Potentiel membraneux et électrophysiologie
Le potentiel de membrane résulte de la répartition inégale des ions et de la perméabilité sélective de la membrane.
1
Gradients ioniques
Répartition ionique
La membrane sépare deux milieux aux compositions ioniques différentes.
- Na+ surtout extracellulaire.
- K+ surtout intracellulaire.
Nernst
Cette équation donne le potentiel d'équilibre d'un seul ion à partir de ses concentrations.
Mémo
Na dehors, K dedans : ce contraste aide à retrouver les gradients de base.
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Repos membranaire
Perméabilité sélective
Au repos
- Perméabilité au K+ dominante.
- Fuites potassiques majeures.
- Le potentiel se rapproche de EK.
À retenir
- Na+ et Cl- modulent la valeur finale.
- La pompe Na+/K+ maintient les gradients.
- Le repos n'est pas exactement égal à EK.
Base électrique
- Le potentiel de repos dépend surtout des ions les plus perméants.
- La pompe Na+/K+ entretient les gradients à long terme.
Courant ionique
Le courant dépend de la conductance et de la force motrice électrochimique.
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Goldman et propriétés membranaires
Principe de Goldman
| Idée | Conséquence |
|---|---|
| Plusieurs ions comptent ensemble. | Le potentiel de membrane dépend des perméabilités |
| L'ion le plus perméable pèse le plus. | La concentration seule ne suffit pas. |
| Le repos varie selon le type cellulaire. | Le potentiel global diffère d'un Nernst unique. |
Membrane électrique
Rappel
La perméabilité relative décide du poids de chaque ion dans Goldman.
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Cellules excitables
Exemple guidé
Au repos, une cellule laisse surtout passer K+. Que prédit cela sur son potentiel membranaire, sans calcul numérique ?
- La perméabilité au K+ domine.
- Le potentiel se rapproche du potentiel d'équilibre du K+.
- Le repos reste décalé par les autres ions et la pompe.
Le potentiel de repos est proche de EK, sans lui être strictement égal.
Processus électrique
- 1
Un gradient ionique existe.
- 2
La perméabilité sélective change.
Application
- Neurones et fibres musculaires sont des cellules excitables.
- Dépolarisation et repolarisation dépendent des courants ioniques.
Résumé
- Gradients ioniques et perméabilité sélective créent le potentiel membranaire.
- Nernst décrit un ion, Goldman plusieurs ions.
- Le repos dépend surtout du K+ et des fuites ioniques.
- Capacité, résistance, conductance et courants expliquent l'excitabilité cellulaire.