TS : DS Système nerveux Partie 1 : QCM (Une ou plusieurs réponses possibles) (5 minutes) Le potentiel de repos ou potentiel de membrane :
o correspond à une différence de potentiel membranaire de - 70 mV.
o est aussi appelé potentiel d'action.
o montre que l'extérieur est plus électronégatif que l'intérieur.
o est présent chez toutes les cellules.
Le potentiel d’action :
o est un phénomène observable dans toutes les cellules du corps.
o correspond à une inversion de la polarisation de la fibre qui devient transitoirement positive à l’intérieur.
o est un phénomène différent sur les neurones sensitifs et les neurones moteurs.
o possède une amplitude constante quelque soit l'intensité de la stimulation.
Un potentiel d’action :
o se déclenche tout le temps quelque soit l'intensité de la stimulation.
o est d’emblé d’amplitude maximale si une valeur de stimulation est atteinte et n’est pas modulable : c'est la loi du « tout ou rien ».
o est le signal élémentaire du message nerveux.
o permet le codage de l'intensité de la stimulation en modulant son amplitude.
L'intensité du message nerveux d’une fibre est codée : o par l’amplitude du potentiel d’action.
o Par le nombre de potentiels d’action (fréquence)
o à la fois par la fréquence et l’amplitude des potentiels d’action.
o par une concentration chimique en neuromédiateur.
Une synapse est une zone de communication : o entre deux neurones uniquement.
o qui permet le passage du message nerveux d'une cellule vers une autre grâce à un contact physique entre les deux cellules.
o de nature électrique.
o de nature chimique.
Le fonctionnement d'une synapse :
o est caractérisé par la libération de molécules de neurotransmetteurs dans la fente synaptique.
o permet de conduire le message nerveux sous une autre forme électrique.
o repose sur la fixation du neurotransmetteur sur un récepteur-canal dans la zone postsynaptique.
o implique la disparition rapide du neurotransmetteur pour une conduction ponctuelle du message nerveux.
Au niveau de la synapse l'intensité du message nerveux :
o est proportionnelle à la fréquence des potentiels d'action de la zone pré synaptique.
o est codé en concentration en neurotransmetteurs o est annulé par le passage dans la fente synaptique.
o ne se transmet pas à la fibre post synaptique si la concentration de neuromédiateur est inférieure à une valeur seuil
Les neuromédiateurs
o Ont toujours un effet excitateur
o Se fixent de façon spécifique sur des récepteurs pré synaptiques
o Peuvent provoquer une dépolarisation ou une hyperpolarisation de la membrane post synaptique o Sont libérés dans la fente synaptique lors de l’arrivée d’un potentiel d’action en quantité aléatoire o Sont libérés dans la fente synaptique en quantité constante à l’arrivée de chaque potentiel d’action
Partie 2 : QCM avec document (Une seule réponse)(10minutes)
légendez 1. Une synapse neuro-neuronique
En observant le document ci-contre, on peut en déduire que le message peut passer :
o de 1 vers 2 car le neurotransmetteur est présent dans le neurone 2.
o de 2 vers 1 quand on stimule le neurone 2.
o de 1 vers 2 car le neurotransmetteur est présent dans le neurone 1.
o de 2 vers 1 car le neurotransmetteur est présent dans le neurone 1.
Photo prise au microscope électronique (G = × 10 000)
2. Expériences.
Une série d'expériences est réalisée sur les neurones d'un ganglion de mollusque, dans lequel deux neurones A et B établissent chacun une synapse avec un même
neurone C.
Des stimulations peuvent être portées séparément ou
simultanément sur les neurones A et B, dans lesquels on peut en outre injecter des substances chimiques dont on veut étudier l'influence.
Trois oscillographes cathodiques permettent d'enregistrer l'activité électrique de ces trois
neurones.(OA, OB, OC)
Le dessin ci-contre représente le dispositif expérimental ; le tableau donne les résultats des expériences réalisées.
o Le message nerveux se transmet de B vers C puis de C vers A
o Le bouton terminal de B contient des vésicules à acétylcholine
o Dans le tableau, la réponse + du neurone A correspond à un PPSE o Le neurone C peut intégrer par
sommation temporelle les informations provenant de A et B
(1) Cholinestérase = enzyme dégradant l'acétylcholine.
Partie 3 : l’analgésie congénitale (45 minutes)
Les cas d'analgésie congénitale sont rares (une dizaine de cas recensés en France en 15 ans). Les personnes atteintes de cette affection témoignent de combien la douleur est un facteur important pour la survie de l'individu. A priori, on aurait tendance à se dire que c’est une bénédiction de ne pas ressentir la douleur, or c’est l’horreur. La douleur, signal d’alarme, est tout simplement indispensable à la vie. Les enfants atteints subissent des brûlures intenses, se mordent la langue fréquemment en mangeant sans s'en rendre compte.
Elles ont des problèmes d'inflammation des articulations car elles se tiennent debout longtemps, n'ont pas le réflexe de se tourner pendant leur sommeil. Elles ont donc beaucoup de mal à apprendre à ne pas se blesser. De plus, lors de maladies, elles ne sont pas averties non plus par la douleur de la gravité de leur état. Elles meurent à un âge précoce. Les causes de ce déficit pourraient être multiples.
En exploitant rigoureusement les 4 documents proposés et en utilisant vos connaissances, expliquez les causes des symptômes décrits dans l’introduction.
Document de référence : le reflexe de retrait : (ne pas analyser !)
Si on place la main sur une plaque chaude, de façon reflexe, on retire la main.
Les récepteurs mobilisés sont situés dans la peau (récepteurs thermiques) et envoient un message sensitif via le nerf cutané vers la moelle épinière ; un message moteur permet alors la contraction du muscle permettant le retrait du membre.
Si la stimulation a été importante, une sensation de douleur vive et aigue est engendrée, avec un léger retard, suivie d’une douleur plus profonde.
Document 1 : la constitution des nerfs cutanés
Fibre α
Document 2 :
a) nerf cutané d’un individu normal b) nerf cutané d’une personne malade
Document 3 : pour comprendre les symptômes on étudie l’activité des nerfs
3 a)
3 b)
3 c)
