [Na+] = 15mM [K+] = 5mM        [K+] = 140mM[pic 1]

mV

Mesure du potentiel transmembranaire

Exemple : Un liposome constitué d’une bicouche phospholipidique séparant deux milieux de composition ionique différente mais isoosmolaires;

Membrane imperméable aux ions;

Quel est le potentiel de membrane dans ces conditions ?

Réponse : 0mV

Pourquoi ?

Réponse: pas de déséquilibre de charge au niveau de la membrane car les ions ne peuvent pas diffuser à travers la membrane.

+        +

+        +        K+[pic 2]

[K+] = 5mM

-        -        -        +

+        -        [K+][pic 3]

-        = 140mM

+        -        -

Force électrique        +

-        -

+        -        -        +

Force osmotique

+        +

Création de pores sélectifs au potassium (canal de fuite ou ionophore);

Que se passe-t-il ensuite ?

•Des ions K+ sortent à l’extérieur suivant leur gradient de concentration (diffusion ou force osmotique);

•Il se produit un déséquilibre de charges au niveau de la membrane – l’électroneutralité n’est pas respectée localement – l’intérieur devient plus négatif;

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