Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

FASCICULE SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE EXERCICES CORRIGES Niveau : Termina

FASCICULE SCIENCES DE LA VIE ET DE LA TERRE EXERCICES CORRIGES Niveau : Terminale S1-S2 Par : M. Toffène DIOME : Lycée mixte de Ngane SAER (Kaolack) M. Mansour DIEYE : Lycée Ibrahima DIOUF (Kaolack) M. Mbaye DIOME : Lycée de Diofior (Fatick) 1 Toffe-Sora-Mbaye Système nerveux et ses propriétés abo 2 Toffe-Sora-Mbaye Exercice 1: A. On dispose de deux électrodes A et B reliées à un appareil enregistreur permettant de savoir s’il existe ou non une différence de potentiel entre ces deux électrodes placées au contact d’une fibre nerveuse. On dispose les électrodes selon les deux modalités du document 1 : Document 1 1. Pour chacune des deux positions, donnez le résultat sur l’écran de l’oscilloscope. 2. Que se passerait t-il si au lieu d’utiliser une fibre, on prenait un nerf ? B. On utilise le même matériel que précédemment en y ajoutant des électrodes excitatrices. Les électrodes A et B sont toujours reliées à l’oscilloscope. Sur l’écran de l’oscilloscope, on observe le tracé du document 2. Document 2 Expliquez les différentes phases de ce tracé La distance entre les électrodes excitatrices et réceptrices est de 3 cm et le temps qui sépare 1 et 2 sur la courbe est de 1 ms. Calculez la vitesse de l’influx. C. On porte des excitations d’intensités croissantes sur un nerf et on enregistre les phénomènes (Document 3). On pratique la même expérience cette fois-ci sur une fibre nerveuse. On enregistre le document 4. Document 3 Document 4 1. Analysez chacun des tracés obtenus 2. Quelles sont les propriétés des nerfs et des fibres mises en évidence par ces résultats abo Fall darou khoudoss 3 Toffe-Sora-Mbaye Solution exercice 1: A. 1. Donnons le résultat dans chaque cas : Pour la première position, il n’y a pas de déviation du spot. Donc on a un balayage horizontal Pour la deuxième position, on a un potentiel de repos 2. On aura le même résultat avec le nerf B. Expliquons les différentes phases du tracé : 1 = artéfact de stimulation qui correspond au moment précis de la stimulation 1-2 = temps de latence qui correspond au temps mis par l’influx pour atteindre l’électrode A. 2-3 = dépolarisation sous l’électrode A qui correspond à une inversion de polarité 3-4 = repolarisation sous l’électrode A qui correspond au retour à la polarité initiale 4-5 = dépolarisation sous l’électrode B qui correspond à une inversion de polarité 5-6 = repolarisation sous l’électrode B qui correspond au retour à la polarité initiale Calculons la vitesse de l’influx V = 3 10-2/10-3 = 30 m/s C. 1. Analysons : Document 3 : avec l’intensité 1, il n’ ya pas de réponse mais avec l’intensité 2, on obtient une réponse et l’amplitude de cette réponse augmente avec l’intensité jusqu’à l’intensité 4. A partir de cette dernière, l’amplitude reste constante jusqu’à l’intensité 8. Document 4 : avec l’intensité 1, il n’y a pas de réponse mais à partir de 2, on obtient une réponse dont l’amplitude reste constante même si l’intensité augmente. 2. Donnons les propriétés - Pour le nerf : loi des seuils, l’excitabilité, la conductibilité et la loi de recrutement - Pour la fibre : loi des seuils, l’excitabilité, la conductibilité et la loi du tout ou rien Exercice 2: La sensation douloureuse d’origine cutanée fait intervenir des capteurs périphériques des systèmes de câblage et un système d’intégration. Nous nous proposons d’étudier la façon selon laquelle la moelle épinière intervient dans la transmission du message nerveux. 1. Le document 1 représente la liaison nerveuse entre la peau et la moelle épinière On implante au niveau des neurones de la corne dorsale de la moelle épinière (zone R) une microélectrode, servant à l’enregistrement de la réponse de ces neurones et une micropipette utilisée pour l’injection éventuelle de substances actives. La microélectrode est reliée à un oscilloscope. 4 Toffe-Sora-Mbaye Diverses expériences réalisées à partir de ce dispositif expérimental ont donné les résultats représentés dans le document 2. Une forte stimulation électrique de la peau provoque une sensation douloureuse brève, apparaissant rapidement, appelée « douleur rapide ». Puis survient une sensation douloureuse plus tardive mais plus longue appelée « douleur lente ». Le document 2a représente l’enregistrement obtenu ; l’un des éléments de cette réponse amplifiée correspond au document 2b. Le document 2c montre l’enregistrement obtenu après application de morphine à l’aide de la micropipette. a) Nommez le phénomène enregistré en 2b b) Comparez les enregistrements 2a et 2c. En déduire l’effet de la morphine. 2. Le nerf cutané intéressé dans cette expérience est dilacéré. Le document 3 montre les résultats d’une observation au microscope optique de ce nerf dilacéré. Par ailleurs, on a mesuré le diamètre des fibres nerveuses A et B et calculé la vitesse de propagation de l’influx nerveux le long de ces fibres. Les résultats obtenus figurent dans le tableau ci-dessous. 5 Toffe-Sora-Mbaye a) Comparez les structures des deux fibres du document 3. Quelles relations pouvez-vous établir entre la structure d’une fibre et la vitesse de propagation de l’influx nerveux ? b) Ces relations nous permettent-elles d’émettre une hypothèse quant à l’origine de « la douleur rapide » et à celle de la « douleur lente » Justifiez votre réponse. 3. des chercheurs ont pu localiser, par la technique d’immunofluorescence, au niveau de la zone R de la corne dorsale de la moelle épinière (document 1), deux substances chimiques, la substance P et l’enképhaline, selon les indications du document 4. La substance P est contenue dans les vésicules des terminaisons des neurones sensitifs (S). Une forte stimulation du neurone S provoque une sensation de douleur associée à une diminution du nombre de ces vésicules et à l’apparition d’influx en direction de l’encéphale. Une fois libérée, la substance P est rapidement inactivée. Dans la même zone, d’autres neurones, les inter-neurones I, produisent l’enképhaline. Lorsque préalablement à la stimulation du neurone S, on applique dans cette zone une micro- injection d’enképhaline, le nombre de vésicule de substance P ne diminue pas. a) Quel est le rôle des inter neurones I sur le fonctionnement des neurones S ? b) L’une des deux substances chimiques, la substance P et l’enképhaline, a été appelée « morphine naturelle ». Laquelle ? Justifiez votre réponse. Solution exercice 2: 1.a. En 2b, nous avons un potentiel d’action monophasique b. La stimulation électrique du territoire cutané entraine (Doc. 2a) la naissance d’un train de potentiel à haute fréquence pendant 50 msec, suivi d’une pause de 120 msec sans potentiels d’action. A partir de la 150 ème msec, on note l’émission, à faible fréquence, de potentiels d’action pendant 550 msec. En 2c, après application de la morphine, on ne note que l’émission de potentiels d’action à haute fréquence, dans les 50 msec Dans cette analyse, nous déduisons que la morphine empêche la formation de la série tardive de potentiel d’action. 2. a. la fibre A est myélinisée et a un gros diamètre, alors que la fibre B est amyélinique et a un petit diamètre. 6 Toffe-Sora-Mbaye La mise en relation diamètre, vitesse permet de remarquer que les fibres de type A à gros diamètre (1 à 4μm) ont une grande vitesse de conduction, alors que les fibres amyéliniques (fibres B) à faible diamètre conduisent avec une faible vitesse. b. Ces relations nous permettent d’émettre l’hypothèse suivante : la douleur rapide est due à une stimulation des fibres myélinisées qui conduisent rapidement l’influx nerveux tandis que la douleur lente est le fait de la stimulation des fibres amyéliniques qui conduisent avec une vitesse faible. 3. a. Les inter-neurones I empêchent l’exocytose des vésicules à substance P, responsables de la douleur. b. c’est l’enképhaline qui est nommé « morphine naturelle » puisqu’elle empêche la formation de la douleur générée par la substance P. Exercice 3 (sujet mixte) : La maladie d’Alzheimer, caractérisée surtout par une perte de mémoire qui touche essentiellement les personnes âgées. PARTIE A Document 1 : Des médecins ont cherché d’éventuelles anomalies biochimiques en mesurant les concentrations de nombreux neurotransmetteurs d’une part dans le cerveau de patients atteints de la maladie d’Alzheimer et d’autre part dans celui de sujets sains. Dans les deux cas, ils ont trouvé des doses comparables pour la plupart des neurotransmetteurs. Toutefois pour l’acétylcholine ils ont constaté que les sujets malades présentent une dose bien plus faible que les sujets sains. 1) Quelle hypothèse ces médecins peuvent-ils formuler sur l’origine de la maladie d’Alzheimer ? Document 2 : D’autres chercheurs découvrent que l’administration d’une substance chimique appelée atropine à des sujets sains entraîne chez ces derniers une perte de mémoire comme chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer. On ne note cependant aucune diminution du taux d’acétylcholine. 2) Formulez une hypothèse quant au mode d’action de l’atropine chez les sujets sains ? PARTIE B Ces chercheurs rapprochent ces observations aux résultats expérimentaux obtenus sur le muscle « fundus » du rat (muscle lisse de l’estomac). Ce muscle est maintenu dans un bain physiologique auquel on ajoute des doses croissantes d’acétylcholine. On mesure ensuite l’amplitude des contractions de ce muscle. (Document 3, courbe uploads/s1/ fascicule-svt.pdf