QCM : Potentiel d’action et excitabilité (15 questions)

Explication

Pendant la dépolarisation, la perméabilité au Na⁺ augmente brutalement alors que celle au K⁺ reste assez forte. Un stimulus plus intense ouvre davantage de canaux; l’électroneutralité exige l’annulation du courant transmembranaire, les flux ne changent pas significativement les concentrations, et la repolarisation associe une faible perméabilité au Na⁺ à une forte augmentation retardée de celle au K⁺.

Explication

Un potentiel plus négatif correspond à une hyperpolarisation, tandis qu’un potentiel plus positif, donc moins négatif, correspond à une dépolarisation. Les stimuli lumineux, thermiques et mécaniques sont des stimuli physiques, et non chimiques ou électriques.

Explication

La relation $R_m=1/g$ donne $1/(4\,\text{nS})=0{,}25\,\text{G}\Omega$, et une résistance accrue freine le passage ionique. Davantage de canaux ouverts diminue la résistance et augmente la conductance ; la valeur de $4\,\text{G}\Omega$ résulte d’une inversion erronée de la relation.

Explication

La pompe hydrolyse de l’ATP pour expulser trois ions sodium et faire entrer deux ions potassium; elle maintient ainsi leurs gradients au repos. L’ouabaïne l’inhibe et provoque une dépolarisation progressive, tandis que son activité électrogène contribue à −5 mV au potentiel de repos.

Explication

Neurones et myocytes sont excitables et peuvent produire des signaux capables de déclencher un potentiel d’action. Les potentiels gradués sont postsynaptiques et participent au traitement de l’information, tandis que les potentiels d’action se propagent en chaîne en conservant leurs caractéristiques. Les potentiels gradués ne sont pas décrits comme participant à la conduction neuronale.

Explication

Pendant la période réfractaire relative, la cellule reste excitable si le stimulus est plus intense; le potentiel d’action a une amplitude plus faible et se propage plus lentement. Elle n’est donc ni totalement inexcitable ni caractérisée par une propagation plus rapide.

Explication

L’entrée électrodiffusive de Na⁺ et la sortie de K⁺ tendent à dissiper leurs gradients, tandis que la pompe Na⁺/K⁺-ATPase les maintient. La différence de potentiel ralentit la sortie de K⁺; elle n’accélère pas passivement l’entrée de Na⁺, qu’elle favorise électriquement.

Explication

Pendant la récupération, la pompe fait rentrer K⁺ et sortir Na⁺, rétablit le potentiel de repos et augmente la consommation d’ATP. Elle ne fait donc pas sortir K⁺ et ne rétablit pas le potentiel d’action.

Explication

L’électrophysiologie cellulaire étudie la polarité membranaire et sa modulation par des stimulations. La différence de potentiel entre les faces est liée à leur répartition ionique inégale; les autres propositions substituent des objets d’étude ou suppriment ce lien.

Explication

Un courant sortant est positif et correspond à la sortie d’un cation ou à l’entrée d’un anion ; l’effet anode rend une face plus positive. L’hyperpolarisation rend le potentiel plus négatif, tandis qu’une dépolarisation sous-liminaire le rend moins négatif. L’entrée d’un cation correspond à un courant entrant négatif.

Explication

L’hyperpolarisation correspond à un gain de charge négative à l’extérieur et positive à l’intérieur ; la dépolarisation sous-liminaire produit les gains opposés. Les effets hyperpolarisants décrits sont non propagés et non immédiats, la membrane se comportant comme un condensateur imparfait avec des fuites.

Explication

La période supranormale correspond à une hyperexcitabilité : la cellule n’est donc pas totalement inexcit able. L’amplitude du potentiel d’action est indépendante de l’intensité du stimulus et, en période supranormale, elle est plus importante qu’en période réfractaire relative. La propagation est également plus rapide qu’en période réfractaire relative.

Explication

L’entrée de Na⁺ dépolarise la membrane jusqu’au pic, lequel se rapproche du potentiel d’équilibre du Na⁺ sans l’atteindre : le dépassement proposé est donc erroné. Après l’hyperpolarisation, le potentiel membranaire permet la désactivation et la fermeture progressive du canal K⁺, et non son activation.

Explication

Le potentiel d’action comprend une dépolarisation supraliminaire, une phase ascendante, une phase descendante de repolarisation et d’hyperpolarisation, puis une récupération. Lors de la dépolarisation supraliminaire, l’ouverture brutale des canaux Na⁺ voltage-dépendants augmente transitoirement la perméabilité au Na⁺ ; la récupération ne précède donc pas la repolarisation.

Explication

Le voltage clamp impose un potentiel et enregistre le courant membranaire; il permet ainsi d’étudier les perméabilités que la brièveté du potentiel d’action rend difficiles à analyser directement. Le courant est proportionnel à la conductance, et non au potentiel imposé; un circuit de stabilisation maintient ce potentiel.