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Corrigés des SUJETS DE TYPE I - Partie 3B Neurone et fibre musculaire : la comm

Corrigés des SUJETS DE TYPE I - Partie 3B Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse CORRIGE EXERCICE 1 CORRIGE EXERCICE 2 Un réflexe myotatique, comme les réflexes achilléen et rotulien, est déclenché par l’étirement d’un muscle extenseur, lors d’une position en déséquilibre, par exemple. Cette stimulation provoque lacontraction involontaire de ce même muscle et le relâchement de son antagoniste. Il en résulte un retour à l’équilibre et le maintien de la posture. + schéma du cours CORRIGE EXERCICE 3 La genèse d’un potentiel d’action repose sur l’existence d’un potentiel de repos : l’extérieur de la membrane est chargé positivement par rapport à l’intérieur. Suite à une stimulation, un message nerveux peut naître : - si l’intensité de la stimulation est faible, inférieure au seuil de stimulation, elle produit une faible dépolarisation, de quelques mV, au niveau de la fibre nerveuse . - lorsque l’intensité de la stimulation augmente, l’amplitude de cette dépolarisation devient brusquement (quelques ms) très importante, au point de provoquer une inversion du potentiel de membrane (jusqu’à +20 à + 35 mV selon le type de fibre) : c’est le potentiel d’action ; - si l’intensité de la stimulation est encore plus forte, ce n’est pas 1 mais 2, 3 ou plus de potentiels d’actions (train de PA) qui sont créés. Ces PA ont tous la même amplitude : la fibre répond à la loi du « tout ou rien ». Le message nerveux est codé en fréquence des PA. CORRIGE EXERCICE 4 Introduction : Le message nerveux est un message codé qui renseigne l’organisme sur, notamment, des informations de l’environnement ou sur des conditions régnant dans l’organisme. Par exemple, il renseigne nos centres nerveux sur l’état d’étirement de certains muscles de manière à ce que ces centres nerveux commandent les contractions appropriées pour le maintien de la posture dans le cadre du réflexe myotatique. Le stimulus et son intensité sont codés au niveau d’un récepteur sensoriel et le message afférent ainsi créé se propage le long d’une fibre nerveuse sensitive puis est transmis à un motoneurone au niveau d’une synapse ; on l’appelle alors message efférent. Schéma du trajet du message nerveux lors d’un arc réflexe myotatique (= réponse d’un muscle à son propre étirement) attention : seul le réflexe monosyna ptique est envisagé en terminale (la voie avec l'interneur one jaune n'est donc pas à représente r ici) I Codage de l’intensité du stimulus au niveau du récepteur : le potentiel de récepteur A. Le potentiel de repos Une microélectrode enregistre un potentiel de 0 mV en surface et –70 mV à l’intérieur de l’axone. Cette différence de potentiel de 70 mV de part et d’autre de la membrane de l’axone est permanente : on l’appelle potentiel de repos. L’intérieur de la cellule est électronégatif par rapport à l’extérieur : la membrane est polarisée. Cette polarisation ou potentiel de repos est due à une dissymétrie ionique maintenue par la membrane. Ces potentiels membranaires peuvent être enregistrés pour tout type de cellule. Exemple :  neurone –70 mV  cellule musculaire –90 mV L'enregistrement obtenu quand une microélectrode est plongée dans l’axoplasme (entre t1 et t2) par rapport à un électrode de référence dans le milieu extracellulaire : B. Naissance du potentiel de récepteur Le récepteur, ici le fuseau neuromusculaire, constitué de fibres musculaires modifiées entourées par des terminaisons nerveuses sensitives, réagit à un stimulus déterminé, mécanique, l’étirement d’un muscle. Le stimulus déclenche une modification de l’état électrique du neurone sensitif. Cette dépolarisation ou potentiel de récepteur est graduable est fonction de l’intensité du stimulus et est localisée (non propageable). intensité de stimulation i1< i2 < i3 La polarisation de repos de la membrane tend à s’inverser. Si ce PR dépasse le seuil de dépolarisation de la fibre, il en résulte la genèse d’un PA. II Le message propagé le long du neurone sensitif : les potentiels d’action Lors d’une stimulation de faible intensité (i1, i2), pas de PA. La dépolarisation de la membrane de la fibre nerveuse augmente avec l’intensité de la stimulation. A partir de i3, PA : c’est le seuil de dépolarisation nécessaire pour faire naître un PA i4>i3 mais le PA garde la même amplitude : c’est la loi du tout ou rien. Les neurones n’émettent un PA que si leur membrane est dépolarisée jusqu’à une valeur seuil : le seuil de dépolarisation. Au delà de ce seuil, l’amplitude des PA émis reste constante : c’est la loi du tout ou rien. Potentiel d’action d’une fibre nerveuse en réponse à une stimulation isolée Un PA est un signal élémentaire du message nerveux. Il correspond à une modification du potentiel de repos. (amplitude de l’ordre de 100 mV ; durée : 1 à 2 ms). Il comprend :  une phase ascendante au cours de laquelle le potentiel transmembranaire passe d’une valeur négative (potentiel de repos) à une valeur positive = dépolarisation  une phase descendante au cours de la quelle le potentiel passe d’une valeur positive à des valeurs de plus en plus négatives jusqu’à atteindre le potentiel de repos = repolarisation puishyperpolarisation. Les PA enregistrés sont tous de même amplitude quelle que soit l’intensité de la stimulation ; c’est la fréquence des PA qui augmente avec l’intensité de stimulation. Au niveau d’un neurone, le message nerveux se traduit par une succession de potentiels d’action d’amplitude constante et dont la fréquence code l’intensité de la stimulation. III Transmission synaptique au motoneurone Le message est transmis d’un neurone à l’autre grâce à une substance chimique : un neurotransmetteur libéré par le neurone présynaptique par exocytose dans des concentrations qui traduisent la fréquence des PA qui parvient à la terminaison de ce neurone. La fixation des molécules du NT aux récepteurs de la membrane postsynaptique induit un changement du potentiel membranaire nommé potentiel postsynaptique dont l’amplitude varie en fonction de la quantité de NT reçue et qui déclenche la création d’un PA au niveau d’un neurone quand le seuil de dépolarisation de celui-ci est atteint. L’action des molécules du NT est très fugace (il est rapidement éliminé de l’espace synaptique), ce qui autorise une modulation très fine de l’activité de la cellule postsynaptique. Au niveau d’une synapse, le message codé en fréquence est donc traduit en un message chimique codé en concentration de NT, lui- même codé en amplitude au niveau postsynaptique sous forme d’un PPS qui déclenchera, à partir d’une amplitude seuil, un PA qui sera la base d’un message codé en fréquence et propagé le long du motoneurone. Schéma du fonctionnement synaptique. Conclusion : Le message nerveux est d’abord de nature électrique, un potentiel codé en amplitude (potentiel de récepteur) puis en fréquence le long de la fibre sensitive (PA). Au niveau d’une synapse, la transmission se fait sous forme d’un message chimique (neurotransmetteur) qui permet de créer un nouveau message électrique codé en fréquence le long du motoneurone. Plan EXERCICE 5 Intro : définition du message nerveux (train de PA). Schéma de l’arc réflexe. I. Intervention de la membrane plasmique dans la naissance du message nerveux. 1. Le potentiel de repos : une polarisation membranaire en absence de stimulation. 2. Le potentiel d’action : une dépolarisation brutale et fugace. Loi du tout ou rien – Seuil de dépolarisation. II. La membrane plasmique et la conduction du message nerveux. 1. La propagation au niveau des fibres amyéliniques. 2. La propagation au niveau des fibres myélinisées. III. La membrane plasmique et la transmission du message. 1. Les membranes pré et postsynaptiques. 2. Le fonctionnement synaptique. Conclusion : rôle essentiel des membranes neuronales. Elargissement. Plan EXERCICE 6 Intro : propagation des messages nerveux le long des fibres nerveuses jusqu’aux extrémités synaptiques. I. Le fonctionnement de la synapse neuroneuronique. A. Transmission synaptique : explication + schéma. Message chimique – action rapide et fugace (dégradation des neurotransmetteurs) B. Le codage du message : concentration en neurotransmetteurs. C. Les différents types de synapse : excitatrice (dépolarisation), inhibitrice (hyperpolarisation). II. Originalité du message postsynaptique. A. Sommation spatiale. B. Sommation temporelle. C. Intégration et naissance ou pas d’un message postsynaptique. Plan EXERCICE 7 Introduction : Les neurones sont des cellules spécialisées dans la propagation et la transmission des messages nerveux. C’est au niveau des synapses qu’un message nerveux est transmis d’un neurone à l’autre.Les neurones connectés sont le plus souvent séparés par un espace (fente synaptique), ce qui pose le problème de la transmission des potentiels d’action (P.A.) qui constituent le message nerveux. - Nous verrons donc dans un premier temps la transmission synaptique et dans un deuxième temps l’intégration par le neurone postsynaptique. I. La transmission synaptique. A. Fonctionnement d’une synapse chimique.  Schéma.  Expliquer les différentes étapes : arrivée des P.A., libération N.T. (codage), fixation du N.T. sur les récepteurs spécifiques, création P.P.S., destruction du N.T. B. La réponse du neurone postsynaptique. Schéma d’un P.P.S.E. et d’un P.P.S.I. et explication. II. L’intégration par le neurone postsynaptique. A. La sommation spatiale : schéma + explication. B. La sommation temporelle. C. Naissance d’un P.A. propagé. Conclusion : Les synapses constituent une discontinuité empêchant le franchissement d’un message uploads/Finance/ corriges-des-sujets-de-type-i-partie-3b-neurone-et-fibre-musculaire-la-communication-nerveuse.pdf