Title: Diapositive%201
1Quelques conseils de base
Prendre des notes
SNC système nerveux central
Faîtes des abréviations
Faîtes des schémas
Relisez votre cours
Posez des questions
2Définition de la physiologie
- Science qui étudie le fonctionnement mécanique,
physique et biochimique des organismes vivants,
animaux ou végétaux, de leurs organes et de leurs
organisations, de leurs structures et de leurs
tissus. - La physiologie humaine est en relation étroite
avec la médecine - La physiologie étudie également les interactions
d'un organisme et de son environnement ... - Etude des fonctions qui assurent le maintien de
la vie des êtres vivants - - La méthode d'étude de la physiologie se base
sur celle des sciences expérimentales. En effet
l'observation d'un processus biologique conduit à
émettre une hypothèse explicative. On réalise
alors une expérience pour confirmer ou infirmer
l'hypothèse de départ.
3- Le maintien de lintégrité/ stabilité de
lorganisme a nécessité le développement de 2
grands systèmes - (1) Un système pour lutter contre les invasions
microbiennes - LE SYSTEME IMMUNITAIRE
- (2) des systèmes de régulation des paramètres
physico-chimiques du milieu intérieur
-
SYSTEMES HOMEOSTATIQUES
4Définition de lhoméostasie
Tendance des organismes à maintenir une relative
stabilité interne La constance du milieu
intérieur est la condition dune vie libre
(Claude Bernard
1872) La relative stabilité est maintenue grâce à
des mécanismes compensateurs. Grâce à ce milieu
intérieur, les organismes vont être moins
sensibles aux conditions dambiance. Ce milieu
intérieur sinterpose entre les cellules et
lenvironnement hostile. Les cellules subiront
les variations du milieu extérieur de manière
plus atténuée, amortie. Elles continuent
cependant à évoluer dans un milieu aquatique.
5Une condition indispensable au maintien de la vie
des cellules les systèmes de communication
Communication cellulaire - Les cellules parlent
aux cellules
- Contrôler, surveiller la croissance de certains
tissus, réguler la production de substances
nécessaires à l'organisme c'est la mission du
système hormonal
- Transmettre des messages nerveux, assurer une
relation entre les organes, être informé sur
lenvironnement, élaborer des comportements - c'est le rôle du système nerveux
Support La membrane plasmique
6Physiologie de la membrane plasmique
Structure Bicouche lipidique Rôles
1-Transport membranaire 2-
Transmission de linformation
A- Electrophysiologie Signal
électrique B-
Interaction ligand récepteur
Pr M.BOUGRIDA
7Structure de la membrane plasmique
8Structure et composition de la membrane
9Le transport membranaire
Passage de substances à travers la membrane peut
se faire
- Par transports passifs (sans dépense dénergie)
- Par transport actif (avec dépense dénergie)
- Les transports passifs
- Diffusion simple
- Diffusion facilité
- Osmose
- Pinocytose
- Exocytose
- Endocytose
10Diffusion simple
Une substance diffuse suivant son gradient de
concentration de la zone la plus concentrée à
la zone qui lest moins
11Diffusion selon le gradient de concentration
Gradient différence Le gradient de
concentration entre deux milieux c'est la
différence de concentration entre les deux
milieux.
12La double couche de lipides est perméable
- Aux molécules très petites (H2O, CO2, O2)
- Aux molécules liposolubles (hydrophobes, non
polaires
Elle est imperméable aux
- Grosses molécules et à la plupart des molécules
solubles - dans leau.
- Ions (K, Cl-, Na )
13Des protéines de la membrane permettent le
passage de ce qui ne peut passer à travers les
lipides
14Diffusion facilitée
La diffusion se fait par l intermédiaire d une
protéine de la membrane.
- Pas de dépense d énergie
- Se fait selon le gradient de concentration
- A l' aide dun transporteur
- Transport saturable
15Diffusion facilitée
Vmax
saturation
diffusion simple
diffusion facilitée par un transporteur
La vitesse de la diffusion facilitée atteint un
maximum lorsque la protéine porteuse est
saturée
vitesse de transport
Vmax/2
KM
concentration de la molécule transportée
16Endocytose et exocytose
Pour les macromolécules (ex certains
sucres) Invagination de la membrane qui forme
ainsi une vésicule. Demande de lénergie (ATP).
Phagocytose
17Osmose
Cest un phénomène Passif, comme la diffusion,
mais cest le solvant qui se déplace. Lorsque
deux compartiments de concentrations différentes
sont séparés par une membrane qui ne permet pas
au soluté de se déplacer, cest le solvant qui se
déplace pour atteindre léquilibre
18Transport actif consommation dénergie Contre
un gradient
La pompe Na/K est une ATPase
membranaire Elle est électrogénique 3 Na
pour 2 K Il existe donc un flux net de
charge Elle participe au maintien du potentiel
de membrane (10) Elle est inhibée par un
alcaloïde végétal la OUABAINE
19(No Transcript)
20Transport actif permet aux cellules de conserver
un milieu intérieur différent du milieu extérieur
Que se produirait-il si la cellule manquait
dénergie ?
21Electrophysiologie de la membrane
Toutes les cellules possèdent une composition
chimique intra cellulaire différente de celle du
milieu extra cellulaire ce qui provoque une
différence de potentiel (ddp) trans membranaire
que lon appelle potentiel de membrane. Ce
potentiel peut varier au cours du temps et passer
dun état de repos (PR) à un état dactivité
caractérisé par un (PA) en un temps extrêmement
bref avant de retourner à son état déquilibre.
Cellule au repos PR
Cellule en activité PA
22La valeur moyenne du PM -70 mv
23(No Transcript)
24(No Transcript)
25Pour un ion donné la différence de concentration
entre les compartiments intra et extra cellulaire
dans la situation ou la membrane ne laisse passer
un seul ion on applique la loi de NERNST pour
déterminer le potentiel déquilibre de lion
Ex - RT/ZF log xi / xe
R Cte des gaz parfaits, T Température , F
Charge dun ion , Z ou
Na
K
Ca
Cl-
Na
K
Ca
Cl-
26Notion du potentiel déquilibre dun ion
Si on applique la loi de Nernst au K, on
supposons que la Mb nest perméable quau K L
potentiel déquilibre du K est de 60 mv donc
cest le plus proche de celui du PM. La Mb est
plus perméable au K que les autres ions L
potentiel déquilibre du Na est de 30 mv
27On définit un potentiel membranaire déquilibre
pour chaque ion par la loi de Nernst. Pour
cette valeur le flux net est nul.
Eion RT/ZF lnione/ ioni Lorsquun canal est
perméable à 2 ions alors E RT/ZF ln ion1e
ion2e/ ion 1i ion 2i
R Constante des gaz parfaits T tempéraure
absolue Z valence de lion (1 cation
monovalent -1 anion monovalent) F Constante de
Faraday A 20C RT/F 25 mV En base 10 avec Z
1 RT/ZF 58 Pour le K EK 58 log 3/140
-96 mV Pour le Na ENa 58 log 140/14
58 mV Pour le Cl ECl
-58 log144/14 (Z -1)
-58 mV Pour le Ca ECa 29 Log 1/10-4
(Z 2)
116 mV Pour un canal Na/K E 29 log
1403/14014 (Z 2 car 1 du K et 1 de Na)
-0.9 mV
28Origine du potentiel de membrane
Le K sort en permanence de la cellule , il
finira par annuler le gradient de concentration,
donc il faut concevoir un mécanisme faisant
entrer le K à lintérieur de la cellule contre
son propre gradient cest le système pompe
K-Na (1955) Preuve utilisation du K
radioactif et Na radioactif Et lutilisation
des produit inhibiteur de la pompe telle que
lOubaine
29- Le potentiel daction (PA)
- On stimule la cellule par un générateur
électrique qui permet denvoyer des chocs
électriques calibré et paramétrés en temps et en
intensité . Ce qui entraine soit une - Hyperpolarisation
- Dépolarisation
- Le mécanisme de ce phénomène est le
fonctionnement des canaux ioniques voltages
dépendants
30Les protéines transmembranaires sont responsables
de lactivité électrophysiologique des Cellules.
Pompe Na/K. le Na est transporté vers
lexterieur et le K vers lintérieur. Cette pompe
nécessite lhydrolyse de lATP en ADP. Elle
permet de maintenir le gradient de
concentration de Na et de K
Canal voltage dépendant Louverture du canal
dépend de Vm
extra
intra
Récepteur-canal Le canal fait partie du
récepteur. Il souvre lorsque un transmetteur
se fixe sur un site spécifique du récepteur
Transporteur Les ions sont co-transportés avec
un transmetteur
Canal dit de fuite Le canal est toujours
ouvert Ces canaux sont essentiellement
permeables au K ou permeables à la fois au Na
et K
31Mise en évidence du potentiel daction
- Stimulus efficace et enregistrement Voltmètre
- Potentiel imposé
- Patch Clamp
- Méthode des inhibiteurs des canaux ioniques
- - Tetrodotoxine Na
- - Nifidipine Ca
32(No Transcript)
33(No Transcript)
34Les canaux voltage dépendants sont responsables
de la genèse de potentiels daction
35- Propriétés du Potentiel daction
- - Seuil de déclenchement
- Loi de tout ou rien
- Périodes réfractaire
- Propagation
36Conduction du signal électrique
- Propagation du PA ou du signal électrique soit
par - Proche en proche
- Mode de propagation Saltatoire (Plus rapide que
la conduction par le mode proche en proche) - La conduction du courant est influencée par
- Le nombre de jonction entre les cellules
- - Le diamètre des fibres
37Modèle électrique de la membrane plasmique
La membrane est assimilée à un circuit
électrique RC (résistance/capacité) en
parallèle La membrane au repos est perméable à
certains ions (K en particulier) Le flux dun
ion à travers la membrane est gouverné par son
propre gradient électrochimique (gradient de
concentration gradient électrique) ou driving
force tel que Ix gx . (Vm Ex) Le
potentiel de membrane (Vm) est un compromis entre
les différents potentiels déquilibre (équation
de Nernst, Ex RT/zF.Ln catione / cationi )
de chaque ions (K, Na, Ca2, Cl-)
38La membrane est assimilé e à un circuit
électrique - Des résistances au niveau des
canaux ioniques - Des capacités - Mauvais
conducteur de courant - Placée entre deux
milieux conducteurs de courant électrique