Terminale S
Thème 1: Corps humain et santé
Chapitre 4: La commande réflexe du muscle
EXERCICES: Le fonctionnement des synapses.
EXERCICE n°1.
Soit deux neurones excitateurs A et B. Le neurone A a un potentiel de repos de -70 mV et un niveau critique de dépolarisation de -45 mV; son potentiel d'action dure 20 ms.
Le neurone B a un potentiel de repos de -70 mV et un niveau critique de dépolarisation de -55 mV; son potentiel d'action dure 10 ms.
- On applique au neurone B une stimulation liminaire (égale ou supérieure au seuil). Qu'enregistre t-on à distance du point stimulé?
- On applique au neurone A une stimulation de même intensité que celle appliquée au neurone B. Qu'enregistre t-on à distance du point stimulé?
EXERCICE n°2.
Les neurones A et C sont excitateurs; le neurone B est inhibiteur.
On applique au point 2 quatre stimulations liminaires séparées chacune par un intervalle de 0,5 ms.
- Qu'enregistre t-on en 1?
- Qu'enregistre t-on en 3?
On applique au point 4 de très nombreuses stimulations efficaces et rapprochées.
- Qu'enregistre t-on en 3?
- Qu'enregistre t-on en 5?
- Qu'enregistre t-on en 2?
EXERCICE n°3.
Hockfelt et ses collaborateurs ont pu localiser, par la technique d'immunofluorescence, au niveau de la corne dorsale de la moelle épinière, deux substances chimiques, la substance P et l'enképhaline, selon les indication du document:
La substance P est contenue dans des vésicules des terminaisonsdes 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 nerveux en direction de l'encéphale. Une fois libérée, la substance P est rapidement inactivée.
Dans la même zone d'autres neurones, les interneurones I, produisent de l'enképhaline. Lorsque préalablement à la stimulation du neurone S, on applique dans cette zone une micro injection d'enképhaline, le nombre de vésicules de substance P ne diminue pas.
- Que sont la substance P et l'enképhaline?
- Précise le lieu et le mode d'action de ces substances.
- L'une de ces substance a été appelée "morphine naturelle". Laquelle?
EXERCICE n°4.
Soit le neurone multipolaire (fictif) suivant où l'activation des axones A1 et A4 déclenche l'ouverture de protéines-canaux au sodium, celle des axones A2 et A7 l'ouverture de protéines-canaux au chlore, celle des axones A3 et A8 l'ouverture de protéines-canaux au potassium et celle des axones A5 et A6 l'ouverture de protéines-canaux au calcium.
- Combien y a-t-il de synapses axo-dendritiques?
- Combien y a-t-il de synapses axo-somatiques?
- Combien y a-t-il de synapses axo-axoniques?
- Combien y a-t-il de synapses excitatrices?
- Combien y a-t-il de synapses inhibitrices?
EXERCICE n°5.
Le neurone suivant présente comme caractéristiques électrophysiologiques d'avoir un potentiel de repos de – 68 mV et un potentiel critique de – 56 mV. On enregistre à l'aide de microéléctrodes les signaux qu'il reçoit au niveau de sept synapses à la suite d'une décharge unitaire de chaque terminaison présynaptique.
- Représentez l'enregistrement obtenu par la microélectrode M1. Comment s'appelle le phénomène enregistré?
- Représentez l'enregistrement obtenu par la microélectrode M2. Comment s'appelle le phénomène enregistré?
- Si les sept synapses sont activées en même temps, que pourra-t-on enregistrer à l'aide de la microlélectrode M8?
- Même question si la synapse située au niveau de M7 reste silencieuse.
EXERCICE n°6.
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.
Le dessin ci-après représente le dispositif expérimental ; le tableau donne les résultats des expériences réalisées.
|
Stimulation de A |
Stimulation de B seule |
Stimulation de B après injection de cholinestérase. |
Réponse de A |
OUI |
NON |
NON |
Réponse de B |
NON |
OUI |
OUI |
Réponse de C |
OUI |
OUI |
NON |
La cholinesterase est une enzyme qui dégrade l'acétylcholine.
Après avoir analysé cette expérience un élève a fait les conclusions suivantes.
Le message nerveux se transmet de B vers C puis de C vers A. Le bouton terminal du neurone B contient de l'acétylcholine. Le neurone C est un neurone inhibiteur.
- Que penses tu de ces conclusions?
Dernière modification le Dimanche 23 Novembre 2014 à 18:05.