Le Potentiel membranaire (PM).

Dans cet article sera présenté mes connaissances modestes concernant le Potentiel membranaire; ceci sous forme de grands titres: 

Définition & Origine.

Différents Types de PM. et leurs propriétés.
La Période réfractaire.
La Loi de "Tout ou rien".
Différents Types de Conduction du PM.
Le PM corresponds à la séparation des charges positives et négatives de part et d'autre de la membrane Plasmique (MP). cette séparation engendre un travail ou une force d'attraction entre des charges opposés de part et d'autre de la MP.

On distingue 3 types de PM: P. de Repos, P. Graduel & P. d'Action.

• Le P. de Repos (PR) existe chez toute cellule de l'organisme, tandis que les P. Graduels et d'Action sont exclusifs aux Cellules musculaire et nerveuse. Le PR vaut -70 mV dans une cellule nerveuse:

Le (-) marque par convention  la polarité négative du coté interne de la MP.
Le PR est due à la présence d'une inégalité concernant la séparation des Ions: K+, et Na+ de part et d'autre de la MP, autrement dit leurs Concentration, en plus de leurs Conductance ou Perméabilité.

Le LEC prêt de la MP est chargée positivement au repos car il est contient plus de charges + que le LIC. La MP est 50 à 75 perméable au K+ qu'au Na+, celle de Na+ étant de 1.

Le K+ passe en permanence vers le LEC selon son gradient de concentration (Car Il est plus concentré  dans le LIC (150 mmol/l) que dans le LEC (5mmol/l) ). Ce passage entraine l'accumulation très progressive et constante de charges + du coté EC de la MP.
Du coté IC les charges - vont devenir de plus en plus importantes (Représentés par les grandes Protéines anioniques pour lesquelles la MP est imperméable) par rapport au charges + qui sont entrain de fuir, comme les charges opposées s'attirent, les charges positives représentés par le K+ qui ont passés vers le LEC selon leurs gradient de concentration s'accumulent précisément vers la face externe de la membrane plasmique attiré par les charges - (Gosses Pr. anioniques) qui à leurs tour s'accumulent sur la face interne de la membrane Plasmique. Ainsi, schématiquement on représente le PM classiquement par des charges positives (des +) sur le versant externe de la MP et des - sur le versant interne de la MP.

En résumé le PM de repos est due principalement à:

1. Passage du K+ selon son GC vers le LEC et sa grande perméabilité membranaire.

2. Imperméabilité de la MP aux Grosses Pr. anioniques.

3. Forces d'attractions entre Charges - du coté  IC et + du coté EC. donnant la polarité à la membrane.

La Na+ n'aura par une grande influence sur le PR vue son très faible perméabilité membranaire.

Il existe d'autres Ions qui portent des charges + ou - comme le Mg2+, le Cl-, le Ca2+ etc. aisni les Acides aminés. mais Ils sont faiblement présents en tant que charges par rapport aux Na+  et surtout K+ qui représente le source crucial du PM.

Maintenant on va traiter le PA (Potentiel d'Action).

Avant de commencer, il faut définir certaines notions:

Polarisation: Polarité au repos de la membrane plasmique. (LIC - et LEC + de part et d'autre de la MP***).
Dépolarisation: Inversion de la Polarisation membranaire de repos.
Hyper polarisation: Accentuation de la polarité membranaire (Trop de charges positives du coté externe de la MP qu'au repos et inversement du coté interne).
Repolarisation: passage de la dépolarisation vers la polarisation  membranaire.

Q: Le PA est un état de Dépolarisation de la membrane, comment il se produit ?

Le PA est déclenché par un Stimuli (qui sera discuté sur une autre article séparément ) qui va déclencher l'ouverture des Canaux Sodiques à Porte Voltage Dépendant.
En effet pour le Na+, il existe 2 modes de passage à travers la membrane du LEC vers le LIC selon son gradient de concentration (Chimique) et électrique  et un mode de passage contre son Gradient de concentration.

[Remarque:Les  Ions sont incapables de franchir la MP par Diffusion Simple entres les molécules de Phospholipides qui la constituent Vue leurs polarité, les Acides Gras qui constituent la queue des PL sont apolaires, ce qui empêche toute interaction. C'est pour cette raison qu'il existe autres moyens de passage qui sont discutés en bas. ]

Les 2 Premiers modes sont:
1. Canaux Ioniques à Na+: Permettant le Diffusion du Na+ selon son gradient électrochimique ( électrique car il est attiré par les Protéines anioniques situés dans le LIC. et chimique ou de concentration car Il est fortement concentré dans le LEC que dans le LIC.). Ces canaux sont  50 à 75 moins nombreux que celles spécifiques au K+.

2. Canaux Sodiques à Porte Voltage dépendant:
Qui sont Inactifs lors du PR et n’existe que chez les cellules excitables (nerveuses et musculaires).
et ce sont eux qui sont responsables de la phase ascendante du PA (discuté plus tard).
Il convient de décrire précisément ces canaux car ils ont un rôle crucial dans le PA.

Ces canaux sont constitués de deux portes du coté IC: une Porte d'Inactivation et une P. d'activation.

Conformation Schématique des canaux sodiques à Porte Voltage dépendant.

Production de l'ATP à partir du Glucose.

Salut !

Dans cet article je présentera de manière succincte la Production de l'ATP à partir du Glucose, carburant universel de l'organisme.

Cette production se déroule en 3 étapes:Glycolyse, Cycle de Krebs & Chaine respiratoire.

1. La Glycolyse: 2ATP

à partir d'une seule molécule de Glucose (C6 H12 O6 ) 2 molécules d'Acide Pyruvique seront formées. (C3 H4 O3) par un Clivage permettant de libérer une énergie utilisée pour produire 2 ATP à partir de 2 ADP + Pi.

Elle se déroule dans le Cytosol sans consommation d'O2.

L’acide Pyruvique pénètre le Mitochondrie ainsi le Cycle de Krebs commence.

2. Le Cycle de Krebs: 2ATP; se déroule en 10 réactions Biochimiques.

L'AP (3C) dans la matrice du Mitochondrie se transforme en Acide Acétique (2C), cette transformation libère un Carbone sous forme de CO2 et une Molécule d'Hydrogène qui sera capté par le NAD formant ainsi le NADH. (On en parlera plus bas).

L'AA combine avec le Coenzyme A pour former l'Acétyl CoA (2C).

Durant les 8 réactions suivantes se forment 3 NADH après Oxydation du NAD. et un FADH2, pour chaque Acide Pyruvique; ainsi la libération de 2 molécules de Carbone sous forme de CO2 et la formation d'une molécule d'ATP. 

Les NADH et FADH2 seront utilisés dans les réactions de la chaine respiratoire.

3. Chaine respiratoire: 34 ATP. Role Crucial dans la production d'ATP.

Ses réactions se déroulent au niveau de la membrane interne du mitochondrie. Elles se déroulent en 6 réactions assurées par 6 Complexes enzymatiques.

Chaque molécule de NADH ou FADH2 produite lors du Cycle de Krebs va Produire 3ATP. en passant par ces réactions.

Ces réactions consistent à transporter une paire d'électrons par Oxydoréduction dans chacune d'elle. Le transport d'électrons à travers la MI du Mitochondrie attire les protons H+ de la matrice vers l'espace Inter-membranaire, Ce qui va créer un gradient électrochimique vers la matrice mitochondriale qui va etre utilisé par le dernier et 6ème complexe enzymatique: ATP Synthase.

Chaque NADH permet à travers ces réactions de transporter 6 Protons vers l'EIM depuis la matrice.

2 Protons vont servir pour l'ATP Synthase pour produire une molécule d'ATP à partir de l'ADP et du Pi.

Enfin, Chaque de molécule de Glucose produit en aérobie après avoir subi les 3 étapes 36 ATP.

Salut!

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Mon Blog se donne comme Thème La médecine à destinée à la fois universitaire & publique.