Dynamique des membranes cellulaires : transport ionique et champs électriques

Cette séance de cours traite de la dynamique du transport ionique à travers les membranes cellulaires, en se concentrant sur le comportement des ions potassium et sodium. Il commence par les conditions initiales d'un ovocyte, où tous les canaux ioniques sont fermés, conduisant à des concentrations constantes et sans charge nette. L'instructeur explique comment l'ouverture des canaux potassiques permet la diffusion, la création d'une charge nette positive à l'extérieur de la cellule et l'établissement d'un champ électrique. La séance de cours aborde ensuite les courants résultants et la modélisation mathématique de ces processus, y compris les équations de Poisson et de continuité. La discussion progresse vers l'ouverture soudaine des canaux sodiques, mettant en évidence les changements dans les concentrations d'ions et la tension positive qui en résulte à l'intérieur de la cellule. L'instructeur compare les concepts biologiques avec la physique des semi-conducteurs, en mettant l'accent sur les similitudes dans les modèles mathématiques utilisés pour décrire les deux systèmes. La séance de cours se termine par un aperçu complet du potentiel électrochimique et de ses implications pour la fonction cellulaire.