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6.13: Canaux ioniques
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Canaux ioniques
 
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6.13: Canaux ioniques

Les canaux ion maintiennent le potentiel membran cingré d’une cellule. Pour la plupart des cellules, en particulier celles excitables, l’intérieur a une charge plus négative que l’extérieur de la cellule, en raison d’un plus grand nombre d’ions négatifs que les ions positifs. Pour les cellules excitables, comme la mise à feu des neurones, la contraction des cellules musculaires, ou les cellules tactiles sensorielles, le potentiel de la membrane doit être en mesure de changer rapidement en passant d’un potentiel de membrane négative à un potentiel plus positif. Pour ce faire, les cellules s’appuient sur deux types de canaux ions : le ligand-gated et la tension-gated.

Les canaux ionaux à portes de Ligand, aussi appelés récepteurs ionotropes, sont des protéines transmembrane qui forment un canal mais qui ont également un site de liaison. Lorsqu’un ligand se lie à la surface, il ouvre le canal ion. Les récepteurs ionotropes communs incluent les récepteurs de glutamate de NMDA, de kainate, et d’AMPA et les récepteurs nicotiniques d’acétylcholine. Alors que la majorité des récepteurs ionotropes sont activés par la liaison extracellulaire des neurotransmetteurs tels que le glutamate ou l’acétylcholine, quelques-uns peuvent être activés par intracellulairement par les ions eux-mêmes.

Lorsqu’un ligand, comme le glutamate ou l’acétylcholine, se lie à son récepteur, il permet l’afflux d’ions de sodium (Na+) et de calcium (Ca2+) dans les cellules. Les ions positifs, ou cations, suivent leur gradient électrochimique, passant de la surface extracellulaire plus positive à la surface intracellulaire moins positive (plus négative). Cela modifie le potentiel de la membrane près du récepteur, qui peut ensuite activer les canaux d’ions à tension fermée à proximité pour propager le changement du potentiel de la membrane dans toute la cellule.

Un autre canal d’ion fermé de ligand, le récepteur GABAA, permet l’ion de chlorure (Cl-) dans les cellules. Cela réduit en fait le potentiel de la membrane, limitant les effets de propagation et inhibant la cellule excitable.

Les canaux d’ions à voltage s’ouvrent ou se ferment en réponse aux changements du potentiel de membrane, par exemple lorsqu’un canal d’ions à commande de ligand voisin s’ouvre. Il existe plusieurs types de canaux à tension qui ont une perméabilité sélective, ce qui signifie que les ions sont filtrés par la taille et la charge. Les canaux calciques à tension sont importants pour la contraction musculaire et la libération des neurotransmetteurs. Les canaux de potassium travaillent à repolariser la membrane cellulaire après un potentiel d’action. Les canaux de protons à tension s’ouvrent pendant la dépolarisation pour enlever les protons de la cellule.

Les canaux ioniques peuvent jouer un rôle dans les migraines. Le dura mater est une couverture protectrice pour le cerveau. Il est innervé par plusieurs nerfs crâniens. On suppose que la migraine provient de ces nerfs. Les canaux d’ion ligand et à tension dans le dura mater peuvent potentialiser les signaux de douleur en modifiant les potentiels de la membrane.


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