neurophysiologie

[Lilette6]

 

Bonjour, est ce possible d'expliquer ce qcm et le raisonnement qu'il faudrait avoir pour résoudre ce genre de qcm ? merci 

 

Concours Rangueil2003:
Soit un modèle à deux compartiments intra- et extra-cellulaires séparés par une membrane contenant une Na+/K+ ATPase, des canaux Na+ et des canaux K+ dont on peut augmenter ou diminuer le degré d’ouverture. La concentration de Na+ est de 150 mM en extracellulaire et de 15 mM en intracellulaire, tandis que la concentration de K+ est de 5 mM en extracellulaire et de 150 mM en intracellulaire. Dans ces conditions, le potentiel de membrane est stable à -70 mV. La différence de potentiel trans-membranaire augmente si , toutes choses étant égales par ailleurs :

1. a)  on augmente le nombre de canaux K+ ouverts

2. b)  on diminue le nombre de canaux Na+ ouverts

3. c)  on diminue le gradient de concentration du K+

4. d)  on augmente la concentration extracellulaire du K+

5. e)  on augmente l’activité de la Na+/ K+ ATPase

[Metallica]

Salut @Lilette6

 

Il n'y a que la E qui est vraie ?

[Falcor]

Salut @Lilette6 !

 

Je te conseille de lire cette fiche qui t'expliquera en détail comment résoudre ce genre de QCM : https://drive.google.com/open?id=16K6mz82L_PkaEK6SfnIqrxrt6AvKbBKr

[Jadilie]

Le 24/03/2020 à 22:25, Metallica a dit :

Salut @Lilette6

 

Il n'y a que la E qui est vraie ?

Ils considèrent qu'il faut raisonner en valeur absolue et donnent ABE, mais je dirais ABCDE ou tout faux si on raisonnent en valeur relative

@DrSheldonCooper Dans ta fiche il est qu'on se rapproche de la ddp d'un ion quand on augmente son gradient de concentration. Mais pourtant la ddp d'un ion est atteinte quand l'ion est à l'équilibre, donc sans gradient de concentration..

Edited March 26, 2020 by Jadilie

[Falcor]

@Jadilie

 

A. On augmente le nombre de canaux K+ => on se rapproche du potentiel de K+ => la ddp diminue en valeur relative et augmente en valeur absolue.

B. On diminue le nombre de canaux Na+ => on s'éloigne du potentiel du Na+ => la ddp diminue en valeur relative et augmente en valeur absolue.

C. On diminue le gradient de concentration du K+ => on s'éloigne du potentiel du K+ => la ddp augmente en valeur relative et diminue en valeur absolue.

D. On augmente la concentration extracellulaire du K+ => on s'éloigne du potentiel du K+ => la ddp augmente en valeur relative et diminue en valeur absolue.

E. On augmente l'activité de la Na/K => on se rapproche du potentiel de K+ => la ddp diminue en valeur relative et augmente en valeur absolue.

Donc en valeur absolue c'est bien ABE.

 

Oui ça peut paraitre un peu contradictoire pour le gradient de concentration, mais en réalité ce qui nous intéresse c'est pas le moment où le gradient de concentration est augmenté mais la conséquence.

Si on augmente le gradient de concentration, on va avoir plus d'ions qui vont passer à travers des canaux, donc la ddp s'approchera plus de la ddp d'équilibre.

 

C'est plus clair ?

[Jadilie]

Je ne trouve pas ça logique du tout, mais OK, je vais le retenir

[Metallica]

Le 26/03/2020 à 18:10, Jadilie a dit :

Dans ta fiche il est qu'on se rapproche de la ddp d'un ion quand on augmente son gradient de concentration. Mais pourtant la ddp d'un ion est atteinte quand l'ion est à l'équilibre, donc sans gradient de concentration..

 

La différence de potentiel c'est la différence d'énergie qu'il y a entre deux points de l'espace. Dans le cas présent les ions K+ (qui ont tous la même énergie) vont se retrouver beaucoup plus concentrés en intracellulaire qu'en extra ce qui va générer une ddp. On appelle également cette ddp, potentiel d'équilibre car c'est l'énergie qu'il faudrait fournir aux ions K+ extracellulaires pour que ceux-ci aient la même énergie que les ions K+ intracellulaires (compensation du gradient de concentration) et soient en équilibre avec eux.  La ddp n'est pas atteinte quand le gradient de concentration est rompue puisque s'il y a exactement le même nombre de charge de chaque coté de la membrane, il y aura également la même énergie de part et d'autres et donc une ddp nulle. Dire que tu te rapproches de la ddp d'un ion quand tu augmentes son gradient de concentration, ça ne veut pas dire grand chose puisque dès que tu as un déséquilibre ionique , tu as une dpp de l'ion. Ce qui va conditionner la stabilité de la ddp, c'est l'utilité de celle-ci est en l’occurrence c'est l'influx nerveux. Plusieurs paramètres vont concourir à la genèse de cette dpp: La concentration de l'ion , sa perméabilité relative mais aussi et surtout son gradient électrochimique (généré par la pompe Na+/K+) car qui dit absence de gradient dit absence de ddp et à terme un équilibre ionique de part et d'autres la membrane (ce qui serait totalement inutile pour des cellules dont le rôle est de générer un influx nerveux).

 

[Jadilie]

il y a 11 minutes, Metallica a dit :

 

La différence de potentiel c'est la différence d'énergie qu'il y a entre deux points de l'espace. Dans le cas présent les ions K+ (qui ont tous la même énergie) vont se retrouver beaucoup plus concentrés en intracellulaire qu'en extra ce qui va générer une ddp. On appelle également cette ddp, potentiel d'équilibre car c'est l'énergie qu'il faudrait fournir aux ions K+ extracellulaires pour que ceux-ci aient la même énergie que les ions K+ intracellulaires (compensation du gradient de concentration) et soient en équilibre avec eux.  La ddp n'est pas atteinte quand le gradient de concentration est rompue puisque s'il y a exactement le même nombre de charge de chaque coté de la membrane, il y aura également la même énergie de part et d'autres et donc une ddp nulle. Dire que tu te rapproches de la ddp d'un ion quand tu augmentes son gradient de concentration, ça ne veut pas dire grand chose puisque dès que tu as un déséquilibre ionique , tu as une dpp de l'ion. Ce qui va conditionner la stabilité de la ddp, c'est l'utilité de celle-ci est en l’occurrence c'est l'influx nerveux. Plusieurs paramètres vont concourir à la genèse de cette dpp: La concentration de l'ion , sa perméabilité relative mais aussi et surtout son gradient électrochimique (généré par la pompe Na+/K+) car qui dit absence de gradient dit absence de ddp et à terme un équilibre ionique de part et d'autres la membrane (ce qui serait totalement inutile pour des cellules dont le rôle est de générer un influx nerveux).

 

Ça se tient mais ne correspond pas à ce qu'on m'avait expliqué dans un autre post.. On m'avait dit que le potentiel d'équilibre (effectivement utiliser ce mot permet de moins s'emmêler les pinceaux je pense) d'un ion correspondait à la différence de charge entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule si ça concentration était la même de chaque côté de la membrane, les autres ions étant à leur concentration physiologique moyenne. 

Le fait est qu'on nous a donné des valeurs fixes des potentiels d'équilibre des ions, pour K+ c'est -90 mV, donc dans tous les cas si augmenter son gradient de concentration permet de rapprocher le potentiel de membrane de cette valeur, ça a du sens de dire qu'on se rapproche de son potentiel d'équilibre. Mais j'ai l'impression que ça rentre en contradiction avec cette définition du potentiel d'équilibre. Et ce qui m'embête avec ta définition c'est qu'elle implique le le potentiel d'équilibre change en fonction du gradient de concentration, alors que c'est une valeur fixe..

[Metallica]

Il y a 3 heures, Jadilie a dit :

Ça se tient mais ne correspond pas à ce qu'on m'avait expliqué dans un autre post.. On m'avait dit que le potentiel d'équilibre (effectivement utiliser ce mot permet de moins s'emmêler les pinceaux je pense) d'un ion correspondait à la différence de charge entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule si ça concentration était la même de chaque côté de la membrane, les autres ions étant à leur concentration physiologique moyenne. 

 

C'est pas tant la concentration des ions qui est importante, c'est le nombre de charges de part et d'autres de la membrane qui va déterminer la ddp , le solvant (l'eau) étant globalement électriquement neutre, il n'intervient pas dans l'affaire (puisqu'on ne se concentre que sur l'ion pas sur ce qu'il y a autour).

 

 

Il y a 3 heures, Jadilie a dit :

. Et ce qui m'embête avec ta définition c'est qu'elle implique le le potentiel d'équilibre change en fonction du gradient de concentration, alors que c'est une valeur fixe..

 

Les valeurs de dpp des ions que l'on donne sont fixes dans un contexte physiologique (cellules vivantes) mais si tu sors de ce contexte c'est-à-dire si par exemple tu prends des concentrations d'ions K+ 20 fois supérieures à celles qui se trouvent de part et d'autres de la membrane, que tu augmentes d'un facteur 20 l'activité de la pompe Na+/K+ , que tu augmentes d'un facteur 20 le nombre de canaux K+ ta dpp elle va etre extrêmement inférieure (en valeur relative) au petit -90mV qu'on retrouve en condition physio. C'est ce qu'on fait en permanence dans les qcm et c'est bien pour ça que l'on peut atteindre des valeurs inférieures à -90mV, valeur qui normalement n'est jamais atteinte physiologiquement.

 

Il y a 3 heures, Jadilie a dit :

Le fait est qu'on nous a donné des valeurs fixes des potentiels d'équilibre des ions, pour K+ c'est -90 mV, donc dans tous les cas si augmenter son gradient de concentration permet de rapprocher le potentiel de membrane de cette valeur, ça a du sens de dire qu'on se rapproche de son potentiel d'équilibre.

 

Pour que ça ait du sens, il faut préciser qu'on compare la ddp à celle rencontrée physiologiquement, dire de manière générale "on se rapproche de la ddp d'un ion quand on augmente son gradient de concentration" ça ne veut rien dire puisque dès qu'il y a déséquilibre de charge pour un ion donné , il y a automatiquement une ddp. Et puis même dans un contexte physiologique ,une fois que l'on a atteint la ddp d'un ion , si on continue d'augmenter son gradient de concentration ben on s'en éloignera. Donc cette phrase a du sens que si l'on précise qu'on cherche à atteindre la ddp physio de tel ion en générant progressivement un gradient de concentration de celui-ci

Edited March 28, 2020 by Metallica

[Jadilie]

Il y a 10 heures, Metallica a dit :

Les valeurs de dpp des ions que l'on donne sont fixes dans un contexte physiologique (cellules vivantes) mais si tu sors de ce contexte c'est-à-dire si par exemple tu prends des concentrations d'ions K+ 20 fois supérieures à celles qui se trouvent de part et d'autres de la membrane, que tu augmentes d'un facteur 20 l'activité de la pompe Na+/K+ , que tu augmentes d'un facteur 20 le nombre de canaux K+ ta dpp elle va etre extrêmement inférieure (en valeur relative) au petit -90mV qu'on retrouve en condition physio. C'est ce qu'on fait en permanence dans les qcm et c'est bien pour ça que l'on peut atteindre des valeurs inférieures à -90mV, valeur qui normalement n'est jamais atteinte physiologiquement.

Mais dans le neurone on a des variations physiologiques du gradient de concentration, qui provoquent des variations du potentiel de membrane mais pas du potentiel d'équilibre de l'ion..

Quand tu dis "on peut atteindre des valeurs inférieures à -90mV" tu parles du potentiel de membrane ? Effectivement c'est théoriquement possible si le pottassium est plus concentré en extra qu'en intracellulaire et les autres ions à leurs concentrations physiologiques par exemple. Si tu parles du potentiel d'équilibre de l'ion j'aimerais bien voir le QCM ! Comme tu ne précises pas à chaque fois du quel tu parles j'ai un peu l'impression que tu mélanges les 2..

 

J'ai retrouvé mon post où @DrSheldonCooper m'avait expliqué tout ça c'est celui-ci Neurophysiologie

Tu n'es pas d'accord avec ça ?