Équation de Nernst

On ne trouve pas les mêmes ions en milieu extracellulaire ou intracellulaire. Le tableau suivant compare les concentrations dans chacun des milieux [1] :

Pour une cellule non excitable, c’est-à-dire qui n’est ni un neurone, ni une cellule musculaire, seul le potassium est autorisé à traverser la membrane. Il utilise pour cela des canaux spécifiques. C’est donc la différence de concentration de cet ion qui gouverne la valeur du potentiel membranaire selon l’équation de Nernst soit :

E_ion = 60xlog(5/140) = -86 mV

Parfois, d’autres ions peuvent être autorisés à traverser la membrane comme avec les neurones ou les muscles. Dans ce cas, on pondère chaque concentration par la vitesse de passage de l’ion à travers la membrane. Puis, l’on somme au numérateur les concentrations pondérées de chaque cation extracellulaire et de chaque anion intracellulaire. On fait de même au dénominateur en sommant les concentrations pondérées de chaque cation intracellulaire et de chaque anion extracellulaire.

Neutralité électrique de la cellule

Il est important de noter que cette différence de potentiel trouve son origine dans le déséquilibre de charge qui existe de part et d’autre de la surface de la membrane. En aucun cas, il ne peut y avoir d’accumulation de charges à l’intérieur ou à l’extérieur de la cellule. Ces milieux doivent toujours rester parfaitement neutres sur le plan électrique.

[1] Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al., “Molecular Biology of the Cell”, 4th edition, New York: Garland Science; (2002).