QCM : Potentiel d’équilibre et potentiel d’action — 20 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle propriété caractérise un ion ?

Il possède toujours une charge positive
Il porte une charge électrique
Il correspond à une molécule trop volumineuse
Il se déplace sans gradient de concentration

Il porte une charge électrique

Explication

Un ion est un atome ou une molécule qui porte une charge électrique. La charge peut être positive ou négative, car les cations sont positifs et les anions négatifs.

2. Quelle association classe correctement les principaux ions membranaires ?

Na+ et A− sont des cations, tandis que K+ et Cl− sont des anions
K+ et Cl− sont des cations, tandis que Na+ et A− sont des anions
Na+ et Cl− sont des cations, tandis que K+ et A− sont des anions
Na+ et K+ sont des cations, tandis que Cl− et A− sont des anions

Na+ et K+ sont des cations, tandis que Cl− et A− sont des anions

Explication

Le sodium et le potassium portent une charge positive, alors que le chlorure et les anions organiques portent une charge négative. La confusion vient souvent du fait que tous ces ions participent aux gradients membranaires.

3. Que se passe-t-il lorsqu’un ion diffuse en l’absence d’un autre gradient qui s’y oppose ?

Il se déplace vers la région où sa concentration est déjà la plus élevée
Il se déplace selon son gradient de concentration jusqu’à une répartition uniforme
Il inverse spontanément son déplacement après quelques passages membranaires
Il reste immobile dès qu’une différence de concentration apparaît

Il se déplace selon son gradient de concentration jusqu’à une répartition uniforme

Explication

La diffusion entraîne les ions le long de leur gradient de concentration jusqu’à une répartition uniforme lorsqu’aucun gradient ne subsiste. Elle ne pousse donc pas spontanément les ions vers la zone la plus concentrée.

4. À quelle condition un ion atteint-il son potentiel d’équilibre ?

Lorsque la membrane devient imperméable à tous les ions présents
Lorsque la concentration de l’ion devient identique de chaque côté de la membrane
Lorsque le gradient électrique compense exactement le gradient de concentration
Lorsque la diffusion a supprimé toute différence de concentration entre les deux milieux

Lorsque le gradient électrique compense exactement le gradient de concentration

Explication

Le potentiel d’équilibre correspond à une compensation exacte entre le gradient électrique et le gradient de concentration. La diffusion seule suit le gradient de concentration et ne définit pas à elle seule ce potentiel.

5. Quelle valeur caractérise approximativement le potentiel d’équilibre du sodium dans un neurone ?

Environ −65 mV
Environ +5 mV
Environ −85 mV
Environ +62 mV

Environ +62 mV

Explication

Le potentiel d’équilibre du sodium est proche de +62 mV. Il est positif, contrairement à celui du potassium, qui est proche de −85 mV.

6. Quelle affirmation décrit correctement le potentiel d’équilibre du potassium ?

Il est proche de −85 mV et du potentiel réel du neurone
Il est proche de 0 mV en raison de la neutralité globale des milieux
Il est proche de +62 mV et dépasse largement le potentiel réel du neurone
Il est proche de −65 mV parce qu’il correspond au potentiel de repos

Il est proche de −85 mV et du potentiel réel du neurone

Explication

Le potentiel de Nernst du potassium est d’environ −85 mV et se rapproche du potentiel réel de la membrane neuronale. La valeur de −65 mV correspond plutôt au potentiel de repos réel, influencé par plusieurs ions.

7. Pourquoi le potentiel de repos réel d’un neurone est-il proche de −65 mV ?

Parce que les concentrations ioniques sont identiques de part et d’autre
Parce que les milieux intracellulaire et extracellulaire sont globalement chargés
Parce que la membrane est très perméable au Na+ et peu perméable au K+
Parce que la membrane est très perméable au K+ et peu perméable au Na+

Parce que la membrane est très perméable au K+ et peu perméable au Na+

Explication

La forte perméabilité au potassium rapproche le potentiel de repos de son potentiel d’équilibre, tandis que la faible perméabilité au sodium le modifie légèrement. Les deux milieux restent globalement neutres malgré la différence de charge près de la membrane.

8. Quelle définition correspond au potentiel d’action neuronal ?

Une variation locale de charge qui ne modifie pas le potentiel membranaire
Une diffusion lente des ions qui égalise les concentrations entre les deux milieux
Une dépolarisation brève et stéréotypée qui rend momentanément la membrane positive
Une diminution durable du potentiel membranaire qui maintient la membrane négative

Une dépolarisation brève et stéréotypée qui rend momentanément la membrane positive

Explication

Le potentiel d’action est une dépolarisation brève et stéréotypée durant laquelle le potentiel membranaire devient momentanément positif. Il ne s’agit donc ni d’une modification durable ni d’une simple égalisation des concentrations.

9. Quelle succession décrit correctement les principales phases d’un potentiel d’action ?

Sortie de K+ lors de la dépolarisation, entrée de Na+ lors de la repolarisation, puis hyperpolarisation
Hyperpolarisation lors de l’entrée de Na+, dépolarisation lors de la sortie de K+, puis repolarisation
Entrée de K+ lors de la dépolarisation, sortie de Na+ lors de la repolarisation, puis retour au repos
Entrée de Na+ lors de la dépolarisation, sortie de K+ lors de la repolarisation, puis hyperpolarisation

Entrée de Na+ lors de la dépolarisation, sortie de K+ lors de la repolarisation, puis hyperpolarisation

Explication

La dépolarisation résulte de l’entrée de sodium, puis la repolarisation de la sortie de potassium, avant une phase d’hyperpolarisation et le retour au repos. Inverser les rôles du sodium et du potassium constitue la confusion principale.

10. Que se passe-t-il lorsqu’une dépolarisation atteint le seuil critique de la membrane neuronale ?

Elle réduit la fréquence des potentiels d’action
Elle bloque l’ouverture des canaux ioniques
Elle provoque une hyperpolarisation durable
Elle déclenche un potentiel d’action

Elle déclenche un potentiel d’action

Explication

Une dépolarisation qui atteint le seuil critique déclenche un potentiel d’action. Une dépolarisation insuffisante ne provoque pas une hyperpolarisation durable, mais ne déclenche simplement pas de potentiel d’action.

11. Quelle affirmation décrit correctement la loi du tout ou rien appliquée au potentiel d’action ?

Son amplitude augmente progressivement avec la stimulation
Sa durée varie directement avec l’intensité du courant
Un stimulus plus fort produit un potentiel d’action partiel
Son amplitude reste stéréotypée lorsqu’il est déclenché

Son amplitude reste stéréotypée lorsqu’il est déclenché

Explication

Un potentiel d’action déclenché possède une réponse stéréotypée : il n’existe pas de potentiel d’action partiel. Un stimulus plus intense modifie plutôt la fréquence des potentiels d’action que leur amplitude.

12. Comment l’intensité d’un courant injecté est-elle principalement représentée par l’activité d’un neurone ?

Par un allongement régulier de la phase de repolarisation
Par une augmentation de l’amplitude de chaque potentiel d’action
Par une diminution du seuil de chaque potentiel d’action
Par une augmentation de la fréquence des potentiels d’action

Par une augmentation de la fréquence des potentiels d’action

Explication

La fréquence des potentiels d’action augmente avec le niveau de dépolarisation et avec la quantité de courant injecté. Leur amplitude reste stéréotypée, ce qui rend incorrecte l’idée d’un codage principalement fondé sur cette amplitude.

13. Quelle séquence décrit correctement le comportement des canaux Na+ voltage-dépendants après une dépolarisation ?

Ils s’ouvrent rapidement, laissent entrer Na+, puis s’inactivent
Ils restent fermés pendant la dépolarisation et s’ouvrent lors de l’hyperpolarisation
Ils laissent sortir Na+ pendant plusieurs millisecondes avant de s’inactiver
Ils s’ouvrent après un délai, laissent sortir K+, puis se ferment

Ils s’ouvrent rapidement, laissent entrer Na+, puis s’inactivent

Explication

Après la dépolarisation, les canaux Na+ s’ouvrent rapidement, permettent une entrée de Na+ pendant environ une milliseconde, puis s’inactivent. L’ouverture retardée et la sortie de K+ caractérisent les canaux K+ voltage-dépendants.

14. Quel rôle jouent les canaux K+ voltage-dépendants après leur ouverture lors d’un potentiel d’action ?

Ils déclenchent l’entrée de Ca2+ avant l’ouverture des canaux Na+
Ils empêchent les ions K+ de traverser la membrane dépolarisée
Ils laissent entrer Na+ et s’inactivent en quelques microsecondes
Ils laissent sortir K+ et restent ouverts pendant la dépolarisation

Ils laissent sortir K+ et restent ouverts pendant la dépolarisation

Explication

Les canaux K+ s’ouvrent avec un retard d’environ une milliseconde, laissent sortir K+ et restent ouverts tant que la membrane est dépolarisée. L’entrée de Na+ et l’ouverture rapide correspondent plutôt aux canaux Na+.

15. Quelle situation caractérise la période réfractaire absolue ?

Les canaux K+ ouverts exigent une stimulation plus forte pour atteindre le seuil
La membrane hyperpolarisée répond à une stimulation de faible intensité
Les canaux Na+ ouverts déclenchent simultanément plusieurs potentiels d’action
Les canaux Na+ inactivés empêchent tout nouveau potentiel d’action

Les canaux Na+ inactivés empêchent tout nouveau potentiel d’action

Explication

La période réfractaire absolue résulte de l’inactivation des canaux Na+ et empêche la genèse d’un nouveau potentiel d’action. L’exigence d’un courant plus important correspond à la période réfractaire relative, associée à l’ouverture persistante des canaux K+.

16. Pourquoi faut-il davantage de courant pour déclencher un potentiel d’action pendant la période réfractaire relative ?

Parce que les canaux K+ restent ouverts et hyperpolarisent la membrane
Parce que les canaux K+ empêchent toute sortie d’ions pendant cette phase
Parce que les canaux Na+ sont tous définitivement détruits
Parce que la membrane reste dépolarisée au-dessus du seuil

Parce que les canaux K+ restent ouverts et hyperpolarisent la membrane

Explication

Pendant la période réfractaire relative, les canaux K+ restent ouverts, ce qui hyperpolarise la membrane et éloigne son potentiel du seuil. Les canaux Na+ ne sont pas définitivement détruits, et la membrane n’est pas maintenue au-dessus du seuil.

17. Quelle association entre le type d’axone et le mode de propagation est correcte ?

Axone non myélinisé : propagation saltatoire ; axone myélinisé : propagation continue
Axone de petit diamètre : propagation saltatoire ; axone large : propagation continue
Axone non myélinisé : propagation continue ; axone myélinisé : propagation saltatoire
Axone sensoriel : propagation continue ; axone moteur : propagation saltatoire

Axone non myélinisé : propagation continue ; axone myélinisé : propagation saltatoire

Explication

La propagation continue concerne les axones non myélinisés, tandis que la propagation saltatoire concerne les axones myélinisés. Le mode de propagation dépend donc principalement de la présence de myéline, et non du caractère sensoriel ou moteur de l’axone.

18. Lors de la propagation d’un potentiel d’action, que devient le segment situé en amont du front de dépolarisation ?

Il déclenche une nouvelle entrée de Na+ dans le segment précédent
Il s’hyperpolarise après la sortie de K+ et devient réfractaire
Il reste au repos jusqu’à l’arrivée du potentiel d’action suivant
Il se dépolarise avant l’entrée de Na+ dans le segment voisin

Il s’hyperpolarise après la sortie de K+ et devient réfractaire

Explication

Le segment précédent s’hyperpolarise en raison de la sortie de K+ et entre dans une période réfractaire. Le segment situé en aval, lui, se dépolarise sous l’effet de l’entrée de Na+ et génère le potentiel d’action suivant.

19. Pourquoi le potentiel d’action se propage-t-il du corps cellulaire vers la terminaison axonique ?

Parce que les canaux Na+ sont absents de la membrane située en avant
Parce que la membrane située en arrière est réfractaire
Parce que la membrane située en avant reste constamment hyperpolarisée
Parce que la sortie de K+ attire le potentiel d’action vers le corps cellulaire

Parce que la membrane située en arrière est réfractaire

Explication

La membrane située en arrière devient réfractaire après le passage du potentiel d’action, ce qui empêche une propagation rétrograde immédiate. Le front de propagation atteint donc les segments situés en avant, vers la terminaison axonique.

20. Dans les neurones du cerveau et de la moelle épinière, où l’influx nerveux est-il généralement initié ?

Dans le cône axonique, ou segment initial
Dans la terminaison axonique au contact de la cellule cible
Dans la gaine de myéline entourant l’axone
Dans les dendrites les plus éloignées du corps cellulaire

Dans le cône axonique, ou segment initial

Explication

Le cône axonique, également appelé segment initial, constitue la zone d’initiation de l’influx nerveux dans les neurones du cerveau et de la moelle épinière. La gaine de myéline isole l’axone, mais elle ne constitue pas la zone d’initiation.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 39 flashcards sur Potentiel d’équilibre et potentiel d’action.

Que sont les ions en chimie ?

Des atomes ou molécules portant une charge électrique.

Quels sont les principaux cations dans la cellule ?

Le sodium (Na+) et le potassium (K+).

Quels sont les principaux anions et leur particularité ?

Le chlorure (Cl−) et les anions organiques (A−) trop gros pour sortir de la cellule.

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