Potentiels transmembranaires

Introduction

Un potentiel transmembranaire décrit la tension électrique entre l'intérieur et l'extérieur d'une membrane cellulaire. Il résulte de la répartition inégale des ions et est essentiel pour de nombreux processus biologiques.

Formation du potentiel transmembranaire

1. Répartition des ions

Intérieur: Forte concentration d'ions potassium (K⁺), beaucoup de protéines chargées négativement.
Extérieur: Forte concentration d'ions sodium (Na⁺) et d'ions chlorure (Cl-).

2. Perméabilité de la membrane

La membrane cellulaire est semi-perméable et contient des canaux ioniques spéciaux. Le potassium s'écoule préférentiellement hors de la cellule, ce qui rend l'intérieur de la cellule plus négatif.

3. Pompe à sodium et potassium

Un mécanisme de transport actif qui pompe 3 ions Na⁺ hors de la cellule et 2 ions K⁺ dans la cellule. Cela contribue à maintenir le potentiel négatif.

Valeurs typiques

Potentiel de la membrane au repos: environ -70 mV (dans les cellules nerveuses).
Dépolarisation: L'intérieur des cellules devient moins négatif.
Hyperpolarisation: L'intérieur des cellules devient plus négatif.

Importance et fonction

Conduction nerveuse: Base des potentiels d'action.
Contraction musculaire: Contrôle de l'activité musculaire.
Fonction cardiaque: Contrôle du rythme cardiaque.
Fonctions sensorielles: Transformation des stimuli en signaux électriques.

Concepts importants

Équation de Goldman-Hodgkin-Katz: Calcul du potentiel de la membrane.
Potentiel d'action: Changement rapide du potentiel de membrane.
Gradient électrochimique: Combinaison du gradient chimique et du gradient électrique.

Résumé

Le potentiel transmembranaire est essentiel pour l'excitabilité électrique et la communication dans les systèmes biologiques. Il constitue la base de la conduction nerveuse, du mouvement musculaire et de nombreux autres processus.