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47:la na/k atpase utilise l énergie contenue dans l atp pour maintenir une différence de composition ionique entre l intérieur de la cellule et l extérieur. l activité de la pompe a pour effet direct que les ions potassium sont majoritaires dans le cytoplasme de la cellule, tandis que les ions sodium sont majoritaires ŕ l extérieur de la cellule. l ouverture de canaux potassiums, les seuls canaux qui soient ouverts a l état basal dans la majorité des cellules, permet au gradient chimique du potassium de se dissiper. la séparation de charge résultante crée la différence de potentiel électrique mesurée. l électroneutralité des deux compartiments est violée ŕ proximité de la membrane. toutefois, compte tenu de la géométrie du systčme, il ne faut qu un surplus d environ 2 ions sur 100 000 pour rendre compte du potentiel de membrane. l électroneutralité est bien respectée macroscopiquement. le champ électrique crée empęche les ions potassiums de sortir.
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18:une différence de concentration de part et d autre de la membrane peut exister dans des conditions d équilibre pour un électrolyte si elle est contrebalancée par une différence de potentiel électrique entre les deux compartiments. cette différence de potentiel est appelée potentiel d équilibre pour un ion donné (e ion). elle se calcule avec l équation de nernst
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16:lorsque l axone du neurone est au repos, il est inactif. des chercheurs on vérifié, ŕ l aide d une micropipette et d une électrode, le potentiel électrique (mesuré en millivolts ou mv) ŕ l intérieur du neurone, et le potentiel électrique ŕ l extérieur du neurone, lorsqu il est au repos. ils ont donc introduit la micropipette ŕ l intérieur du neurone raccordé ŕ une électrode située ŕ l extérieur. les deux instruments mesuraient donc chacun les milieux oů ils étaient (la micropipette mesurait l intérieur, l électrode mesurait l extérieur). on a mesuré une différence de potentiel électrique entre l intérieur et l extérieur de -70 mv. l intérieur était donc chargé négativement et l extérieur positivement. on appelle potentiel membranaire, la différence de potentiel électrique entre l intérieur du neurone et l extérieur, et non l inverse, ceci étant une convention. le potentiel membranaire du neurone au repos est donc de -70 mv. mais comment peut-il garder, lors de son état inactif, une différence de -70 mv entre l intérieur et l extérieur de sa membrane? c est grâce ŕ sa membrane! nous allons donc voir maintenant le fonctionnement du potentiel de repos qui sert en effet ŕ garder un potentiel membranaire de -70 mv.
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3-le potentiel de repos
4:toutes cellules vivantes de l organisme présentent une différence de potentiel électrique transmembranaire ou potentiel de membrane.
5:quand la cellule est au repos, cette différence de potentiel électrique reste stable : c est le potentiel de repos. sa valeur est une caractéristique électrophysiologique de la cellule.
6-certaines cellules (les cellules ‘ excitables , comme les cellules nerveuses, musculaires et glandulaires), sous réserve qu elles soient en activité, (activité spontanée, ou évoquée par stimulation), deviennent capables de produire une (ou plusieurs) brusque(s) et ample(s) variation(s) transitoire(s) de leur potentiel de membrane, et ce ŕ partir de leur potentiel de repos: ces variations rapides et importantes du potentiel de membrane sont les pa. ils caractérisent eux-aussi le type d activité de la cellule émettrice (voir le chapitre suivant).
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20-ii - origine ionique du potentiel de repos
21:dans les cellules d eucaryotes, la distribution des ions de part et d autre de la membrane plasmique est inégale. il y a plus d ions k+ ŕ l intérieur de la cellule qu ŕ l extérieur. la situation pour les ions na+, ca2+ et cl- est inverse. ces gradients de concentrations qui existent pour chaque espčce ionique entraînent des phénomčnes de transports passifs par diffusion. mais les ions étant des particules chargées, leur déplacement sera également fortement influencé par la présence d un champ électrique transmembranaire. ainsi pour chaque espčce ionique, la condition d équilibre ne sera pas nécessairement (et généralement) obtenue par l égalisation des concentrations comme dans le cas d un soluté électroneutre, mais résultera de l absence d une différence de potentiel électrique entre les deux compartiments. cette différence de potentiel électrique est le plus souvent appelée potentiel d équilibre (eion, ei) et est donnée par l équation de nernst.
22-de plus, ces ions traversent la membrane au niveau de structures spécialisées, des protéines qui font la distinction entre les différentes espčces ioniques, permettant ŕ certaines de traverser la membrane plus facilement que d autres. ces
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24-1) expérience de nernst (fig. 4))
25:l expérience de nernst est schématisée figure 4. au début de l expérience (t=0), 2 compartiments a et b remplis de solutions de kcl ŕ concentrations différentes sont séparés par une membrane strictement perméable aux ions k+. seuls les ions k+ vont passer sous l action du gradient de concentration (d[k+]a-b) du compartiment oů ils sont le plus concentrés (a) vers le compartiment oů ils sont le moins concentrés (b). simultanément (t1) ŕ la diminution de d[k+]a-b, un gradient de potentiel électrique (d[e]a-b) apparaît ŕ travers la membrane ; ce gradient de potentiel résulte de l accumulation des ions k+ dans b et d un excédent concomitant de cl- dans a. a l équilibre les 2 gradients de potentiel et de concentration sont de męme intensité mais dirigés en sens contraire : il en résulte que les ions k+ soumis ŕ 2 forces de męme intensité dirigées en sens contraire ne se déplacent plus ŕ travers la membrane bien qu ils soient toujours plus concentrés dans le compartiment a que dans le compartiment b, et en excčs par rapport aux ions cl- dans le compartiment b. cette situation d équilibre des ions k+ est ŕ l origine de la polarisation de la membrane.
26-a l équilibre la valeur du potentiel transmembranaire est égal au potentiel d équilibre thermodynamique pour les ions potassium (ek) donné par l équation de nernst (fig. 4b).