Canal ionique

Un canal ionique est une protéine membranaire qui permet le passage à grande vitesse d'un ou plusieurs ions. Il existe de nombreux types de canaux ioniques. Ils peuvent être sélectivement perméables à un ion tel que le sodium, le calcium, le potassium ou l'ion chlorure, ou bien à plusieurs ions à la fois. Les canaux ioniques sont présents dans la membrane de toutes les cellules. Ils ont un rôle central dans la physiologie des cellules excitables comme les neurones ou les cellules musculaires et cardiaques. Ils jouent aussi un rôle crucial dans la physiologie des reins. Les canaux sont des facilitateurs de diffusion : ils n'influent pas sur le sens de passage des ions, uniquement dicté par la différence de potentiel électrochimique de l'ion considéré (résultant de la différence de concentration et du champ électrique). Un canal ne peut pas transporter un ion contre ce gradient. Ce rôle est tenu par des pompes membranaires, comme la pompe sodium-potassium, qui doivent utiliser de l'énergie à cette fin. On distingue plusieurs types de canaux ioniques selon le stimulus gouvernant leur ouverture. Deux groupes sont majoritaires : voltage-dépendants ou tensiodépendants : leur ouverture dépend de la modification de la polarité membranaire (exemple : canaux à sodium mis en jeu pour la propagation d'un potentiel d'action) ; chimio-dépendants : il s'agit de la classe des récepteurs ionotropes, dont les membres s'ouvrent en présence d'un ligand. Ces canaux participent à la construction de la synapse chimique. Il existe des canaux activés par d'autres stimuli, tels que le froid, la chaleur, l'étirement de la membrane, le volume cellulaire... Enfin, il faut signaler l'existence d'une classe particulière de canaux ioniques : les connexines des jonctions communicantes. Ces canaux font communiquer une cellule avec une autre, alors que les canaux ioniques classiques font communiquer la cellule avec son extérieur. Les canaux constituent la famille de molécules de transporteurs transmembranaires la plus représentée dans la cellule.

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Potentiel d'action

vignette|Le déplacement d'un potentiel d'action le long d'un axone, modifie la polarité de la membrane cellulaire. Les canaux ioniques sodium Na+ et potassium K+ voltage-dépendants s'ouvrent puis se ferment quand la membrane atteint le potentiel seuil, en réponse à un signal en provenance d'un autre neurone. À l'initiation du potentiel d'action, le canal Na+ s'ouvre et le Na+ extracellulaire rentre dans l'axone, provoquant une dépolarisation. Ensuite la repolarisation se produit lorsque le canal K+ s'ouvre et le K+ intracellulaire sort de l'axone.

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