Fonctionnement du neurone

• Fonctions du corps cellulaire

  • Synthétise des molécules
  • Intégration synaptique
• Partie du neurone

  • Dendrite
  • Corps cellulaire
  • Cône d'émergence de l'axone
  • Axone
  • Synapse
• Dendrite


  Antenne réceptrice du neurone
• Corps cellulaire


  Intégration et synthèse
• Cône d'émergence de l'axone

  Analyse des informations
• Axone

  Propagation des potentiels d'action
• Synapse

  Transmission des PA
• Afflux nerveux

  Fréquence de PA
• Myéline

  Isolant électrique
• Conducteur

  Matériau/solution laissant passer le courant électrique (métaux, solutions ioniques, corps…)
• Isolant (diélectrique)


  Matériau/solution ne se laissant pas traverser par le courant (verre, plastique, eau pure…)
• Cas des conducteurs métalliques

  1. Pile reliée à lampe par fil de cuivre

  2. Métaux sont conducteurs car possèdent des électrons libres

  3. La pile met en mouvement les électrons libres des atomes de cuivre qui se déplacent tous dans le même sens

  4. Dans un métal, le courant électrique est un mouvement d'ensemble d'électrons (sens réel du courant) : déplacement des électrons du + vers le -

  5. Un courant ne peut circuler que si le circuit est fermé
• Cas des solutions salines contenant des ions

  1. Electrode métallique reliée à la borne + d'une pile et une électrode reliée à la borne - de la pile trempent dans 2 solutions différentes

  2. Pour être conductrice, une solution doit contenir des ions

  3. Dans solution aqueuse saline, le courant électrique est dû à un double déplacement d'ions : les ions positifs (cations) vers l'électrode Cathode (sens conventionnel) et les ions négatifs (anions) vers l'électrode Anode

  4. Le courant électrique est un déplacement de charges électriques
• Intensité du courant électrique (I)

  • Quantité de charges (électrons ou ions) qui traversent une surface conductrice par unité de temps (s)
  • I= q/t
  • Un Ampère = 1 coulomb/seconde = 6,25.1018 électrons par seconde
• Différence de potentiel

  • Tension = voltage = force électromotrice
  • Différence de ddp entre 2 points met en mouvement les charges électriques dans un matériau conducteur et donne naissance au courant électrique
  • Le courant électrique ne peut circuler entre 2 points d'un circuit ou d'une solution ionique que s'il existe entre ces 2 points une différence de potentiel (une différence de charges électriques)
  • Différence de potentiel (ddp) : U
  • Unité : Volt (V)
• Générateur de courant électrique

  • Appareil capable de maintenir une différence de potentiel entre 2 points (exemple : pile, batterie)
  • Il agit comme une pompe : la borne + attire les e- ou les anions (et repousse les cations) alors que la borne - repousse les e- ou les anions (et attire les cations)
• Résistance

  • Quantifie la difficulté que rencontre le courant électrique pour traverser un matériau/solution
  • Unité : Ohm (Ω)
• Conductance

  • Mesure la facilité qu'a un courant électrique à traverser un matériau
  • Unité : Siemens (S = ohm-1)
  • g= 1/R
• Loi d'Ohm

  • U=R×I
  • Plus la différence de potentiel est élevée entre 2 points d'un milieu conducteur, plus l'intensité du courant I (le débit de charges électriques) qui le traverse sera importante
  • Plus la résistance R du milieu sera élevée et moins l'intensité du courant sera importante
• Condensateur

  • 2 armatures métalliques parallèles séparées par un isolent (diélectrique)
  • Composant capable d'accumuler des charges électriques mais aussi de les restituer
  • Aptitude d'un condensateur à stocker des charges dépend de sa capacité (C) exprimée en Farad (F)
• Membrane

  • Condensateur (Cm) : séparation des charges électriques (les ions)
  • Résistance membranaire (Rm) : dépend du nombre de canaux ioniques ouverts (canaux passifs ou de fuite)
  • Pile : ddp qui règne de part et d'autre de la membrane du neurone au repos. Potentiel de repos (PR)
  • Pôle négatif est situé à l'intérieur et le pôle positif à l'extérieur
• Propriétés passives du neurone

  • Cm et Rm
  • Membrane réagit plus ou moins rapidement à une stimulation en fonction de leurs propriétés passives
  • Partie du courant charge d'abord la membrane (Cm)
  • Reste du courant passe par les canaux ioniques (Rm) et se propage dans le neurone
• Structure de la membrane

  • Lipides membranaires (40-50%) : bicouche phospholipidique
  • Protéines (50-60%)
• Protéines membranaires

  • Récepteurs, canaux, adhésion cellulaire, reconnaissance cellulaire, enzymes, structures
  • Protéine périphérique : qui ne sont pas emprisonné dans la membrane. Soit à l'intérieur soit à l'extérieur
  • Protéine intrinsèque : protéine transmembranaire. Traverse la double couche phospholipidique
  • Ions ne peuvent pas traverser la double couche phospholipidique, ils sont donc obligé d'emprunter des protéines intrinsèques : canaux ioniques, transporteurs, pompes ioniques ou ATPases
• Transports membranaires

  • Transports passifs
  • Transports actifs
• Transports passifs

  • Pas besoin d'énergie pour faire bouger des molécules
  • Diffusion simple
  • Osmose
  • Diffusion facilitée
• Diffusion simple

  1. Concerne très peu de molécules : les gaz, petites molécules polaires non chargées, eau

  2. Pas besoin de protéines de transport

  3. Diffusion d'une molécule non chargée à travers la membrane du plus concentré au moins concentré, selon le gradient de concentration. C'est la loi de Fick
• Osmose

  1. Mouvement d'eau

  2. Osmose est la diffusion simple de l'eau à travers une membrane sélectivement perméable

  3. Eau passe du moins concentré en soluté (milieu hypotonique) vers le plus concentré en soluté (milieu hypertonique)

  4. Pression osmotique : pression qu'il faut exercer pour empêcher l'augmentation du volume d'eau (solvant) vers la solution la plus concentrée en soluté au travers d'une membrane semi-perméable

  5. Quand milieu hypotonique : turgescence

  6. Quand milieu hypertonique : plasmolyse
• Diffusion facilitée

  • Pas besoin d'énergie
  • Peut se faire avec : canaux ioniques, transporteurs (perméases)
  • Différence entre canaux et transporteurs est que transporteur a des sites spécifiques sur lesquels se fixent les molécules
  • Ions dans milieu aqueux sont dit hydratés. Ils s'entourent de molécules d'eau
• Types de canaux ioniques

  • Canaux dit "de fuite" ou à fonction passive
  • Canaux ioniques voltage-dépendant (CVD)
  • Canaux ioniques chimio ou ligand-dépendant (CLD)
• Canaux dit "de fuite" ou à fonction passive

  • Canaux à fonction passive = toujours ouverts au repos
  • Peu spécifique : laisse passer plusieurs espèces ioniques
• Canaux ioniques voltage-dépendant (CVD)


  • Canaux à fonction active = toujours fermés au repos
  • S'ouvrent et se ferment en fonction des variations de la ddp membranaire
  • Généralement très sélectifs d'un type d'ion
• Canaux ioniques chimio ou ligand-dépendant (CLD)


  • Canaux à fonction active = toujours fermés au repos
  • Ouverture se fait quand fixation d'un ligand soit à l'intérieur soit à l'extérieur
  • Récepteur canaux = récepteur ionotropique. Récepteur et canal sont la même protéine
  • Fixation du ligand : changement conformation et ouverture d'un canal ionique plus ou moins sélectif
• Canaux ioniques voltage-dépendant (CVD)


  Canaux à fonction active = toujours fermés au repos
• Ouverture des canaux voltage-dépendants

  Quand stimulation d'un neurone, on fait varier la différence de potentiel qui ouvre les canaux quand la ddp atteint un certain seuil
• Canaux voltage-dépendants


  • Ils s'ouvrent et se ferment en fonction des variations de la ddp membranaire
  • Ils sont généralement très sélectifs d'un type d'ion
• Canaux ioniques chimio ou ligand-dépendant (CLD)


  • Canaux à fonction active = toujours fermés au repos
  • Ouverture se fait quand fixation d'un ligand soit à l'intérieur soit à l'extérieur
  • Récepteur et canal sont la même protéine
• Canaux ligand-dépendants

  • Ils sont moins sélectifs que les CVD mais ont une prédilection pour un ion donné
• Canaux ioniques stimulés par un stimulus physique

  • Stimulus : lumineux, sonore, mécanique
  • Exemple : mécanorécepteurs cutanés activés par des déformations de la peau
• Récepteurs métabotropiques

  Ne sont pas des récepteurs canaux. Fixation régulent l'activité des canaux ioniques lorsque certains ligands n'y seront fixés