Qu'étudie l’électrophysiologie cellulaire ?
Les propriétés liées à la polarité membranaire et sa modulation par des stimulations.
Quelle propriété membranaire possède toute cellule ?
Une différence de potentiel entre ses faces intracellulaire et extracellulaire, liée à une répartition inégale des ions.
Quelles cellules peuvent générer et transmettre des signaux électriques ?
Les neurones et les myocytes.
Au repos, où le sodium Na⁺ et le chlorure Cl⁻ sont-ils majoritaires ?
Dans le compartiment extracellulaire.
Au repos, où le potassium K⁺ est-il majoritaire ?
Dans le compartiment intracellulaire.
Dans quel sens le gradient de concentration diffuse-t-il les ions ?
Des fortes vers les faibles concentrations.
Vers quoi le gradient électrique fait-il migrer les ions ?
Vers une charge opposée.
Quels mouvements les gradients de diffusion et électrique imposent-ils au Na⁺, K⁺ et Cl⁻ ?
Le Na⁺ entre par les deux mécanismes ; le K⁺ sort par diffusion et entre par migration électrique ; le Cl⁻ entre par diffusion et sort par migration électrique.
Que préserve le potentiel de repos dans les compartiments intra- et extracellulaire ?
L’électroneutralité globale des deux compartiments.
Quelle est la valeur du courant transmembranaire total au potentiel de repos ?
.
Pour chaque ATP dégradé, quels ions la pompe Na⁺/K⁺-ATPase déplace-t-elle ?
Elle fait sortir 3 Na⁺ et entrer 2 K⁺.
Que maintient la pompe Na⁺/K⁺-ATPase au repos ?
La stabilité des gradients de concentration du Na⁺ et du K⁺.
Dans le modèle électrique membranaire, à quoi correspondent les potentiels transmembranaires ?
À des piles ayant une résistance.
Dans le modèle électrique membranaire, à quoi correspond la bicouche lipidique ?
À un condensateur.
Quelle formule exprime la loi d’Ohm pour le courant ionique ?
Quelle relation lie la résistance membranaire à la conductance ?
Quel signe caractérise un courant entrant et quels déplacements ioniques lui correspondent ?
Il est négatif et correspond à l’entrée d’un cation ou à la sortie d’un anion.
Quel signe caractérise un courant sortant et quels déplacements ioniques lui correspondent ?
Il est positif et correspond à la sortie d’un cation ou à l’entrée d’un anion.
Quel effet la cathode produit-elle sur la face de la membrane ?
Elle la rend plus négative.
Comment une stimulation hyperpolarisante modifie-t-elle le potentiel de membrane ?
Elle le rend plus négatif.
Pour quel sens du courant la résistance membranaire est-elle plus importante ?
Pour un courant entrant.
Sous quelle électrode la variation du potentiel membranaire est-elle plus importante à courant égal ?
Sous l’anode.
Quel effet membranaire dépasse l’autre à courant imposé égal ?
L’effet hyperpolarisant dépasse l’effet dépolarisant.
Qu’ouvre une stimulation supraliminaire dans la membrane ?
Les canaux Na⁺ et K⁺ voltage-dépendants.
Quelle loi ne respecte pas une stimulation supraliminaire ?
La loi d’Ohm.
Comment se caractérise le déclenchement du potentiel d’action ?
Il est brutal, non instantané et irréversible.
De quoi dépend l’amplitude du potentiel d’action selon la loi du tout ou rien ?
Elle est indépendante de l’intensité du stimulus.
Que caractérise la période réfractaire absolue de la cellule ?
La cellule est totalement inexcitable pendant environ 1 ms, correspondant à une fréquence inférieure à 1 000 Hz.
Quelles propriétés caractérisent le potentiel d’action pendant la période réfractaire relative ?
Son amplitude est plus faible et sa propagation plus lente.
Quelle condition permet à la cellule de répondre pendant la période réfractaire relative ?
Un stimulus plus intense.
Qu’est-ce que la rhéobase ?
L’intensité minimale d’un stimulus déclenchant un potentiel d’action.
Qu’est-ce que la chronaxie ?
La durée minimale d’un échelon de courant d’intensité égale à deux fois la rhéobase, nécessaire pour déclencher un potentiel d’action.
Quelles sont les phases successives du potentiel d’action ?
Dépolarisation supraliminaire, phase ascendante, repolarisation avec hyperpolarisation, puis récupération.
Qu’est-ce qui provoque l’augmentation transitoire de la perméabilité au Na⁺ lors de la dépolarisation supraliminaire ?
L’ouverture brutale des canaux Na⁺ voltage-dépendants.
Comment évolue la perméabilité au Na⁺ lors de la dépolarisation supraliminaire ?
Elle augmente de façon cumulative et explosive.
Quelle perméabilité domine pendant la repolarisation du potentiel d’action ?
La perméabilité au K⁺ devient très supérieure à celle au Na⁺.
Pendant la récupération, quel ion la pompe Na⁺/K⁺ fait-elle rentrer dans la cellule ?
K⁺.
Quelles perméabilités le voltage clamp permet-il d’étudier en fonction du potentiel ?
Celles du Na⁺ et du K⁺.
Qu’est-ce qu’un canal voltage-dépendant ?
Une protéine dont la conformation change avec le potentiel membranaire.
Comment les potentiels d’action se propagent-ils ?
En chaîne, en conservant leurs caractéristiques.
Où sont engendrés les potentiels locaux ou gradués ?
Dans les sites postsynaptiques.
Quel rôle jouent les potentiels locaux ou gradués ?
Ils participent au traitement de l’information.
Grâce à quoi les neurones forment-ils des circuits ?
Grâce aux synapses.
Comment se caractérise la concentration intracellulaire de Ca²⁺ ?
Elle est quasiment nulle.
À quelles concentrations la concentration intracellulaire de Ca²⁺ est-elle faible ?
À celles de Cl⁻, Na⁺ et K⁺.
Au repos, quels sont les flux électrodiffusifs nets du Cl⁻, du Na⁺ et du K⁺ ?
Le flux du Cl⁻ est nul, celui du Na⁺ entrant et celui du K⁺ sortant.
Comment la perméabilité au Na⁺ se compare-t-elle à celle au K⁺ ?
Elle est 50 fois plus faible.
Quelle relation de Goldman exprime le potentiel membranaire selon les perméabilités et concentrations ioniques ?
.
Quelle relation donne lorsqu’il égale le potentiel d’équilibre du Cl⁻ ?
.
Lorsque le courant de Cl⁻ est nul, quels ions déterminent le potentiel de repos selon Goldman ?
Na⁺ et K⁺.
Quel effet l’ouabaïne a-t-elle sur la membrane en inhibant la pompe Na⁺/K⁺-ATPase ?
Elle entraîne une dépolarisation progressive.
Quelle contribution la pompe Na⁺/K⁺-ATPase apporte-t-elle au potentiel de repos ?
−5 mV.
Que caractérise l’hyperpolarisation du potentiel membranaire ?
Un potentiel membranaire plus négatif.
Que caractérise la dépolarisation du potentiel membranaire ?
Un potentiel membranaire plus positif, donc moins négatif.
Quels types de stimuli peuvent modifier le potentiel membranaire ?
Des stimuli électriques, chimiques ou physiques.
Quels types de stimuli physiques peuvent modifier le potentiel membranaire ?
Des stimuli mécaniques, thermiques ou lumineux.
Que représente le courant ionique à travers la membrane ?
Le débit des ions.
Quel est l’effet d’une augmentation de la résistance membranaire sur le passage des ions ?
Elle diminue le passage des ions.
Que représente le condensateur dans le modèle électrique membranaire ?
L’accumulation de charges de part et d’autre de la membrane.
Quel rôle joue le potentiel d’équilibre d’un ion dans le modèle électrique membranaire ?
Il joue le rôle de générateur permettant le passage de cet ion.
Que deviennent les flux électriques de Na⁺, K⁺ et Cl⁻ lors d’une stimulation hyperpolarisante ?
Les flux entrants de Na⁺ et K⁺ et le flux sortant de Cl⁻ augmentent.
Dans quel sens circule le courant transmembranaire lors d’une stimulation hyperpolarisante ?
Il est entrant.
Quelles charges s’accumulent de part et d’autre de la membrane lors d’une stimulation hyperpolarisante ?
Des charges négatives à l’extérieur et positives à l’intérieur.
Pourquoi les effets hyperpolarisants sont-ils non transitoires, non propagés et non immédiats ?
La membrane se comporte comme un condensateur imparfait avec des fuites.
Quels ions portent principalement le courant transmembranaire ?
K⁺ et Cl⁻.
Pourquoi Na⁺ porte-t-il peu le courant transmembranaire ?
Parce qu’il est peu mobile.
Quel courant est plus facile à provoquer pour un même potentiel imposé ?
Un courant sortant correspondant à une dépolarisation.
Qu’est-ce qu’un pré-potentiel ?
Une réponse locale à une stimulation dépolarisante.
Dans quel sens va le courant ionique entrant lors d’une stimulation supraliminaire ?
De la cathode vers l’anode.
Combien de temps dure la dépolarisation du potentiel d’action ?
De 2 à 3 ms.
Quelles propriétés caractérisent la dépolarisation du potentiel d’action ?
Elle est rapide, transitoire et se propage.
Qu’est-ce que le temps utile ?
La durée minimale pendant laquelle la rhéobase est atteinte.
Que devient le délai avant le potentiel d’action quand l’intensité du stimulus augmente ?
Il diminue.
Que devient la fréquence des potentiels d’action quand l’intensité du stimulus augmente ?
Elle augmente.
De quoi dépend la loi intensité-durée ?
Du type de cellule.
Que représente la courbe intensité-durée ?
L’intensité liminaire d’un échelon rectangulaire de courant en fonction de sa durée.
Que déclenchent les courants supraliminaires situés au-dessus de la courbe intensité-durée ?
Un potentiel d’action.
Pourquoi le potentiel d’action ne présente-t-il pas de plateau à son pic ?
L’augmentation de la perméabilité au Na⁺ est très transitoire.
Pourquoi le voltage clamp est-il nécessaire pour étudier directement les variations de perméabilité membranaire ?
Le potentiel d’action est trop bref.
Quelles deux actions le voltage clamp réalise-t-il pour étudier les perméabilités ioniques ?
Il impose le potentiel et enregistre le courant transmembranaire.
Quel effet un stimulus plus intense a-t-il sur les canaux et les perméabilités ioniques ?
Il ouvre davantage de canaux et augmente les perméabilités.
Quelle condition le potentiel membranaire doit-il satisfaire pour respecter l’électroneutralité des compartiments ?
Il doit annuler le courant transmembranaire.
Pourquoi les flux ioniques ne modifient-ils pas significativement les concentrations de Na⁺ et de K⁺ ?
Ils restent suffisamment faibles.
Comment évolue la perméabilité au Na⁺ pendant la dépolarisation ?
Elle augmente brutalement.
Quels flux électrodiffusifs tendent à dissiper les gradients de concentration au repos ?
L’entrée de Na⁺ et la sortie de K⁺.
Quel effet la différence de potentiel a-t-elle sur les flux de K⁺ et de Na⁺ au repos ?
Elle ralentit la sortie de K⁺ et accélère l’entrée de Na⁺.
Qu’est-ce que la période supranormale ?
Une période d’hyperexcitabilité où le potentiel d’action a une amplitude plus importante et se propage plus rapidement que pendant la période réfractaire relative.
Quel ion entrant dépolarise la membrane pendant la phase ascendante du potentiel d’action ?
Le Na⁺.
Que devient le canal K⁺ après l’hyperpolarisation ?
Il se désactive et se ferme progressivement.
Teste tes connaissances avec un QCM de 15 questions sur Potentiel d’action et excitabilité.
1. Lors d’un potentiel d’action, quelle(s) proposition(s) décrivent correctement l’évolution des perméabilités et des flux ioniques ?
2. Après un stimulus, une cellule devient plus négative, tandis qu’une autre devient moins négative. Parmi les propositions suivantes concernant ces changements et leurs stimuli, lesquelles sont exactes ?
Révisez le cours complet dans la fiche de révision de Potentiel d’action et excitabilité.
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