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Le cytosol et les fluides extracellulaires sont-ils électriquement neutres ?

Le cytosol et les fluides extracellulaires sont-ils électriquement neutres ?



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J'ai trouvé plusieurs sources qui affirment que dans l'ensemble, le cytosol d'une cellule est électriquement neutre. Le fluide extracellulaire est également prétendument électriquement neutre. Comment cela peut-il être quand nous avons des potentiels de membrane ?

À cet égard également, comment les transporteurs d'ions qui établissent le potentiel membranaire savent-ils quand arrêter de pomper des ions pour établir un certain potentiel ?


Les potentiels membranaires sont causés par différentes concentrations d'ions sur les côtés opposés des membranes dans des micro-environnements le long de la membrane. La membrane peut être, globalement, électriquement et chimiquement neutre avec de petites zones qui présentent des différences de gradients électrochimiques.

Pour que les cellules produisent ces potentiels, elles ont des protéines intégrées dans la membrane lipidique. Les pompes ioniques sont les principaux acteurs de la création de potentiels et de gradients ; par le transport actif (l'utilisation de l'ATP), la protéine déplace les ions d'un côté à l'autre. Lorsque la concentration de cette zone de membrane est à une concentration, les protéines sont maintenues dans une conformation (active ou inactive) et lorsque le gradient est modifié ou atteint un seuil, la protéine change de conformation et devient activée ou inactivée. Ainsi, le gradient électrochimique réel dicte le moment où les protéines sont transportées.

Il existe également d'autres protéines/messagers qui sont produits qui peuvent interagir avec les protéines transmembranaires qui les maintiennent dans une configuration ou une autre pour faciliter la production d'un potentiel d'action. Encore une fois, lorsque cette concentration spécifique est atteinte, la molécule de signalisation/le transporteur deviendra inactivé ou activé.

C'est juste des trucs dont je me souviens de certaines classes. Honnêtement, Wikipédia est une excellente source de connaissances générales. Et plus détaillé que mon explication. http://en.wikipedia.org/wiki/Membrane_potential#Ions_and_the_forces_driving_their_motion


Qu'est-ce que le cytosol ? En quoi est-ce différent du cytoplasme ?

Le cytosol est le liquide présent à l'intérieur des cellules vivantes. Plus précisément, c'est le fluide à base d'eau dans lequel vivent les organites, protéines et autres structures de la cellule. Également connue sous le nom de matrice cytoplasmique, elle constitue la majeure partie du liquide intracellulaire (ICF). Cependant, le cytosol est souvent confondu avec le cytoplasme, qui est une entité entièrement différente au sein d'une cellule.

Le cytosol est souvent confondu avec le cytoplasme. Ils commencent tous les deux par &lsquocyto&rsquo et semblent se référer à la même chose dans la plupart des manuels de biologie cellulaire. Cependant, bien qu'ils semblent interchangeables, ce sont deux termes distincts et leur utilisation peut fournir des informations différentes.

Alors que le cytoplasme est constitué de tous le contenu trouvé à l'intérieur d'une cellule (à l'exclusion du noyau), le cytosol n'est que la partie liquide ou aqueuse du cytoplasme. En d'autres termes, le cytoplasme est la zone de l'espace à l'extérieur du noyau qui se compose de cytosol et d'autres organites.


Qu'est-ce que le cytoplasme ?

Le cytoplasme est un liquide transparent semi-solide ou gélatineux. La cellule procaryote et la cellule eucaryote contiennent toutes deux un cytoplasme. Le cytoplasme est l'ensemble du contenu qui se trouve dans la membrane plasmique d'une cellule procaryote. Cependant, ceci est légèrement différent dans une cellule eucaryote. La cellule eucaryote a un noyau. Par conséquent, le cytoplasme d'une cellule eucaryote est le contenu qui se trouve entre la membrane plasmique et la membrane nucléaire. Le cytoplasme contient du cytosol, des inclusions et des organites tels que l'appareil de Golgi, les mitochondries et les ribosomes. Ces organites sont des composants liés à la membrane, qui ont des fonctions spéciales. Les inclusions cytoplasmiques sont de petites particules insolubles, notamment des pigments, des granules, des gouttelettes et des cristaux.

Figure 01 : Cytoplasme

Presque toutes les activités cellulaires ont lieu dans le cytoplasme. Quelques exemples de ces activités sont la division cellulaire, la glycolyse et de nombreuses réactions biochimiques. De plus, le catabolisme des macromolécules s'effectue dans le cytoplasme par des réactions enzymatiques. De plus, le cytoplasme participe également à l'expansion et à la croissance cellulaires.


Exemples de fluide intracellulaire dans les rubriques suivantes :

Composition des fluides corporels

  • Le cytosol ou intracellulairefluide se compose principalement d'eau, d'ions dissous, de petites molécules et de grosses molécules hydrosolubles (telles que des protéines).
  • Le pH de la intracellulairefluide est de 7,4.
  • Les concentrations des autres ions dans le cytosol ou intracellulairefluide sont assez différents de ceux des extracellulaires fluide.
  • Oculaire fluide dans les yeux contraste cérébrospinal fluide en contenant de fortes concentrations de protéines, y compris des anticorps.
  • Décrivez la composition de intracellulaire et extracellulaire fluide dans le corps

Compartiments à fluide

  • Le corps principal fluide les compartiments comprennent : intracellulairefluide et extracellulaire fluide (plasma, interstitiel fluide, et transcellulaire fluide).
  • Les intracellulairefluide du cytosol ou intracellulairefluide (ou cytoplasme) est le fluide trouvé à l'intérieur des cellules.
  • Bien que l'eau constitue la grande majorité du cytosol, elle fonctionne principalement comme un fluide moyen pour intracellulaire la signalisation (transduction du signal) dans la cellule et joue un rôle dans la détermination de la taille et de la forme des cellules.
  • C'est l'intravasculaire fluide partie de l'extracellulaire fluide (tout le corps fluide en dehors des cellules).
  • Des exemples de cela fluide sont cérébrospinaux fluide, et oculaire fluide, découper fluide, et la cavité pleurale qui contiennent fluide qui ne se trouve que dans leurs espaces respectifs tapissés d'épithélium.

Teneur en eau dans le corps

  • Un pourcentage important du corps humain est constitué d'eau, qui comprend intracellulaire et extracellulaire fluides.
  • L'eau fournit également un fluide environnement pour la communication extracellulaire et le transport moléculaire dans tout le corps.
  • L'eau dans le corps est répartie entre divers fluide compartiments qui sont intercalés dans les différentes cavités du corps à travers différents types de tissus.
  • Dans les états pathologiques où l'eau corporelle est affectée, le fluide les compartiments qui ont changé peuvent donner des indices sur la nature du problème.

Introduction à l'osmorégulation

  • L'apport est équilibré par une excrétion plus ou moins égale de fluides par la miction, la défécation, la transpiration et, dans une moindre mesure, la respiration.
  • Les solutés dans le corps fluides sont principalement des sels minéraux et des sucres.
  • Le corps est fluides comprennent le plasma sanguin, le cytosol dans les cellules et interstitiel fluide, les fluide qui existe dans les espaces entre les cellules et les tissus du corps.
  • Les systèmes de mammifères ont évolué pour réguler la pression osmotique en gérant les concentrations d'électrolytes trouvées dans les trois principaux fluides: plasma sanguin, extracellulaire fluide, et intracellulairefluide.
  • Le mouvement de l'eau dû à la pression osmotique à travers les membranes peut modifier le volume de celles-ci fluide compartiments.

Types de récepteurs

  • Les récepteurs, soit intracellulaire ou à la surface des cellules, se lient à des ligands spécifiques, qui activent de nombreux processus cellulaires.
  • La toxine pénètre ensuite dans ces cellules intestinales, où elle modifie une protéine G qui contrôle l'ouverture d'un canal chlorure et la fait rester continuellement active, entraînant des pertes importantes de fluides du corps qui peut conduire à une déshydratation potentiellement mortelle.
  • Les récepteurs liés aux enzymes sont des récepteurs de surface cellulaire avec intracellulaire domaines associés à une enzyme.
  • Dans certains cas, le intracellulaire domaine du récepteur lui-même est une enzyme ou le récepteur lié à une enzyme a un intracellulaire domaine qui interagit directement avec une enzyme.
  • De nombreux intracellulaire Les récepteurs sont des facteurs de transcription qui interagissent avec l'ADN dans le noyau et régulent l'expression des gènes.

Contrôle chimique à court terme

  • Lorsqu'elle est stimulée, une cascade de transduction du signal entraîne une augmentation intracellulaire calcium du réticulum sarcoplasmique par la libération de calcium médiée par IP3, ainsi qu'une entrée de calcium améliorée à travers le sarcolemme par les canaux calciques.
  • La montée en intracellulaire complexes de calcium avec la calmoduline, qui à son tour active la kinase de la chaîne légère de la myosine.
  • Une fois élevé, le intracellulaire la concentration de calcium est ramenée à son niveau basal grâce à une variété de pompes à protéines et d'échangeurs de calcium situés sur la membrane plasmique et le réticulum sarcoplasmique.
  • Les tissus localisés utilisent plusieurs façons d'augmenter le flux sanguin, y compris la libération de vasodilatateurs, principalement l'adénosine, dans l'interstitiel local fluide qui diffuse vers les lits capillaires provoquant une vasodilatation locale.
  • Déphosphorylation par la phosphatase des chaînes légères de la myosine et induction de symporteurs et d'antiporteurs de calcium qui pompent les ions calcium hors de la intracellulaire compartiment contribuent tous deux à la relaxation des cellules musculaires lisses et donc à la vasodilatation.

Croissance microbienne à pH faible ou élevé

  • Le pH des différents compartiments cellulaires, corps fluides, et les organes sont généralement étroitement régulés dans un processus appelé homéostasie acido-basique.
  • La plupart des organismes acidophiles ont développé des mécanismes extrêmement efficaces pour pomper des protons hors du intracellulaire espace afin de maintenir le cytoplasme à un pH neutre ou proche de celui-ci.
  • Par conséquent, intracellulaire les protéines n'ont pas besoin de développer une stabilité acide au cours de l'évolution.

Réactions de type IV (à médiation cellulaire retardée)

  • Historiquement, le système immunitaire était séparé en deux branches : l'immunité humorale, pour laquelle la fonction protectrice de l'immunisation pouvait être trouvée dans l'humeur (corps acellulaire fluide ou sérum) et l'immunité cellulaire, pour laquelle la fonction protectrice de l'immunisation était associée aux cellules.
  • 1. activation des lymphocytes T cytotoxiques spécifiques de l'antigène qui sont capables d'induire l'apoptose dans les cellules du corps présentant des épitopes d'antigène étranger à leur surface, telles que les cellules infectées par un virus, les cellules avec intracellulaire bactéries et cellules cancéreuses présentant des antigènes tumoraux
  • Il est le plus efficace pour éliminer les cellules infectées par le virus, mais participe également à la défense contre les champignons, les protozoaires, les cancers et intracellulaire bactéries.
  • Les cellules T CD8+ activées détruisent les cellules cibles au contact, tandis que les macrophages activés produisent des enzymes hydrolytiques et, lors de la présentation avec certains intracellulaire pathogènes, se transforment en cellules géantes multinucléées.

Endocytose

  • La poche se pince, ce qui fait que la particule est contenue dans un nouveau intracellulaire vésicule formée à partir de la membrane plasmique.
  • Cela signifie littéralement « la cellule qui boit » et a été nommé à une époque où l'on supposait que la cellule absorbait délibérément de l'extracellulaire. fluide.
  • En réalité, il s'agit d'un processus qui absorbe des molécules, dont l'eau, dont la cellule a besoin de l'extracellulaire fluide.
  • Au lieu de cela, il restera dans ces fluides et l'augmentation de la concentration.
  • Dans la pinocytose, la membrane cellulaire s'invagine, entoure un petit volume de fluide, et pince.

Polykystose rénale

  • Les kystes sont nombreux et sont fluide-remplie, entraînant une hypertrophie massive des reins.
  • Le gène PKD-1 est situé sur le chromosome 16 et code pour une protéine impliquée dans la régulation du cycle cellulaire et intracellulaire transport du calcium dans les cellules épithéliales, il est responsable de 85 % des cas de PKRAD.
  • Comme les kystes s'accumulent fluide, ils grossissent, se séparent entièrement du néphron, compriment le parenchyme rénal voisin et compromettent progressivement la fonction rénale.
  • Sous la fonction de défaut génétique, les cellules épithéliales du tubule rénal se transforment en cellules épithéliales de la paroi du kyste après un changement de phénotype et commencent à avoir la fonction de sécréter un kyste fluide, ce qui conduit à l'élargissement continu des kystes.
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Cytosol

Le cytosol (cf. cytoplasme, qui comprend également les organites) est le liquide interne de la cellule, et une partie du métabolisme cellulaire s'y déroule. Les protéines présentes dans le cytosol jouent un rôle important dans les voies de transduction du signal et la glycolyse. Ils agissent également comme des récepteurs intracellulaires et font partie des ribosomes, permettant la synthèse des protéines.

Chez les procaryotes, toutes les réactions chimiques ont lieu dans le cytosol. Chez les eucaryotes, le cytosol entoure les organites cellulaires, ce qu'on appelle collectivement le cytoplasme. Chez les plantes, la quantité de cytosol peut être réduite en raison du grand tonoplaste (vacuole centrale) qui occupe la majeure partie du volume intérieur de la cellule. La partie du cytosol dans le noyau est appelée nucléohyaloplasme.

Le cytosol entoure également le cytosquelette, qui est constitué de protéines fibreuses (par exemple, des microfilaments, des microtubules et des filaments intermédiaires). Dans de nombreux organismes, le cytosquelette maintient la forme de la cellule, ancre les organites et contrôle le mouvement interne des structures (par exemple, les vésicules de transport).

Le cytosol est une "soupe" avec des particules flottantes, mais est très organisé au niveau moléculaire. Au fur et à mesure que la concentration de molécules solubles augmente dans le cytosol, un gradient osmotique se forme vers l'extérieur de la cellule. L'eau s'écoule dans la cellule, ce qui agrandit la cellule. Pour empêcher la cellule d'éclater, des pompes moléculaires dans la membrane plasmique, le cytosquelette, le tonoplaste ou la paroi cellulaire (le cas échéant), sont utilisées pour contrer la pression osmotique.

Le cytosol se compose principalement d'eau, d'ions dissous, de petites molécules et de grosses molécules hydrosolubles (telles que les protéines). Il contient environ 20 à 30 % de protéines.

Le pH cytosolique humain normal est (environ) de 7,0 (c'est-à-dire neutre), alors que le pH du liquide extracellulaire est de 7,4.

La vie : la science de la biologie. Purves, Sadava, Orians, Heller. Sunderland, MA. Sinauer Associates, Inc. 2004. ISBN 0-7167-9856-5 (ILM USA)[cacher]
v • d • e
Système urinaire, physiologie : physiologie rénale et physiologie acido-basique
Filtration Ultrafiltration - Echange à contre-courant
Hormones affectant la filtration Hormone antidiurétique (ADH) - Aldostérone - Peptide natriurétique auriculaire
Endocrine Rénine - Erythropoïétine (EPO) - Calcitriol (Vitamine D active) - Prostaglandines
Évaluation de la fonction rénale / Mesures de la dialyse Taux de filtration glomérulaire - Clairance de la créatinine - Ratio de clairance rénale - Ratio de réduction de l'urée - Kt/V - Kt/V standardisé - Produit d'hémodialyse
Physiologie acido-basique Bilan liquidien - Diagramme de Darrow Yannet - Eau corporelle - Liquide interstitiel - Liquide extracellulaire - Liquide intracellulaire/Cytosol - Plasma - Liquide transcellulaire - Excès de base - Diagramme de Davenport - Lacune anionique
Tampon/compensation Système tampon bicarbonate - Compensation respiratoire - Compensation rénale
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2.4 Liaisons chimiques, molécules et composés

Une liaison chimique est une attraction entre des atomes. Cette attraction peut être considérée comme le résultat de comportements différents des électrons les plus externes ou de valence des atomes. Les liaisons chimiques entre les atomes ont été expliquées par Gilbert Newton Lewis en 1916, comme les interactions entre leurs électrons constitutifs. Comme les propriétés chimiques des éléments étaient connues pour se répéter en grande partie selon la loi périodique, le chimiste américain Irving Langmuir a suggéré en 1919 que cela pourrait s'expliquer si les électrons d'un atome étaient connectés ou regroupés d'une manière ou d'une autre. On pensait que des groupes d'électrons occupaient un ensemble de couches d'électrons autour du noyau.

Figure 2.5 : Exemples de représentations de style point de Lewis des liaisons chimiques entre le carbone (C), l'hydrogène (H) et l'oxygène (O). Les diagrammes de points de Lewis étaient une première tentative pour décrire la liaison chimique et sont encore largement utilisés aujourd'hui.

Une liaison chimique peut être une liaison covalente, une liaison ionique, une liaison hydrogène ou simplement à cause de la force de Van der Waals. Toutes les liaisons peuvent être expliquées par la théorie quantique, mais, en pratique, les règles de simplification permettent aux chimistes de prédire la force, la directionnalité et la polarité des liaisons.

La liaison covalente est un type courant de liaison dans lequel deux atomes ou plus partagent des électrons de valence plus ou moins également. Le type le plus simple et le plus courant est une liaison simple dans laquelle deux atomes partagent deux électrons. D'autres types incluent la double liaison, la triple liaison. Dans les liaisons covalentes non polaires, les électrons sont partagés également entre les atomes de liaison. Les molécules formées principalement à partir de liaisons covalentes non polaires sont souvent non miscibles dans l'eau ou d'autres solvants polaires, mais beaucoup plus solubles dans les solvants non polaires tels que l'hexane. Une liaison covalente polaire est une liaison covalente avec un caractère ionique important. Cela signifie que les deux électrons partagés sont plus proches de l'un des atomes que de l'autre, créant un déséquilibre de charge.

Les atomes partageront des électrons de valence de manière à créer une configuration électronique de gaz noble (huit électrons dans leur enveloppe la plus externe) pour chaque atome. On dit que les atomes qui ont tendance à se combiner de manière à avoir chacun huit électrons dans leur couche de valence suivent la règle de l'octet. Cependant, certains éléments comme l'hydrogène et le lithium n'ont besoin que de deux électrons dans leur enveloppe la plus externe pour atteindre cette configuration stable. électrons dans sa couche externe. Dans une liaison covalente polaire, un ou plusieurs électrons sont inégalement partagés entre deux noyaux.

Une liaison ionique se forme lorsqu'un métal perd un ou plusieurs de ses électrons, devenant un cation chargé positivement, et les électrons sont ensuite gagnés par l'atome non métallique, devenant un anion chargé négativement. Les deux ions de charge opposée s'attirent et la liaison ionique est la force d'attraction électrostatique entre eux. Par exemple, le sodium (Na), un métal, perd un électron pour devenir un cation Na + tandis que le chlore (Cl), un non-métal, gagne cet électron pour devenir Cl−. Les ions sont maintenus ensemble en raison de l'attraction électrostatique et ce composé de chlorure de sodium (NaCl), ou sel de table commun, est formé.

Figure 2.7 : Formation d'une liaison ionique. Les atomes de sodium et de fluor subissent une réaction d'oxydoréduction pour former du fluorure de sodium. Le sodium perd son électron externe pour lui donner une configuration électronique stable, et cet électron pénètre de manière exothermique dans l'atome de fluor. Les ions de charges opposées - généralement un grand nombre d'entre eux - sont alors attirés les uns vers les autres pour former un solide.

Une molécule (du français molécule, du nouveau latin molecula (« une molécule »), diminutif du latin moles (« une masse ») voir mole + -cule.) est un groupe de deux atomes ou plus maintenus ensemble par des liaisons chimiques. Une molécule peut être homonucléaire, c'est-à-dire qu'elle est constituée d'atomes d'un élément chimique, comme avec deux atomes dans la molécule d'oxygène (O2) ou il peut être hétéronucléaire, un composé chimique composé de plus d'un élément, comme avec l'eau (deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène H2O).

Les molécules existent en tant qu'unités électriquement neutres, contrairement aux ions. Lorsque cette règle est enfreinte, donnant une charge à la « molécule », le résultat est parfois appelé ion moléculaire ou ion polyatomique.

Les éléments « inertes » ou gaz nobles (hélium, néon, argon, krypton, xénon et radon) sont composés d'atomes isolés comme leur plus petite unité discrète, mais les autres éléments chimiques isolés sont constitués de molécules ou de réseaux d'atomes liés les uns aux autres. en quelque sorte. Les molécules identifiables composent des substances familières telles que l'eau, l'air et de nombreux composés organiques comme l'alcool, le sucre, l'essence et les divers produits pharmaceutiques.

Cependant, toutes les substances ou composés chimiques ne sont pas constitués de molécules discrètes, et en effet la plupart des substances solides qui composent la croûte solide, le manteau et le noyau de la Terre sont des composés chimiques sans molécules. Ces autres types de substances, tels que les composés ioniques et les solides en réseau, sont organisés de manière à ne pas comporter de molécules identifiables en soi. Au lieu de cela, ces substances sont discutées en termes d'unités de formule ou de cellules unitaires comme la plus petite structure répétitive au sein de la substance. Des exemples de telles substances sont les sels minéraux (tels que le sel de table), les solides tels que le carbone et le diamant, les métaux et les minéraux de silice et de silicate familiers tels que le quartz et le granit.

L'une des principales caractéristiques d'une molécule est sa géométrie souvent appelée sa structure. Alors que la structure des molécules diatomiques, triatomiques ou tétra-atomiques peut être triviale, (linéaire, pyramidale angulaire etc.) la structure des molécules polyatomiques, qui sont constituées de plus de six atomes (de plusieurs éléments) peut être cruciale pour sa nature chimique .


Le cytosol et les fluides extracellulaires sont-ils électriquement neutres ? - La biologie

Lors de la dernière classe, nous avons introduit un voltmètre multicanal sensible appelé ECG.

Rappelons que dépolarisation signifie littéralement « inversion de polarité ». Dans le cas de toutes les cellules bioexcitables, cela signifie passer d'un potentiel membranaire négatif à un potentiel membranaire positif. L'afflux d'ions positifs crée une tension (appelée potentiel de générateur) qui fournit la poussée initiale qui déclenche le courant à travers le cœur sur son chemin.

Rappelez-vous que la dépolarisation de toutes les cellules excitables se répète encore et encore au fur et à mesure que le courant progresse dans tout le myocarde. Les dépolarisations sont nécessaires pour recréer le potentiel générateur nécessaire pour continuer à pousser le courant le long des cellules musculaires (que se passerait-il si les dépolarisations cessaient tout simplement de se produire en cours de route ?).

  • La chute de tension Q parfois observée dans un ECG est due au courant latéral près de la sortie du septum du cœur.
  • Le pic de tension à QR est dû à l'émergence du courant du septum.
  • À ce stade, le cœur a à la fois un grand nombre de cellules dépolarisantes et est dirigé directement vers l'apex.
    • La courbe P, en revanche, avait une direction plus diffuse. Ceci, avec la densité plus faible de myocardie, a contribué à la tension plus faible et au manque de netteté du pic de l'onde P.
    • Le courant s'éloigne principalement du sommet. Un changement de direction du courant provoque un changement de signe de la tension mesurée.

    La nature de la bioélectricité (il s'agit d'une répétition d'une partie de la dernière lecture).

    Nous avons établi qu'il existe une chose telle que la bioélectricité, que c'est de l'électricité réelle, et qu'elle est essentielle dans nos vies. La dernière fois, nous avons commencé à examiner les conditions qui permettent à la bioélectricité de se produire et qui permettent à un courant électrique de traverser les tissus biologiques (un mauvais conducteur par nature). Comment peut-il y avoir une chose telle que la bioélectricité?

    L'électricité que nous utilisons est hors du "monde extérieur" (notre environnement) provient de générateurs (essentiellement, faisant tourner un aimant autour d'une bobine de fil). Il est clair que nous ne faisons pas cela dans notre corps. Mais l'électricité que nous produisons est tout aussi véritablement électrique que tout ce que nous obtenons d'un générateur.

    Lors du dernier cours, nous avons affiné notre définition d'un potentiel d'action (PA). Auparavant, l'AP n'était qu'une sorte de signal électrique qui était transmis le long des cellules du muscle cardiaque qui les faisait se contracter.

    • La plupart des cellules ne sont pas électriquement neutres à travers leurs membranes cellulaires (c'est-à-dire de l'intérieur de la cellule vers l'extérieur).
      • En effet, il existe différentes concentrations d'ions et de protéines chargées à l'intérieur de la cellule (dans le cytosol) et à l'extérieur de la cellule (dans le liquide extracellulaire).
        • Par exemple, dans les cellules excitables, telles que les neurones et les cellules musculaires, il y a une concentration beaucoup plus élevée de potassium (K) et des concentrations beaucoup plus faibles de sodium (Na) et de chlorure (Cl) dans le cytosol que dans le liquide extracellulaire.
        • Les cellules musculaires et nerveuses sont appelées « excitables » car elles possèdent des canaux spécialisés qui permettent aux ions de se diffuser dans et hors de la cellule.
          • Il y a beaucoup plus de Na + dans le liquide extracellulaire que dans le cytosol (le liquide à l'intérieur de la cellule).
          • Lorsque les canaux Na s'ouvrent, le Na à l'extérieur de la cellule se précipite.
            • Le courant positif ainsi produit est perpendiculaire au sens de déplacement du courant à l'intérieur de la cellule.
            • L'afflux de charge + (provenant du liquide extracellulaire) crée un gradient de charge positif le long de l'intérieur de la cellule.
            • Le gradient de charge positive le long de l'intérieur de la cellule est ce qui pousse le courant positif le long de l'intérieur de la cellule.
            • Lorsque le courant atteint l'ensemble suivant de canaux Na +, il les fait s'ouvrir, dépolarisant la membrane cellulaire à cet endroit et permettant à une autre cohorte de Na + d'entrer du liquide extracellulaire.
            • Ce processus, qui se répète le long des cellules musculaires (et nerveuses), permet au courant électrique de continuer d'un bout à l'autre de la cellule.
              • Le courant Na + sortant augmente le courant positif le long de l'axe long de la cellule.
              • Le courant intérieur est ce qui passe par le cœur.
              • Nous pouvons voir le changement de tension au niveau de la membrane (-70 à +30 mV) se propager le long de la membrane de la cellule musculaire.
              • La progression de la dépolarisation (le "potentiel d'action") est ce que l'ECG enregistre.

              L'existence de cellules excitables et le courant électrique rendu possible par les cellules excitables constituent la base de notre capacité à nous déplacer, à ressentir notre environnement et même à penser. Ces processus, et d'autres, sont possibles parce que les cellules excitables sont capables de créer, de transporter et d'utiliser la bioélectricité.

              • Nous savons que le nœud SA crée une tension (un potentiel . appelé potentiel de générateur).
              • La tension fait ce que font toutes les tensions lorsqu'elles sont connectées à un conducteur (même un mauvais conducteur) : elle génère un courant électrique qui traverse les cellules du muscle cardiaque.
              • Nous savons qu'il existe un instrument, appelé électrocardiogramme, qui mesure les variations de tension le long des lignes de visée parallèles aux surfaces du cœur.
                • Les tensions se produisent parce qu'il y a un courant qui traverse le cœur.
                • La taille des tensions (les pics des ondes P, QRS et T) est proportionnelle au nombre de cellules qui, à ce moment-là, sont traversées par le courant.

                La cellule et les parties d'une cellule sur lesquelles nous allons nous concentrer

                • Les cellules ont leurs propres naissances, morts et vies.
                • Tout ce qui se passe dans votre corps se produit à cause des Cellules.
                • Les 75 000 milliards d'entités vivantes coopèrent pour faire de vous une personne vivante.
                • a une membrane externe constituée d'une bicouche phospholipidique
                • est rempli de produits chimiques fluides et d'une série de structures hautement organisées (organites)
                • est composé de 70 à 85 pour cent d'eau et de 15 à 30 pour cent de protéines, lipides, glucides et électrolytes chargés (par exemple, sodium, potassium, calcium, chlorure, etc.) qui maintiennent la pression osmotique et, dans certains cas, participent activement au fonctionnement cellulaire. les fonctions.

                Examen rapide de la structure cellulaire chez les animaux (les cellules animales sont eucaryotes voici un bref aperçu des cellules eucaryotes et procaryotes)


                FONCTION IMMUNITAIRE SPÉCIFIQUE : ACTIVATION DU COMPLÉMENT ET PRODUCTION D'ANTICORPS

                Plusieurs études ont été publiées sur l'effet du pH extracellulaire sur l'activation du complément. Marteau et al. [54] ont montré une activation induite par l'acide de C5 lorsqu'il est combiné avec C6, résultant en un complexe lytique appelé C5b,6 a . Ils ont proposé que lors de l'activation acide de C5 et C6, la concentration locale élevée de H + modifie la structure tertiaire de l'un ou des deux de ces composants, entraînant la formation du complexe C5,6 et son clivage ultérieur pour générer une capacité lytique. Fishelson et al. [55] ont étudié l'effet du pH sur la voie alternative du complément et ont démontré une lyse supérieure des érythrocytes de mouton à pH 6,4 par rapport à 7,4, en plus d'une augmentation de la génération des deux convertases C3 et d'une liaison accrue des protéines du complément aux érythrocytes humains. Ils ont conclu que le pH optimal pour l'initiation et l'amplification de la voie alternative et pour la formation du complexe d'attaque membranaire est de 6,4. Sonntag et al. [56] ont étudié l'effet du lactate et de l'acide chlorhydrique [57] sur certaines protéines du complément dans le sang de volontaires sains et ont trouvé des niveaux significativement accrus de produits activés C3a et C5a dans le sang et le plasma par rapport aux témoins non traités. Ils ont conclu que ni l'interaction cellulaire ni le contact avec les cellules détruites ne sont nécessaires pour initier le système du complément dans l'acidose [56] et que l'acidose en soi plutôt que le lactate est le déclencheur de l'activation du complément in vitro [57]. Dans une étude clinique de l'acidose hypoxique-ischémique néonatale par le même groupe, des augmentations similaires de C3a et C5a, ainsi qu'une augmentation du facteur X11a, ont été montrées, proportionnelles à l'activation du complément [58]. Cependant, ils ont également démontré une réduction de la fonction médiane du complément telle que mesurée par la lyse des érythrocytes de mouton sensibilisés par des facteurs de complément plasmatique activés et une réduction des niveaux de l'inhibiteur de Cl, du Clq et du facteur B par rapport aux témoins sains. Ils ont conclu que l'activation du complément était probablement le résultat d'une désintégration cellulaire due à l'ischémie, provoquant la libération de constituants subcellulaires tels que les protéines mitochondriales, qui activent la cascade du complément. in vitro et in vivo. Aucune explication n'a été fournie pour la diminution de l'activité fonctionnelle. Miyazawa et Inoue [59] ont démontré l'activation du système du complément par la protéine C-réactive dans des conditions légèrement acides via un changement de conformation dépendant du pH de la protéine.

                Une étude a examiné l'effet de l'acidose et de l'alcalose chroniques compensées sur la synthèse des anticorps chez le rat et a montré une diminution de la synthèse des anticorps avec l'acidose [60]. Une dépendance au pH de la liaison de l'immunoglobuline G (IgG) par le récepteur Fc néonatal a également été démontrée, et une liaison de haute affinité a été observée à pH 6-6,5 et une liaison faible ou nulle à pH 7,5 [61]. La liaison différentielle reflète les variations physiologiques du pH entre l'intestin et la circulation sanguine du nouveau-né, et le pH inférieur prédomine dans l'intestin où se produit la liaison. Dans une autre étude, les sérums de TB traités à l'acide ont entraîné des titres significativement plus élevés d'anticorps contreMycobacterium tuberculosis et une plus grande capacité de liaison à l'antigène du premier [62]. Les changements se sont avérés irréversibles. Récemment, Lopez et al. [63] ont montré qu'un pH acide augmente l'avidité des IgG humaines se liant aux neutrophiles, aux monocytes et aux cellules NK humains. Il existe plusieurs études structurales et moléculaires sur la dépendance au pH de l'association anticorps/antigène, cependant, leur pertinence fonctionnelle reste à évaluer et, par conséquent, elles ne seront pas examinées ici. En conclusion, il existe de plus en plus de preuves suggérant un effet positif du pH acide sur l'activation du complément, et des recherches supplémentaires sont nécessaires pour clarifier les effets du pH ambiant sur la synthèse et la liaison des anticorps.


                Le cytosol et les fluides extracellulaires sont-ils électriquement neutres ? - La biologie

                Les cytosol (par opposition à cytoplasme, qui comprend également les organites) est le fluide interne de la cellule, et une grande partie du métabolisme cellulaire se produit ici. Les protéines du cytosol jouent un rôle important dans les voies de transduction du signal, la glycolyse, et elles agissent comme des récepteurs intracellulaires et des ribosomes. Chez les procaryotes, toutes les réactions chimiques ont lieu dans le cytosol. Chez les eucaryotes, le cytosol contient les organites cellulaires. Chez les plantes, la quantité de cytosol peut être réduite en raison du grand tonoplaste (vacuole centrale) qui occupe la majeure partie du volume intérieur de la cellule.

                Le cytosol n'est pas une "soupe" avec des particules flottantes, mais est très organisé au niveau moléculaire. Le cytosol contient également le cytosquelette. Celui-ci est composé de protéines fibreuses (microfilaments, microtubules et filaments intermédiaires) et (dans de nombreux organismes) maintient la forme de la cellule, ancre les organites et contrôle le mouvement interne des structures, par exemple les vésicules de transport.

                Au fur et à mesure que la concentration de molécules solubles augmente dans le cytosol, un gradient osmotique se forme vers l'extérieur de la cellule. L'eau s'écoule dans la cellule, rendant la cellule plus grande. Pour empêcher la cellule d'éclater, des pompes moléculaires dans la membrane plasmique, le cytosquelette, le tonoplaste ou la paroi cellulaire (le cas échéant), sont utilisées pour contrer la pression osmotique.


                Résumé

                Dans les fluides physiologiques, l'ion calcium participe à de nombreux processus. Among these are muscle contraction, microtubule formation, hormonal responses, exocytosis, fertilization, neurotransmitter release, blood clotting, protein stabilization, intercellular communication, mineralization, and cell fusion, adhesion, and growth. Most of these Ca 2+ related activities occur by interactions with proteins, which Ca 2+ may stabilize, activate, and modulate.

                In extracellular fluids the free or weakly bound Ca 2+ concentration is about 1 mM. Within many cells the free Ca 2+ concentration in the cytosol is only 0.1 μM, 10 −4 times less than in extracellular fluids. Cell membranes contain pumps, Ca-ATPases, that aid in maintaining the extraordinary concentration gradient. However, a substantial amount of Ca 2+ occurs within cells, some of it bound tightly to proteins. In response to a stimulus the free Ca 2+ concentration may increase about 10 times. Thus proteins that participate in these responses possess Ca 2+ dissociation constants in the μM gamme. The cytosolic Ca 2+ concentration change is achieved rapidly, and free Ca 2+ serves as a messenger or trigger for other interactions.

                Ca 2+ sites in proteins are composed of negatively charged and neutral oxygen donors nitrogen donors seem unlikely, and none have been found. Protein oxygen donors derive from carboxylate groups, carbonyl oxygens of the amide backbone, and hydroxy groups of serine and threonine side chains.

                Ca 2+ varies in its coordination number and bond lengths. The frequency of Ca 2+ coordination numbers decreases in the order 8 > 7 > 6 > 9. Coordination about Ca 2+ is basically ionic and spherical. Ca 2+ O bond distances range from 2.3 to 2.6 Å. In solution, even within a single complex, there may be variability in bond distances and, in many cases, coordination number. To bind Ca 2+ , proteins provide a pocket of appropriate size and shape with two or more negatively charged carboxylate side chains. Specific applications of these general principles appear in other papers in this symposium and in Vol. 17 of ‘Metal Ions in Biological Systems’, H. Sigel, ed.

                Except for the charge difference, usually not crucial, tripositive lanthanide ions mimic many Ca 2+ properties. Energy transfer from a nearby excited aromatic chromophore produces Tb 3+ luminescence. The spectrum and relative intensity compared to the total luminescence intensity of the circularly polarized luminescence from parvalbumin and troponin-C are nearly identical. Specific Ca 2+ binding sites in the two kinds of proteins are therefore similar. The excitation spectrum identifies the donor group in the energy transfer process as a phenylalanine side chain in parvalbumin and a tyrosine side chain in troponin-C. The two amine acids comprise homologous pairs in the two proteins.


                Voir la vidéo: Structure Générale de la Cellule - Définition de la Cellule, Cytoplasme, Cytosol (Août 2022).