Lexique

Structures :

Acide gras : composés entrant dans la composition des lipides. Les acides gras interviennent dans la constitution de certaines hormones et dans le transport du cholestérol. Ils sont présents dans les membranes plasmiques et contribuent à une grande partie de la production d’énergie.

Anion : atome ou molécule ayant gagné un ou plusieurs électrons (charge globale négative).

Cation : atome ou molécule ayant perdu un ou plusieurs électrons (charge globale positive).

Cellule : c’est l’unité de base des êtres vivants, sa taille est de quelques centièmes de millimètres. La cellule eucaryote possède un noyau qui renferme la majorité de l’information génétique. Ce noyau est entouré de cytoplasme dans lequel baignent des organites (minuscules organes permettant à la cellule de vivre normalement).

Enzyme : protéine (ou ARN) qui catalyse, accélère une réaction biochimique.

Gène :  unité d'hérédité contrôlant un caractère particulier. Cet élément génétique correspondant à un segment d'ADN ou d'ARN (virus), situé à un endroit bien précis (locus) sur un chromosome. Chaque région de l'ADN qui produit une molécule d'ARN fonctionnelle est un gène. Le gène est responsable d'une fonction spécifique, correspondant le plus souvent à la synthèse d'une protéine. Chez les eucaryotes les gènes sont portés par les chromosomes mais aussi par l'ADN extranucléaire (cas des mitochondries et des chloroplastes). Chez les procaryotes, les gènes sont localisés dans un chromosome circulaire et éventuellement dans des plasmides.

Ion : atome ou molécule ayant gagné ou perdu un ou plusieurs électrons.

Inositol triphosphate (IP3) : second messager activé par la phospholipase C. Il permet l’ouverture des canaux calciques du réticulum endoplasmique et donc la libération de calcium dans le cytosol.

Ligand : molécule qui se lie à une protéine jouant le rôle de récepteur. Les hormones, les facteurs de croissance en sont des exemples.

 Lipide : ensemble des corps gras. Ils sont constitués de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. Les lipides sont insolubles dans l'eau et solubles dans les solvants organiques. Ce sont les des principaux constituants des membranes plasmiques. Les lipides regroupent : les acides gras, les glycérides, les phospholipides, les glycolipides...

Molécule : une molécule est un ensemble électriquement neutre. Elle est constituée par un assemblement d’atomes identiques ou différents liés entre eux par des liaisons covalentes. L’ADN et la cellulose sont des molécules.

Nerfs : en anatomie, un nerf est un organe du système nerveux périphérique composé de fibres nerveuses (ou neurones, ayant des axones et dendrites) capables de transmettre des informations sensitives afférentes (du corps vers le cerveau) et efférentes (du cerveau vers les muscles pour les axones moteurs ou vers d'autres organes, comme les glandes).

Neurotransmetteur ou neuromédiateur : molécule chimique qui assure la transmission des messages d'un neurone à l'autre, au niveau des synapses. Exemples de neurotransmetteurs : l'acétylcholine, l'adrénaline, la noradrénaline, la dopamine, la sérotonine, l'histamine, le glutamate, les neuropeptides...

Phospholipase C : enzyme membranaire qui joue le rôle de la cellule cible dans la signalisation cellulaire.

Pompe : les pompes permettent le transport actif d’ions (contre le gradient de concentration).

Protéine : une des plus importantes classes de molécules présentes dans tous les organismes vivants et les virus. Elles assurent l'essentiel des fonctions de la cellule (architecture cellulaire, effecteurs au niveau du fonctionnement). On les retrouve sous différentes formes : enzymes, hormones, récepteurs, neurotransmetteurs... Les protéines sont des macromolécules constituées de longues chaînes d'acides aminés (les éléments de base). La protéine est la résultante du message génétique contenu dans un gène, elle est produite lors de la synthèse protéique.

Récepteur : protéine, généralement située à la surface des cellules, capable de fixer une molécule informative (médiateurs chimiques, neurotransmetteurs, hormones...) et de convertir ce message extracellulaire en signal intracellulaire, entraînant une réponse de la part de la cellule.

Synapse : espace entre deux cellules nerveuses qui constitue une aire de jonction par laquelle le message chimique passe d'un neurone à l'autre, entraînant l'excitation ou l'inhibition de ce dernier.

Système trigéminal : le système trigéminal fournit l'innervation sensorielle de la membrane muqueuse de la cavité orale.

Mécanismes :

Dépolarisation : la dépolarisation indique la diminution de la différence de potentiel existant de part et d'autre d'une membrane, due notamment à l'ouverture de canaux ioniques qui permettent le passage d’ions et cations du milieu extracellulaire vers le liquide intracellulaire.

Hyperpolarisation : l’hyperpolarisation correspond à l’augmentation de la différence de répartition des charges électriques entre le milieu extérieur et intérieur d'une cellule.

Gradient ionique : un gradient de concentration s'établit de part et d'autre d'une membrane. D'un côté, il y a une forte concentration pour un ion donné, de l'autre une faible concentration (pour ce même ion). Dans ce cas, le soluté (l’ion) va se déplacer du compartiment le plus concentré vers le moins concentré (afin de rééquilibrer les concentrations de chaque coté de la membrane).

Potentiel récepteur : au niveau du récepteur, la perception du stimulus ne se traduit pas de manière immédiate par la génération de potentiel d'action (PA) : la première réponse d'un récepteur est la génération d'un potentiel de récepteur (PR). Ce potentiel de récepteur peut présenter une amplitude plus ou moins importante, en fonction de l'intensité du stimulus. Le message, au niveau du PR, est donc codé en intensité. Par la suite il y a traduction du potentiel de récepteur en un train de potentiels d'action, transmis ensuite jusqu'au système nerveux central. La fréquence de PA émis correspond à l'intensité du PR généré par le stimulus.

Potentiel d’action : Voyons maintenant comment le potentiel d'action agit.

Au cours d'un potentiel d'action les ions positifs sodium vont faire irruption à l'intérieur de la cellule en quantité importante. Durant cet instant les charges positives qui vont pénétrer dans la cellule sous la forme d'ions sodium sont en nombre plus important que le nombre d'ions potassium chargés positivement qui eux veulent sortir de la cellule pour compenser c'est-à-dire équilibrer l'entrée d'ions sodium. On assiste donc à une modification qui va aboutir à une inversion de la polarité des membranes. Autrement dit la membrane de la cellule concernée devient positive à l'intérieur et négative à l'extérieur. Il s'agit d'un phénomène que l'on appelle la phase de dépolarisation. Il s'agit d'une phase qui ne peut se faire que si les stimuli sont assez forts pour déclencher l'inversion de la polarité de la membrane. On appelle cela des stimuli seuil.

Les stimuli d'intensité supérieure aux stimuli seuil vont déclencher un potentiel d'action de même amplitude. Lorsque le stimulus seuil est atteint, les phénomènes membranaires ne dépendront alors plus de la force du stimulus, c'est la loi du tout ou rien.

Comment la membrane cellulaire parvient-elle à revenir à son potentiel de repos ?

Pour cela il faut comprendre que d'une part les canaux des ions sodium qui étaient ouverts au cours de la phase dépolarisation se referment et d'autre part qu'un ensemble de canaux d'ion potassium commence à s'ouvrir, on parle de périodes de repolarisation.

La membrane retrouve alors sa polarité de repos c'est-à-dire négative à l'intérieur et positive à l'extérieur.

Comment le potentiel d'action arrive-t-il à se propager ?

Le potentiel d'action avance en provoquant ce que l'on appelle une dépolarisation des régions voisines. Il se produit alors un nouveau potentiel d'action et ainsi de suite tout le long de la membrane du neurone. Il s'agit d'une onde de dépolarisation qui accompagne la propagation de l'influx nerveux.