Mesure du potentiel de membrane d'une cellule oeuf

Auteurs : 

 JM Magniez, professeur ; F Guilloteau et S Laugier, aides techniques 

 Lycée Mariette - Boulogne sur Mer

Objectif de la manipulation
  • Mettre en évidence l'existence d'un potentiel de membrane en mesurant, à l'aide de deux électrodes, l'une externe, l'autre interne, cette différence de potentiel entre les deux faces de la membrane plasmique qui entoure le jaune d'un oeuf de poule.

Principe de la manipulation
  • Enregistrer par EXAO la différence de potentiel qui apparaît dès qu'une électrode pénètre dans le jaune d'oeuf, la seconde électrode restant à l'extérieur.
Matériel et montage
  • Matériel EXAO : interface Nortek et logiciel Winbio.
  • Une vieille loupe binoculaire dont les optiques ont été enlevées et remplacées par deux bouchons perforés portant les électrodes. La crémaillère de la loupe binoculaire permet le mouvement des électrodes au moment de la pénétration dans le jaune d'oeuf. Les trous des valets permettent de fixer une fiche de mise à la terre.
  • Deux électrodes réalisées à l'aide de fil téléphonique (50 cm) dont une extrémité à été dénudée sur quelques centimètres ; l'autre extrémité est reliée à la borne A (+) ou B (-) de l'ampli 2 de l'interface. Deux gaines de stylos feutres permettent de rigidifier les électrodes qui traversent les deux bouchons percés de la loupe binoculaire ; le fil est collé dans la gaine du stylo à chaque extrémité (colle pour plastique), seule la partie dénudée dépasse de la pointe de la gaine.

Electrode externe : faire une boucle avec la partie dénudée du fil pour qu'il puisse prendre appui sur le jaune d'oeuf sans le crever. Elle sera reliée à la borne B de l'ampli 2.

Electrode interne : la partie dénudée (environ 1 cm) sera en un premier temps à la surface du jaune puis devra y pénétrer jusqu'à la base de la gaine qui servira d'isolant vis à vis du blanc d'oeuf. Elle sera reliée à la borne A de l'ampli 2.

Le montage obtenu est analogue à celui d'une microélectrode interne reliée à la plaque supérieure d'un oscilloscope.

  • Matériel biologique : un oeuf de poule, à température ambiante, cassé dans un bécher de 50 mL de forme haute. Ne conserver que la quantité de blanc nécessaire pour couvrir le jaune qui doit toucher le fond du bécher afin d'éviter son enfoncement lors du mouvement des électrodes. 
  • Visualiser le montage
Protocole       
  • Lancer Winbio / Choisir une manipulation / Choix de la manipulation / Phénomènes lents. Attendre la fin du chargement du logiciel de l'interface.
  • Choisir les conditions de la mesure : Mesure / Mesure ampli 2. Ajuster verticalement l'échelle à la taille de l'écran.
  • Vérifier que le bouton poussoir de l'interface est en position MANU.
  • Choisir les échelles :   
    •  Echelle de temps : 0 à 1 min
    • Echelle de tension = échelle ampli 2 : - 100  à  + 25 mV
  • Amener les deux électrodes à la surface du jaune d'oeuf.
  • Lancer une mesure (Exécution / Lancer la mesure) et bien amener le graphe à 0 à l'aide du bouton DECALAGE CONTINU de l'interface ; arrêter la mesure (double clic droit) ; lancer à nouveau la mesure.
  • Au bout d'une vingtaine de secondes, faire pénétrer l'électrode interne dans le jaune d'oeuf en tournant d'un coup sec la vis de mise au point de la loupe binoculaire.
Résultats
Difficultés
  • Elles peuvent être dues à la présence de parasites qui perturbent l'enregistrement. Dans ce cas, éloigner au maximum le dispositif d'enregistrement et l'interface des ordinateurs. Il suffit souvent de tenir à la main le bécher contenant l'oeuf pour que les parasites disparaissent. On peut aussi disposer à l'arrière et sous le bécher une feuille d'aluminium type "albal". La mise à la terre du support des électrodes est indispensable.
  • Si l'électrode interne déchire  la membrane, le potentiel enregistré peut s'atténuer rapidement : il faut coller minutieusement le fil de cuivre à l'extrémité de  l'étui plastique et empêcher les bavures de colle.
Obligations
  • Utiliser un oeuf  le plus frais possible pour une bonne amplitude du potentiel de membrane et le porter à température ambiante avant la mesure.
Remarques
  • L'électrode interne peut aussi être fabriquée à l'aide de fil téléphonique et d'une pipette Pasteur : on chauffe l'extrémité de la pipette de manière à ce qu'elle se soude à la partie dénudée du fil qui dépasse d'environ 1 cm. Une telle électrode est toutefois plus fragile.
Avantage : Le jaune d'oeuf peut facilement être utilisé deux fois de suite voire plus ; chaque élève peut faire sa mesure.

Inconvénient : aucun

Temps de réalisation :
10 min 

Temps de préparation : 

5 min par poste de travail.

Coût : celui des oeufs Manipulation : facile.
Sensibilité : très bonne Danger : aucun.

 

Compas1.wmf (2460 octets)

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