Thermo, potentiel de nernst

[pacesornotpaces]

Bonjour! Je me suis rendue compte que je n'avais pas compris grand chose au potentiel de nernst et son fonctionnement. Par exemple dans le concours de l'année derniere, je ne comprends pas du tout comment on peut répondre à la 27 E marquée vraie. Nersnt c'est par rapport à un transport contre le gradient de concentration? Si quelqu'un peut m'expliquer, ça serait vraiment super! 

 

https://www.noelshack.com/2019-52-4-1577314992-screenshot-2019-12-26-at-00-01-43.jpg

https://www.noelshack.com/2019-52-4-1577315015-screenshot-2019-12-26-at-00-03-25.png

[Falcor]

Salut @pacesornotpaces

 

Allez c'est parti !

 

Imagine deux compartiments : un intracellulaire et un extracellulaire.

Chacun est rempli de différents ions en quantités variables (l'extra-cellulaire contient beaucoup de Na+ et peu de K+, et l'intra-cellulaire contient peu de Na+ et beaucoup de K+).

Les deux compartiments sont séparés par une membrane semi-perméable qui laisse passer l'eau mais pas les ions.

Mais, cette membrane possède de nombreux canaux, en position fermée à l'état de base, qui laissent passer les ions lorsquils s'ouvrent.

 

Du fait de la différence de concentration en ions entre les deux compartiments, on aura un excès de charges + en extra-cellulire et un excès de charges - en intra-cellulaire.

Cet excès de charges se traduit par une différence de potentiel (ddp) qui est à l'état de base de - 60 mV. (valeur à savoir par coeur)

 

Ouvrons maintenant les canaux pour K+ et voyons ce qu'il se passe.

Le K+ va migrer sous l'effet de son grandient de concentration depuis l'intérieur de la cellule vers l'extérieur. Et ce, jusqu'à ce que les concentrations en K+ en intra et extra-cellulaire deviennent égales.

Une fois l'équilibre atteint, on a une nouvelle répartition des charges entre les deux compartiments, soit une nouvelle ddp qui est maintenant de - 90 mV.

(valeur donnée au S1 mais à savoir pour le S2)

Cette ddp correspond à la ddp d'équilibre du K+ ou potentiel de Nernst du K+.

Ce potentiel de Nernst se calcule comme suit : ddp = - ( RT/zF ) delta(ln(f))

Avec R la cst des gaz parfaits, T la température, z la charge (+1 pour le K+, -1 pour le Cl-, +2 pour le Ca++, etc...) et la différence des fractions molaires.

Remarque que si la température augmente, la ddp diminue (du fait du signe moins)

Pour le Cl-, si la ddp augmente, alors la ddp augmpente (car on a z négatif, avec le moins de devant, ça fait plus).

 

Donc, en ouvrant des canaux K+, la ddp se dirigera (sans jamais atteindre l'équilibre dans la réalite !!!) de -60 mV vers -90 mV !

Donc la ddp diminue en valeur relative (-60 diminue vers -90) et augmente en valeur absolue (60 augmente vers 90).

 

Si on ouvre des canaux Na+, on va se diriger vers le potentiel de Nernst du Na+ qui est de +60 mV.

Donc la ddp augmente en valeur relative (-60 augmente vers +60) et diminue en valeur absolue (-60 diminue vers 0 (puis augmente vers +60 mais on ignore cette partie)).

 

Et si on ouvre tous les canaux pour tous les ions, les concentrations de tous les ions seront égales des deux côtés donc la ddp atteinra 0 mV !

 

Voilà, j'espère que c'est plus clair ! N'hésite pas à poser un max de questions si tu ne comprends pas, c'est important pour le S2 tout ça ! (et c'est pas forcément mieux expliqué, ni de manière plus énergique que le fait le Pr Lagarde)

 

Pour le 27E :

Si on augmente la température, on augmente la possiblilité de passage (comme toujours avec une membrane), donc plus de K+ va passer selon son gradient de concentration : c'est à dire du compartiment intra vers l'extracellulaire.

[pacesornotpaces]

@DrSheldonCooper wow, merci beaucoup d'avoir repondu de manière aussi complète et détaillée et à cette heure là en plus, tu m'as vraiment éclairé!