Responsable : Fabien TELL

Ce cours de physiologie cellulaire est destiné à un auditoire d’étudiants commençant des études supérieures en biologie cellulaire et physiologie. Il sera d’abord centré sur les processus permettant aux cellules de créer et de maintenir des gradients chimiques et électriques. Ces gradients sont nécessaires à la construction d’une organisation interne en contournant et canalisant de manière temporaire les contraintes physico-chimiques imposées par l’environnement. Ils permettent aussi le stockage de l’énergie sous forme d’énergie potentielle indispensable à tous les processus métaboliques. Le rôle de ces gradients sera illustré dans de nombreux systèmes cellulaires. Cette partie vise à illustrer le concept de système ouvert ou dissipatif, concept-clé pour la compréhension du vivant. Dans ce cadre, la transition du non-vivant au vivant s’explique par l’émergence spontanée de systèmes moléculaires complexes sélectionnés par l’évolution pour leur capacité à construire des compartiments isolants certains réactants favorisant ainsi les couplages énergétiques.

Dans une deuxième partie, le cours décrira la physiologie des éléments excitables. Les mécanismes de genèse et de conduction des potentiels d’actions (PA) seront détaillés en prenant l’exemple du modèle classique de l’axone géant de Calmar puis la diversité des PA et des canaux ioniques sera illustrée. Rappelons ici que les PA et les canaux ioniques ne sont pas l’apanage des seuls neurones puisque les premiers sont présents au niveau des muscles et des cellules endocrines (sans parler de la paramécie et de certains végétaux « animés ») et les seconds constituent la famille de transporteurs trans-membranaires la plus représentée dans la cellule animale ou végétale. Par les flux ioniques qu’ils permettent et par leur rôle dans la communication intra et inter-cellulaire ce sont les éléments fondamentaux de la signalisation cellulaire.