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Mbéguéré SVT Terminale S 16/17 mbegueresvt.blogspot.com Propriétés du tissu nerveux Exercices corrigés sur les propriétés du tissu neveux : Exercice1 : Excitabilité et vitesse de conduction Un nerf rachidien de vertébré est isolé de l’organisme et placé dans une cuve à nerfs. et sont les électrodes excitatrices , R1 et R2 , les électrodes réceptrices. L’observation des diamètres des fibres nerveuses de ce nerf conduit au tableau de distribution de fréquences suivant : 1) Construisez et complétez l’histogramme de fréquences des fibres selon leur diamètre. On stimule le nerf avec une excitation supraliminaire et on enregistre avec la courbe ( a ) du document III. 2) Analysez et interprétez la courbe (a), en tenant compte du montage. 3) On applique un courant de tension supérieure, permettant la réponse de toutes les fibres du nerf. On obtient alors la courbe (b), enregistrée par, et la courbe c, enregistrée par (document III) a) - En quoi la technique d’enregistrement des courbes (b) et ( c ) diffère–t-elle de celle de la courbe ( a ) ? b) - A quelle conclusion vous amène l’analyse comparée de l’histogramme et des courbes (b) et (c) ? Corrigé de l'exercice 1 1) Construction et commentaire de l’histogramme de fréquence des fibres selon leur diamètre. (à compléter : image) Mbéguéré SVT Terminale S 16/17 mbegueresvt.blogspot.com Propriétés du tissu nerveux L’histogramme, nous montre une répartition trimodale : mode 1 = 3 ; mode 2 = 6 et mode 3 = 15 Ainsi on distingue trois groupes de fibres 1ère groupe dont le diamètre varie autour de 3 μm 2ème groupe dont le diamètre varie autour de 6 μm 3ème groupe dont le diamètre varie autour de 15 μm. 2) Analyse et interprétation de la courbe a Il s'agit d'un potentiel d'action monophasique que l'on peut ainsi découper a = artefact de stimulation, petite déviation du spot, synchrone à la stimilution. ab = temps de latence, temps que met l’influx pour atteindre l’électrode réceptrice. bc = dépolarisation de l’électrode, atteinte par l’onde de négativité. cd = repolarisation de l’électrode, dépassé par l’onde. 3) a) En quoi la technique d’enregistrement des courbes (b) et (c) diffère- t-elle de celle de la courbe (a) ? Le dispositif est le même Mais l’intensité de l’excitation a augmenté De même que la distance entre l’électrode excitatrice et l’électrode d’enregistrement . b) Conclusion tirée de l’analyse comparée de l’histogramme et des courbes (b) et (c) : les courbes (b) et (c) montrent une succession de trois potentiels d’action , obtenus à partir d’une seule excitation du nerf . On en déduit que le trois groupes de fibres qui constituent le nerf ont conduit chacun l’influx nerveux avec une vitesse différente . · Les fibres de grand diamètre ont conduit plus vite l’influx · Les fibres de petit diamètre ont une vitesse de conduction lente · Les fibres de diamètre moyen ont une vitesse de conduction moyenne Exercice 2 : Structure du nerf et vitesse de conduction de l’influx nerveux Les neurophysiologistes ont utilisé beaucoup de modèles expérimentaux pour déterminer la nature de l’influx nerveux ; mais également les facteurs intervenant dans sa conduction. A cet effet , des mesures de la vitesse de l’influx nerveux à 37° C pour diverses fibres isolées de mammifères ont donné les résultats du tableau du document 6. Mbéguéré SVT Terminale S 16/17 mbegueresvt.blogspot.com Propriétés du tissu nerveux Document 6 1)- Déterminer les facteurs agissant sur la vitesse de l’influx nerveux. 2)- Exprimer vos résultats sous forme d’une relation mathématique. 3)- L’excitation de la branche cutanée du nerf sciatique de chat a permis d’obtenir l’enregistrement du document 7 grâce à des électrodes placées à 3 cm de l’électrode excitatrice. A partir du document 6 interpréter cet enregistrement et préciser la structure de la branche cutanée du nerf sciatique de chat . Corrigé de l'exercice 2 1)- Déterminer les facteurs agissant sur la vitesse de l’influx nerveux. D’aprés le tableau, les fibres myélinisées conduisent plus rapidement l’influx que les fibres sans myéline. Pour les fibres myélinisée , la vitesse est d’autant plus grande que le diamètre de la fibre est important. Conclusion : la vitesse de l’influx dépend de la myélinisation et du diamètre des fibres. 2)- Exprimer vos résultats sous forme d’une relation mathématique. Pour les fibres myélinisées, le rapport entre vitesse et diamètre est constant :120/20 = 60/10 = 30/5 = 12/2 = 6 Mbéguéré SVT Terminale S 16/17 mbegueresvt.blogspot.com Propriétés du tissu nerveux Pour les fibres amyéliniques : 3) A partir du document 6 interpréter cet enregistrement et préciser la structure de la branche cutanée du nerf sciatique de chat. La stimulation donne une réponse à 2 pics ; cela signifie que les influx partent en même temps mais sont conduits à des vitesses différentes.Il ya dans cette branche du nerf sciatique deux groupe de fibres : le premier groupe est constitué de fibres à grande vitesse : t = 0,5 ms ; d=3 cm donc Le deuxième groupe est formé de fibres à faible vitesse : L’amplitude du premier pic étant beaucoup plus importante , le branche cutanée du nerf sciatique est constituée de nombreuses fibres myélinisées de 10 μm de diamètre et de quelques fibres de 2 μm de diamètre. Exercice 3 : Le document suivant présente le dispositif expérimental permettant d'enregistrer le potentiel de repos (PR) d'un axone géant de calmar. 1- Précisez l'origine du potentiel de repos et expliquez, a l'aide de schémas, le mécanisme qui permet de le maintenir a sa valeur constante. Le document ci-contre montre la relation existant entre le potentiel d'action (PA) et les modifications de la perméabilité de la membrane nerveuse suite a une stimulation électrique efficace. 2- Expliquez le mécanisme de la naissance du message nerveux dans l'axone suite a la stimulation. Mbéguéré SVT Terminale S 16/17 mbegueresvt.blogspot.com Propriétés du tissu nerveux 3- Analysez la courbe du potentiel d'action en précisant la relation entre ses différentes phases et les modifications de la perméabilité membranaire vis-a-vis des ions Na+ et K+. Corrigé de l'exercice 3 1 - Origine du PR : Le PR (ddp transmembranaire de -70mV) est du a la différence de concentration des ions Na+ et K+ entre le milieu intracellulaire (MI) et le milieu extracellulaire (ME). La face externe est chargée positivement, la face interne est chargée négativement. Le mécanisme qui maintient de PR a sa valeur constante : C’est surtout la pompe a Na+/K+ : c’est un mécanisme qui assure le transport des ions Na+ du milieu intracellulaire vers l’extérieur et des ions K+ du milieu extracellulaire vers l’intérieur. Il s’agit d’une enzyme :l’ATPase Na+ /K+ dépendante, capable d’hydrolyser l’ATP et d’utiliser l’énergie ainsi libérée pour transférer les ions Na+ et K+ contre leur gradient de concentration. Mbéguéré SVT Terminale S 16/17 mbegueresvt.blogspot.com Propriétés du tissu nerveux 2- Mécanisme de la naissance de l’influx nerveux : Si l’excitation est ≥ au seuil, les canaux membranaires voltage-dépendants a Na+ s’ouvrent et un courant de Na+ entre a l’intérieur de la fibre ce qui fait augmenter le potentiel électrique et dépolarise la membrane. Puis après un léger retard les canaux voltage dépendants K+ s’ouvrent et font sortir les ions K+, ce qui diminue le potentiel et repolarise la membrane. Les ions K+ continuent a sortir entraînant une hyperpolarisation. Enfin la pompe a Na+/K+ rétablit l’état initial. 3- Analyse de la courbe du PA OA = phase de latence due a la distance entre les électrodes stimulatrices et l’électrode réceptrice. AB= phase de dépolarisation, durée : 0,5ms. Cette phase correspond a l’augmentation de la perméabilité membranaire au Na+ qui entre dans la fibre, d’où accumulation des charges + a l’intérieur de la fibre. BC= phase de repolarisation, durée : 0,5ms : Cette phase correspond a une chute de la perméabilité au Na+ et une augmentation de la perméabilité au K+ qui sort alors de la fibre, d’où diminution du potentiel a l’intérieur de la fibre et repolarisation. CD= phase d’hyperpolarisation, durée ≈ 2ms. Au cours de cette phase, la perméabilité au K+ n’est pas complètement abolie, des ions continuent a sortir après la repolarisation d’où augmentation de la négativité a l’intérieur de la fibre = hyperpolarisation. Exercice 4 Le corpuscule de Pacini est un récepteur de la peau sensible aux variations de pression. Le document suivant présente ce récepteur soumis a des pressions croissantes et les enregistrements obtenus sur l’écran de deux oscilloscopes A’ et B’. Mbéguéré SVT Terminale S 16/17 mbegueresvt.blogspot.com Propriétés du tissu nerveux 1- En exploitant les données du document, expliquez la naissance d’un message nerveux au niveau de ce récepteur sensoriel. 2- Dégagez les points communs sur le plan fonctionnel entre le corpuscule de Pacini et le fuseau neuromusculaire. Exercice 5 On étudie la transmission des messages nerveux provenant de fibres sensitives afférentes dans la moelle épinière. On réalise un montage expérimental en introduisant une microélectrode dans un motoneurone N1 et une autre dans un motoneurone N2 localises dans la moelle épinière, de façon a enregistrer l’activité de ces neurones. Une troisième électrode permet d’enregistrer l’activité de l’axone issu du motoneurone N1. uploads/s1/ exercices-corrig-s-tn-pour-blog-6381553.pdf