Qu'est-ce que le potentiel de repos?

Le potentiel de repos est la différence de tension à travers une membrane cellulaire, et il est parfois appelé tension de repos.Certains types de cellules, tels que les neurones et les cellules musculaires, utilisent le potentiel de repos pour apporter des changements au sein de la cellule et du corps.Les potentiels d'action, la contraction musculaire et l'établissement ou la modification des processus d'équilibre dans la cellule impliquent tous le potentiel de repos de la membrane.

Il existe des concentrations variables d'ions dans le cytosol ou l'intérieur cellulaire, ainsi que dans différents compartiments cellulaires et organites.Étant donné que les ions sont chargés positivement ou négativement, ils créent une différence de charge entre ces différents compartiments, formant une différence de potentiel électrique.Souvent, les cellules voudront maintenir cette différence à travers une membrane en utilisant des pompes et des canaux à ions protéiques.Lorsqu'une différence de potentiel électrique est maintenue, elle est appelée le potentiel de repos.

Les ions qui sont les plus impliqués dans la création et le maintien d'une tension de repos pour une membrane sont des ions de sodium (NA) et de potassium (k).Généralement, la concentration de K ⁺ est plus grande à l'intérieur de la cellule que l'extérieur, tandis que la concentration de Na ⁺ est plus grande en dehors de la cellule que à l'intérieur.Cette différence est maintenue par une pompe à protéines membranaires appelée Na ⁺ / K ⁺ -ATPase, qui utilise l'adénosine triphosphate (ATP) pour l'énergie pour maintenir les concentrations relatives.La pompe intègre trois ions na ⁺ dans la cellule pour deux ions k ⁺ qu'il exporte, donnant à l'intérieur de la cellule une charge plus négative.Ce potentiel de repos est particulièrement important pour les neurones, qui utilisent la différence de tension pour les potentiels d'action de feu.

Dans les neurones et autres cellules du système nerveux, un potentiel d'action est généré lorsque le potentiel de repos est perturbé.Le potentiel d'action commence par un afflux d'ions Na ⁺ dans la cellule à travers certains canaux ioniques, ce qui crée une dépolarisation du potentiel de la membrane une fois qu'un certain seuil a été atteint.Ici, le potentiel d'action est généré et le signal électrique est transmis par le neurone.Après la pointe de Na ⁺ , plus de canaux ioniques à tension s'ouvrent, libérant K ⁺ de la cellule, une étape du potentiel d'action est connue sous le nom d'hyperpolarisation, où le potentiel de la membrane tombe en dessous de la tension de repos normale.La cellule rétablit ensuite son potentiel de repos en utilisant le Na ⁺ / K ⁺ -ATPase dans le processus de repolarisation.

Les ions calcium (CA) sont également importants pour maintenir le potentiel de la membrane au repos dans les cellules musculaires.Les ions Ca ^{2 +} sont stockés dans un organlier appelé réticulum sarcoplasmique, qui contient des pompes protéiques pour maintenir des concentrations élevées de Ca ^{2 +} à l'intérieur du compartiment.Lorsqu'une cellule musculaire est invitée à se contracter, un signal électrique déclenche le réticulum sarcoplasmique en utilisant le potentiel de repos.Le compartiment est ensuite capable d'ouvrir, libérant des ions Ca ^{2 +} dans la cellule, qui se lient aux fibres qui permettent au muscle de se contracter.