Chapitre 3

LA MEMBRANE PLASMIQUE NEURONALE I - GENERALITES

La membrane cytoplasmique dlimite le contour de toutes les cellules; elle contribue ainsi dfinir la morphologie spcifique de chacune dentre elles; mais beaucoup sen faut, a nest pas l son seul rle, rle compris bien avant quon ait observ sa morphologie en microscopie lectronique.

La membrane plasmique: est une frontire physique entre les milieux intra- et extracellulaire; assure, dans certains cas, des transferts de substances ou dinformations de cellule cellule ou mme de plus grandes distances

encore: ainsi se trouve facilite lintgration de certaines fonctions au sein de groupes de cellules qui se trouvent fonctionnellement associes.

Ainsi les diffrences de composition existant entre les milieux intra- et extracellulaire suggrent la prsence, en priphrie de la cellule, dune structure contrlant les changes et dont la permabilit est slective, ceci dautant plus que la plupart des substances qui se trouvent dans le milieu intracellulaire, cest dire le hyaloplasme, sy dplacent librement (fig. 1).

Fig. 1 Composition ionique en mM des milieux extra- et intracellulaire rencontre au niveau d'un neurone d'invertbrs marins ( gauche) et de mammifre ( droite). L'intrieur de la cellule contient des molcules organiques (P-) charges ngativement qui assurent l'lectroneutralit du milieu intracellulaire. Le milieu extracellulaire ne contient pas ou trs peu (sauf le plasma) de molcules organiques. A noter que le potentiel de repos de ce neurone de mammifre est de 60 mV.

Cette permabilit slective varie selon le type cellulaire, et dans certains cas est susceptible dvoluer dans le temps. Par exemple dans les cellules pithliales (cellules tubulaires rnales, des muqueuses gastrique ou intestinale) qui sparent deux compartiments de lorganisme, elle contrle les changes qui existent entre eux. Dans les cellules excitables (neurones, cellules musculaires et cellules glandulaires) la permabilit slective de la membrane permet le passage d'un tat de repos (sans activit) un tat d'excitabilit (activit): l'lectrognse membranaire l'origine de chacun de ces deux tats est due des transferts slectifs d'ions, transferts qui peuvent s'effectuer passivement selon les gradients lectrochimiques des espces ioniques incrimines, ou activement, contre leurs gradients lectrochimiques. Dans les cellules excitables, lactivit cellulaire saccompagne de phnomnes lectriques membranaires rsultants de mouvements prfrentiels de certains ions travers la membrane plasmique.

La structure gnrale de la membrane cytoplasmique se prsente sous la forme dune bicouche lipidique (hydrophobe) dans laquelle sont incluses des protines (hydrophiles) qui peuvent selon certaines modalits cellulaires constitues des voies de passage aux soluts ioniques en solution aqueuse. Ce sont, seules, ces diffrentes protines membranaires qui permettent les transports transitoires et long terme des ions entre les milieux intra- et extracellulaires pour permettre la fois lexpression de lexcitabilit membranaire et le maintien des diffrences de composition ionique entre ces deux faces.

Cest essentiellement sur lexistence de telles permabilits slectives et sur leur modulation au cours du temps et en fonction de nombreux autres paramtres (prsence de ligands intra- et extracellulaires, variations de potentiel de membrane, ractions de phosphorylation, ou encore dformation mcanique de la membrane) que reposent les thories ioniques de lexcitation, de la propagation de cette excitation et de la transmission synaptique ainsi que la mise en vidence de lexistence de canaux permables aux ions et de leurs caractristiques fonctionnelles spcifiques.

II - DE LA MOSAIQUE FLUIDE A LA PERMEABILITE IONIQUE MEMBRANAIRE (FIG. 2) 1. La bicouche phospholipidique

La base de la biologie des membranes repose sur lexistence dune bicouche phospholipidique dont lintrieur est form par les chanes longues et non polaires des acides gras des molcules de phospholipides. Lintrieur de la membrane forme ainsi comme un film dhuile fin autour de la cellule :

les lipides sont disposs en 2 couches comme le prouve la diffraction des rayons X par des fractions de membrane ;

les parties hydrophobes des lipides sont en vis--vis ; leurs ples hydrophiles tant en contact avec le milieu disolement aqueux qui borde la membrane plasmique.

Si la membrane cytoplasmique correspondait strictement un double feuillet phospholipidique, elle serait rigoureusement impermable aux soluts ioniques des milieux intra- et extracellulaires. Cette conception, compatible avec le constat du maintien de la diffrence des

157

concentrations des mmes espces ioniques dans ces 2 milieux, est en revanche en opposition avec la thorie ionique de lexcitation qui repose sur la notion de permabilit ionique membranaire slective.

2. Les protines membranaires

Compte tenu de la nature lipidique de la membrane plasmique, on peut comprendre aisment pourquoi les ions, de surcrot hydrats (voir plus loin), prouvent tant de difficult la traverser. Les protines membranaires vont constituer au travers de la bicouche autant de voies de passage aux soluts lectrolytiques. Certaines de ces protines seront dotes (voir plus loin) de proprits de permabilit slectives et modulables en fonction de diffrents paramtres physiques et chimiques de leur environnement.

Selon leur solubilit, des protines occupent des positions diffrentes dans le double feuillet phospholipidique : 1- les unes , hydrosolubles, sont situes sur les bords de la bicouche (du ct cytoplasmique ou du ct extracellulaire) et sont lies faiblement

par des interactions hydrophiles aux ttes polaires des lipides amphiphiles : protines priphriques ou extrinsques ; elles ne traversent jamais la bicouche lipidique. Elles sont soit colles la membrane, soit ancres dans la membrane.

Les protines colles interagissent avec les rgions polaires des protines transmembranaires par interactions (cest le cas par exemple des protines G). Les protines ancres dans la membrane renferment dans leur structure une chane lipidique lie de faon covalente un acide amin. Ainsi les protines ancres du ct cytoplasmique le sont par lintermdiaire dun acide myristique li un rsidu glycine ou par lintermdiaire dun acide palmitique li un rsidu cystine. Cest le cas par exemple de la sous-unit catalytique de la protine-kinase A. Dautres sont ancres du ct extra- cellulaire et ce par lintermdiaire dun lipide glycosyl complexe (cest le cas de lactylcholine-estrase) ou par lintermdiaire dun peptide hydrophobe (cest le cas des aminopeptidases).

2- les autres, de caractre hydrophobe, traversent totalement les couches lipidiques. Elles comportent en effet des rgions plus hydrophobes ( forte proportion dacides amins apolaires) et des rgions hydrophiles ( forte proportion dacides amins polaires). Elles correspondent aux particules vues par cryodcapage et elles ont avec les lipides des interactions hydrophobes : protines intgres ou intrinsques. Amphiphiles, leur partie hydrophobe enfonce dans les lipides sorganise gnralement sous la forme da-hlices transmembranaires, leur partie hydrophile faisant saillie dans le milieu extracellulaire ou hyaloplasmique (protines-canaux et les rcepteurs lis aux protines G, par exemples). Ces protines intgres reprsentent 50 70% des protines membranaires et en gnral leurs proprits biologiques ne sexpriment que quand elles sont associes aux lipides.

Les protines intgres sont soit disperses soit groupes en agrgats dans la phase lipidique. Dans ce dernier cas, des agrgats de protines traversant la bicouche lipidique de part en part pourraient raliser des pores hydrophiles permettant le passage des ions (ou de leau ) travers la membrane.

Les membranes plasmiques ne sont pas des difices symtriques et cette asymtrie concerne la rpartition des protines et des lipides : les protines priphriques sont diffrentes sur chacune des faces ; selon leur nature, les protines intgres sont enchsses dans une des couches lipidiques et non dans lautre. Les protines intgres qui

traversent les deux couches lipidiques sont asymtriques sur chacune des deux faces de la membrane.

Ldifice membranaire nest pas fig et les lipides comme les protines ont de grandes liberts de mouvement. En effet, la phase lipidique de la membrane est fluide. Ce la signifie que les phospholipdes sont mobiles et peuvent se dplacer latralement (diffusion latrale) ou tre anims de rotation (diffusion rotationnelle). Cette diffusion latrale dans le plan membranaire ou rotationnelle dans lpaisseur de la membrane donne la bicouche la fluidit dun liquide, liquide particulier puisque ses molcules et en particulier les chanes hydrophobes des lipides restent parallles entre elles et perpendiculaires la surface membranaire. Cette ordonnance est celle que lon trouve dans un cristal et cest pourquoi on parle de cristal liquide pour dfinir la phase lipidique de la membrane. Cette fluidit qui dpend de la temprature et de la teneur en cholestrol de la bicouche, a pour consquence directe de permettre aux protines de se dplacer latralement dans la membrane (diffusion latrale). Ce sont les mouvements des lipides qui impriment des dplacements aux protines intgres. Il est probable par ailleurs que dans leurs mouvements les protines intgres entranent dune part les molcules lipidiques qui leurs sont lies directement par interactions hydrophobes, dautre part les protines priphriques qui ont des interactions avec leur (ou leurs) ples hydrophiles. En effet il apparat que dans la plupart des cas tudis, les protines priphriques sont gnralement lies des protines intgres, soit directement, soit par lintermdiaire dautres protines priphriques. Pour toutes ces raisons, de nouvelles protines peuvent tre introduites dans un territoire donn par fusion de deux membranes entre elles. Cette proprit permet le renouvellement continu des membranes.

Ainsi, la membrane plasmique peut tre compare une mosaque fluide dont les pices seraient mobiles. Cest SINGER (1971) qui proposa le premier ce modle darchitecture molculaire de ldifice membranaire.

III - DE LA PROTEINE MEMBRANAIRE A LA NOTION DE PERMEABILITE IONIQUE Du fait de sa partie centrale hydrophobe, la bicouche lipidique constitue une barrire de diffusion aux substances hydrophiles comme les ions,

leau et les molcules polaires. En revanche, les protines membranaires lui confrent des proprits de permabilit slective. Ainsi les ions ne traversent passivement la membrane quau niveau de protines spcialises dans ce transport les protines-canaux. De mme, ils ne traversent activement la membrane quau niveau de protines spcialises dans ce transport, les pompes et transporteurs. Ceci a pour avantage de permettre la rgulation du passage des ions : leur passage nest pas une simple diffusion anarchique travers la bicouche lipidique mais est focalis au niveau de protines dont louverture (protines-canaux) ou le fonctionnement (pompes et transporteurs) est troitement contrl par diffrents facteurs.

La signalisation des cellules excitables est fonde sur les mouvements des ions au travers des membranes. En effet les protines sont responsables de la plupart des fonctions de la membrane plasmique ; si la bicouche lipidique reprsente une barrire de diffusion et dlimite les compartiments intra- et extracellulaire, les protines, quant elles, assurent toutes les fonctions dynamiques (fonctions de permabilit, fonctions enzymatiques etc...). Les protines qui jouent un rle dans le transport des ions appartiennent 2 grandes catgories celles qui jouent un rle dans les transports passifs des ions et celles qui assurent le transport actif des ions.

Le maintien de diffrences de composition ionique entre les milieux intra et extracellulaires dune part, les proprits lectrophysiologiques des membranes cytoplasmiques des cellules dites excitables (au sens large du terme) dautre part, attestent des proprits de permabilit particulire de la membrane, proprits qui reposent sur les caractristiques spcifiques de ses protines

1.Protines qui permettent le transport passif des ions (fig. 3)

Classification

Parmi ces protines on distingue celles qui assurent directement le transport passif des ions, les protines-canaux, et celles qui nassurent pas ce transport mais le modulent, les rcepteurs lis aux protines G. Les protines qui assurent ou modulent le transport passif des ions travers la membrane sont responsables de la plupart des proprits lectriques du neurone.

Les protines-canaux prsentent une structure tridimensionnelle qui dlimite un pore aqueux au travers duquel passent slectivement certains ions. Elles assurent elles-mmes le passage des ions travers la membrane. Elles sont aussi appeles canaux ioniques. Ces protines existent sous diffrents tats : des tats o le pore aqueux est ferm et des tats o le pore aqueux est ouvert. Leur ouverture (passage dun tat ferm un tat ouvert) est troitement rgul :

158

soit par un changement de potentiel membranaire : canaux sensibles au voltage ;

soit par la fixation dun ligand extracellulaire : rcepteurs-canaux ;

soit par un stimulus mcanique : canaux mcano-sensibles ;

soit par laugmentation de la concentration dun ligand intracellulaire : canaux sensibles un ligand intracellulaire.*

Les protines rceptrices lies aux protines G (ligand intracellulaire) sont des protines dont la structure tridimensionnelle ne dlimite pas de pore aqueux. Elles ont pour rle de moduler louverture de canaux ioniques dont elles sont totalement distinctes. Cette modulation seffectue par lintermdiaire dune protine G ainsi appele car elle a la proprit de lier le GTP.

Fig. 2 Architecture molculaire de la membrane plasmique (d'aprs SINGER et NICOLSON, 1972; CAPALDI, 1974) A, Coupe transversale. Les lipides polaires, phospholipides, glycolipides et cholestrol sont disposs en bicouche, leurs ples hydrophobes tant en vis vis, leurs ples hydrophiles tant en contact soit avec le hyaloplasme soit avec le milieu extracellulaire. Les protines hydrosolubles qui sont places de part et d'autre de la bicouche lipidique sont les protines priphriques. Les protines hydrophobes ou protines intgres sont enchsses plus ou moins profondmentdans la bicouche et leurs rgions hydrophiles font saillie soit dans le hyaloplasme soit dans le milieu extracellulaire. Cet difice molculaire n'est pas symtrique; en particulier, les rgions polysaccharidiques des glycolipides et des glycopeptides baignent dans le milieu extracellulaire et forment le revtement fibreux.

159

B, vue cavalire; on reconnat les divers constituants de la coupe transversale. Certaines protines intgres possdent des sites strospcifiques (flches) permettant l'accrochage de molcules (hormones mdiateurs, substrats divers) ou d'ions pouvant ainsi tre transports "passivement" ou "activement". La mosaque ralise par les lipides et les protines n'est pas un difice rigide. Les molcules peuvent diffuser dans le plan membranaire d'o le nom de "mosaque fluide" donn cette structure.

Fig. 3 Les principales protines intrinsques de la membrane responsables des transports ioniques transmembranaires

Les canaux voltage-sensibles, les canaux ligands-sensiblesionotropiqueset mtabotropiques.

Les canaux ouverts par une dpolarisation de la membrane sont responsables des proprits dexcitabilit du neurone

Les canaux ouverts par des changements de potentiel sont des protines transmembranaires. Ils ont une structure tridimensionnelle qui dlimite un pore aqueux et qui prsente des rgions sensibles aux changements de potentiel transmembranaire. Selon le potentiel de membrane, ces canaux existent

160

dans des tats o le pore aqueux est ouvert (les ions passent par le pore) et des tats o le pore aqueux est ferm (les ions ne peuvent passer travers le pore). Les changements de conformation (passage dun tat vers un autre) dpendent des variations de potentiel de membrane. La plupart de ces canaux souvrent transitoirement lors dune dpolarisation de la membrane. Le pore aqueux des canaux sensibles au voltage est essentiellement permable une seule espce dions. Ce sont par exemple les canaux Na+ sensibles au voltage, les canaux K+ sensibles au voltage et les canaux Ca2+ sensibles au voltage (fig. 4).

Fig. 4 Les canaux ouverts par des changements de potentiel transmembranaire.

A, Ces canaux s'ouvrent pour des changements dpolarisants de potentiel transmembranaire. B, Modle de l'organisation du canal sodium ouvert par la dpolarisation d'aprs Salkoff, Butter, Wei et al., Molecular biology of the voltage-gated sodium channels, TINS 1987; 10: 522-7. Ce canal est form d'une seule sous-unit; gauche, cette sous-unit est reprsente linairement dans la bicouhe

161

lipidique; droite, elle est reprsente en vue suprieure, telle qu'elle serait dans la membrane. On distingue 4 domaines homologues nots I IV, chacun de ces domaines serait arrang symtriquement autour du pore aqueux central. C, Organisation transmembranaire des diffrentes sous-units des canaux sensibles au voltage. Les cylindres reprsentent des segments transmembranaires probablement sous forme d'-hlice, des sites probables de glycosylation et P des sites de phosphorylation. Les charges positives des domaines transmembranaires S4 sont l'origine de l'effet activateur des dpolarisations.

Le rle des canaux Na+ sensibles au voltage est essentiellement de gnrer et propager les potentiels daction sodiques. Le rle des canaux Ca2+ sensibles au voltage est de faire entrer dans le milieu intracellulaire des ions calcium qui vont, entre autres, intervenir dans la rgulation de nombreuses ractions intracellulaires comme la libration des neurotransmetteurs par llment prsynaptique. Les canaux K+ sensibles au voltage sont trs varis ; certains dentre eux permettent la repolarisation de la membrane aprs un potentiel daction.

Les rcepteurs des neurotransmetteurs (rcepteurs-canaux et rcepteurs lis aux protines G) assurent la transmission synaptique et sa modulation.

Les rcepteurs-canaux (fig. 5) sont des canaux ouverts par un ligand (par exemple un neurotransmetteur) ; ce sont des protines transmembranaires dont la structure tridimensionnelle dlimite un pore aqueux et qui comportent leur surface, du ct extracellulaire (ct fente synaptique), un ou plusieurs sites rcepteurs du neurotransmetteur. Sites rcepteurs du neurotransmetteur et canal ionique quils contrlent font partie dune mme et unique protine.

Lorsque le neurotransmetteur se fixe sur son ou ses sites rcepteurs, la protine change de conformation et volue transitoirement vers un tat o le pore aqueux est ouvert. Certains canaux sont permables aux cations (Na+, K+ et Ca2+) ; cest le cas du rcepteur nicotinique de lactylcholine (fig. 5) -et des rcepteurs du glutamate. Dautres sont plus slectifs : cest le cas du rcepteur A du GABA et du rcepteur la glycine tous deux permables aux ions Cl-

Fig. 5 Les rcepteurs canaux

A, Les canaux ligand-dpndants s'ouvrent lorsqu'un ligand est fix sur le ou les sites rcepteurs prsents dans le domaine extracellulaire de la protine. Le ligand est par exemple un neurotransmetteur.

B, Modle de l'organisation transmembranaire des rcepteurs-canaux: exemple du rcepteur nicotinique de l'actylcholine (nACHR). Ce rcepteur est form de deux sous-units , une sous-unit , une sous-unit et une sous-unit ; ces sous-units prsentent entre elles des homologies de squence et une organisation transmembranaire similaire. La sous-unit est ici reprsente linairement dans la membrane. Les deux sites rcepteurs de l'actylcholine sont situs dans le domaine extracellulaire de chaque sous-unit . Les 5 sous-units sont assembles en un pentamre2 qui forme une rosette et dlimite le pore aqueux.

Les rcepteurs-canaux assurent la transmission synaptique rapide en provoquant une augmentation rapide de permabilit ionique en rponse la fixation du neurotransmetteur.

Les rcepteurs des neurotransmetteurs lis aux protines G (fig. 6)

Ils ont pour rle de moduler les proprits des canaux ioniques en rponse la fixation du neurotransmetteur. Ils sont totalement distincts des canaux ioniques quils modulent et exercent leurs effets via une protine priphrique localise du ct cytoplasmique appele protine G car elle a la proprit de lier le GTP. Des exemples de tels rcepteurs sont les rcepteurs muscariniques de lactylcholine et les rcepteurs a et b-adrnergiques.

Ces rcepteurs assurent une transmission synaptique lente, lente du fait des ractions intermdiaires entre activation du rcepteur et modulation des canaux ioniques.

2. Protines qui assurent le transport actif des ions : pompes et transporteurs

Elles ont besoin dnergie pour fonctionner. Les pompes utilisent lnergie fournie par lhydrolyse de lATP alors que les transporteurs utilisent lnergie dun gradient ionique comme le gradient de sodium par exemple.

Les protines qui assurent le transport actif des ions permettent le maintien des diffrences de concentrations ioniques entre les milieux intra- et extracellulaire.

Afin de garder constantes les concentrations ioniques des milieux intra- et extracellulaire, des protines effectuent le transport actif des ions contre-courant de leurs flux diffusionnels ou flux passifs. Le transport actif ncessite de lnergie afin de sopposer au gradient lectrochimique des ions transports. Les pompes qui assurent ces transports actifs contre courant des gradients lectrochimiques trouvent leur nergie dans l'hydrolyse de l'ATP. Elles possdent en effet une activit ATPhydrolase (ATPase). On distingue parmi elles:

162

la pompe Na-K ATPase (fig.7): Elle rtablit continuellement l'ingalit de rpartition des ions Na+ et K+ de part et d'autre de la membrane plasmique. En effet ces ions Na+ et K+ peuvent traverser passivement la membrane d'une cellule au repos ou excite, au niveau de canaux qui leur sont permables (canaux voltage-sensibles ou non, rcepteurs-canaux). Cette pompe fonctionne continuellement un rythme plus ou moins rapide, s'adaptant l'activit lectrique du neurone. Elle transporte activement les ions Na+ et K+ dans le rapport 3/2: 3 ions sodium vers le milieu extrieur et 2 ions potassium vers le milieu intrieur. Ce double transport est un transport coupl et lectrognique.

la pompe Ca ATPase. Elle participe au maintien de la concentration intracellulaire en ions Ca2+ . La concentration intracellulaire en ions Ca2+ est en effet maintenue 10 000 fois plus faible l'intrieur qu' l'extrieur et ce malgr l'entre des ions calcium par les canaux voltage-sensibles et les rcepteurs-canaux et aussi malgr la libration dans le hyaloplasme des ions calcium travers la membrane du rticulum endoplasmique. Cette pompe expulse donc en permanence les ions calcium en excs dans le cytosole en consommant de l'nergie fournie par l'hydrolyse de l'ATP. Le maintien de la concentration intracellulaire en calcium libre a une grande importance, toute lvation de cette concentration tant considre comme signifiante car elle contrle de nombreuses ractions intracellulaires.

Fig. 6 Rcepteurs lis aux protines G (rcepteurs des neurotransmetteurs et rcepteurs des stimuli sensoriels). A, Lors qu'un signal sensoriel ou un ligand active le rcepteur (R*), celui-ci active son tour plusieurs protines G (G*) qui vont modifier directement ou indirectement les proprits des canaux ioniques. B, Modle de l'organisation transmembranaire de ces rcepteurs (exemple de la rhodopsine). Chacun de ces rcepteurs est une protine 7 segments transmembranaires dont l'extrmit N-terminale est extracellulaire. A droite, la G-protine est compose de 3 sous-units, , , . C'est la sous-unit qui porte le site de liaison du nuclotide. L'activation du rcepteur entrane l'change du GDP, pralablement li la sous-unit , par du GTP. Suite cet change, la sous-unit se spare du couple .

163

Fig. 7 La pompe Na-K ATPase. A, Cette pompe, forme de deux sous-units assembles en un htrodimre , transporte les ions Na+ et K+ dans le sens inverse de leur gradient lectrochimique et ce grce l'nergie fournie par l'hydrolyse de l'ATP. B, Modle de l'organisation transmembranaire de la sous-unit a: elle prsente un large domaine cytoplasmique (dans lequel est situ le site d'hydrolyse de l'ATP) et plusieurs -hlices transmembranaires. La position des sites de liaison des ions Na+ et K+ est encore hypothtique. La sous-unit de la pompe Ca/ATPase prsente une organisation similaire et les zones encadres reprsentent les rgions homologues entre les sous-units de ces deux pompes.

les pompes Na, K, H ATPase.

l'changeur Na-Ca. Cette protine transporte activement le calcium excdentaire du milieu intracellulaire vers le milieu extracellulaire en change d'une entre de sodium dans la cellule. Ce transport actif et coupl des ions sodium et calcium tire son nergie, non plus de l'hydrolyse de l'ATP mais des gradients de concentrations chimiques de part et d'autre de la membrane plasmique pour chacune de ces 2 espces ioniques.

les cotransporteurs Na-neurotrans-metteur. Ils ont pour rle de transporter les molcules de neurotransmetteur prsentes dans la fente synaptique vers le cytoplasme de l'lment prsynaptique (ou vers le cytoplasme des cellules gliales): c'est la recapture du neurotransmetteur. Certains prcurseurs des neurotransmetteurs sont capts selon ce processus (acides amins et choline par exemple).

IV - REGIONALISATION DES DIFFERENTS CANAUX IONIQUES DANS LA MEMBRANE PLASMIQUE NEURONALE (FIG. 8)

Les canaux Na+ voltage-sensibles sont responsables de la gense et de la propagation des potentiels d'action sodiques et sodico-calciques. Ils sont localiss en forte densit au niveau du segment initial de l'axone et au niveau des nuds de Ranvier de l'axone (dans le cas des axones myliniss) ou tout le long de l'axone (dans le cas des axones amyliniques). On trouve aussi ces canaux au niveau du soma mais ils sont absents ou presque de la membrane dendritique. Les canaux K+ sensibles ou non au voltage sont rpartis peu prs uniformment sur la surface membranaire. Les canaux Ca2+ voltage-sensibles sont distribus forte densit dans la membrane prsynaptique; ils permettent l'entre de Ca2+ dans le cytosole et l'augmentation (transitoire) du taux de calcium cytosolique initiant le dclenchement de la libration de neurotransmetteur. On les trouve aussi en moins grande densit au niveau du soma et des dendrites o ils sont responsables de la gense et de la "propagation" de PA calciques (dendrites) ou sodico-calciques (soma).

Les rcepteurs au neurotransmetteurs sont exclusivement localiss en densit leve au niveau des membranes post-synaptiques. On peut en trouver faible densit au niveau de l'lment prsynaptique o ils peuvent avoir un rle dans le contrle de la libration du ou des neurotransmetteurs.

164

Les rcepteurs et canaux transducteurs des signaux sensoriels sont localiss exclusivement dans la membrane des cellules rceptrices sensorielles o ils sont responsables de la transduction des signaux sensoriels

Fig. 8 Rgionalisation des canaux ioniques dans la membrane plasmique neuronale (canaux Na+ et Ca2+ sensibles au voltage -Vdp- et rcepteurs canaux). Le schma montre un motoneurone innervant une fibre musculaire strie (synapse cholinergique nicotinique) et recevant une affrence excitatrice (par exemple glutamatergique) et une affrence inhibitrice (synapse GABAergique) venant des neurones de circuits locaux de la moelle pinire. Les canaux K+ sensibles au voltage et les canaux GABAB ont t volontairement omis. Le dessin d'un seul canal symbolise la prsence d'une population de canaux de ce type. Abrviations: nAChR = rcepteur nicotinique de l'actylcholine; GABAA = rcepteur A du GABA.

165

ClassificationFig. 5 Les rcepteurs canaux