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Vidéo de question : Identifier les canaux ioniques voltage-dépendants impliqués dans un influx nerveux Biologie

L’organigramme fourni décrit les étapes d’un potentiel d’action. Quel élément devrait remplacer les espaces vides des quatre premiers énoncés?

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Transcription de vidéo

L’organigramme fourni décrit les étapes d’un potentiel d’action. Quel élément devrait remplacer les espaces vides des quatre premiers énoncés? A la première étape, la membrane de l'axone a un potentiel de repos de moins 65 millivolts; les canaux ____ voltage-dépendants sont fermés. A la deuxième étape, l'énergie d'un stimulus déclenche l'ouverture de certains canaux ____ voltage-dépendants, et les ions ____ diffusent dans le cytoplasme de l'axone. A la troisième étape, davantage de canaux ____ voltage-dépendants s'ouvrent, et davantage d'ions ____ diffusent dans l'axone. A la quatrième étape, la différence de potentiel à travers la membrane atteint plus de 40 millivolts, et les canaux ____ voltage-dépendants se ferment. A la cinquième étape, les canaux potassiques voltage-dépendants s'ouvrent, et les ions potassium diffusent hors de l'axone. A la sixième étape, davantage d'ions potassium diffusent hors de l'axone jusqu'à ce que la membrane soit hyperpolarisée. Les canaux potassiques se ferment.

Il existe deux éléments clés dont les ions chargés positivement régulent les étapes d'un potentiel d'action dans un axone. Ce sont le potassium, représenté ici par des cercles roses, et le sodium, représenté ici par des cercles verts. Bien que les ions potassium jouent un rôle important, c’est le mouvement des ions sodium à travers la membrane d’un neurone qui est crucial pour initier et propager un potentiel d’action.

Ce schéma est une représentation simplifiée d’une membrane axonale au repos, comme décrit dans l’affirmation un. Pendant cette phase du potentiel d'action, les ions sodium sont activement pompés du cytoplasme de l'axone vers l'espace extracellulaire contre leur gradient de concentration. En d'autres termes, ils sont transportés d'une zone de faible concentration à l'intérieur de l'axone vers une zone de forte concentration à l'extérieur. Lorsqu’il y a un stimulus, comme décrit dans l’énoncé deux, de l’énergie est libérée, ce qui provoque l’ouverture de certains canaux sodiques voltage-dépendants.

Comme la concentration d'ions sodium est beaucoup plus élevée à l'extérieur de l'axone qu'à l'intérieur, les ions sodium diffusent le long de leur gradient de concentration dans le cytoplasme de l'axone. L'intérieur de l'axone devient alors plus positivement chargé que l'extérieur, ce qui entraîne l'ouverture d'un plus grand nombre de canaux sodiques voltage-dépendants et la diffusion d’une quantité plus importante d'ions sodium, comme le décrit le troisième énoncé.

Lorsqu'il y a suffisamment d'ions sodium qui diffusent dans l'axone pour atteindre une différence de potentiel à travers la membrane de plus de 40 millivolts, les canaux sodiques voltage-dépendants se referment, comme décrit dans l'énoncé quatre. Cela empêche la diffusion d’autres ions sodium dans l’axone et permet à la membrane de l'axone de revenir à son potentiel de repos. Nous avons donc démontré que l’élément qui devrait remplir les quatre premiers énoncés est le sodium.

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