3/ La jonction synaptique, transmission chimique

Observation de synapses en MET : http://bio.m2osw.com/gcartable/systeme nerveux/synapm.e..JPG

Du neurone à la pensée diapo CNRS : https://lejournal.cnrs.fr/diaporamas/du-neurone-a-la-pensee

observation de la plaque motrice en MO :

http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/colorpage/cne/cnemep.GIF ;

http://www.diplomatie.gouv.fr/fr/IMG/jpg/19gde-2.jpg :

http://histoblog.viabloga.com/images/Diapositive8_4_t.800.jpg,

observation de la plaque motrice en MEB : http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/empage/em/em3.gif ;

Passage d'une cellule à l'autre : la synapse. Un message nerveux est transmis d'un neurone à d'autres neurones ou à des myocytes par des synapses.

Synapse [grec Συν : syn : ensemble ; Ηαπτειν : haptein : toucher, saisir] = point de connexion entre deux neurones.

1 mm³ de substance grise du cortex peut contenir 5 milliards de synapses.

L’apprentissage entraîne la formation de nouvelles synapses ce qui renforce la communication entre les neurones

Étapes de la transmission synaptique :

1. Arrivée du PA =influx nerveux / dépolarisation MPrS

2. Ouverture de canaux ioniques dans la membrane du bouton

3. Migration des vésicules de NT vers la FS - exocytose - lib° du NT

4. Fixation du NT sur récepteur spécifique dans la MPoS

5. Ouverture de canaux ioniques

6. Création d'un nouveau PA ou contraction du myocyte / dépolarisation de la MPoS

7. Dégradation et/ou recapture des NT

Les neurotransmetteurs sont stockés au niveau de l'élément présynaptique dans des vesicules. Le contenu de ces vésicules est libéré (de 1 000 à 2 000 molécules en moyenne) dans l'espace synaptique au moment de l'arrivée d'un potentiel d'action. Les neurotransmetteurs (neuromédiateurs) sont des composés chimiques libérés par les neurones qui peuvent se fixer à un récepteur spécifique :

• sur un autre neurone → transmission de l'influx nerveux

• sur un myocyte → contraction du muscle.

Au niveau d'une synapse, le message nerveux présynaptique, codé en fréquence de potentiels d'action, est traduit en message chimique codé en concentration de neurotransmetteur. La quantité de neurotransmetteur libérée par un potentiel d’action présynaptique est insuffisante pour déclencher un potentiel d’action post-synaptique, c'est la sommation temporelle ou spatiale qui permet la naissance d'un potentiel d'action post synaptique.

synapse, bouton synaptique, neuromédiateur exocytose, fente synaptique, récepteur post-synaptique,

Synapse chimique, Codage électrique en fréquence, codage chimique en concentration.

relais synaptique

Logiciel « Nerf » de Pierre Perez à télécharger :  https://disciplines.ac-toulouse.fr/svt/les-logiciels-de-pierre-perez ; http://tice.svt.free.fr/spip.php?

animation fonctionnement synapse : https://planet-vie.ens.fr/thematiques/cellules-et-molecules/la-transmission-synaptique

4/ Drogues et neurotransmetteurs, molécules à récepteur

Extraire des informations pour comprendre certains comportements addictifs face à des molécules exogènes.

Utiliser un logiciel de modélisation et visualisation moléculaire pour comparer neurotransmetteurs et molécules exogènes.

Les neurotransmetteurs sont stockés au niveau de l'élément présynaptique dans des vesicules. Le contenu de ces vésicules est libéré (de 1 000 à 2 000 molécules en moyenne) dans l'espace synaptique au moment de l'arrivée d'un potentiel d'action.Les neurotransmetteurs (=neuromédiateurs) sont des composés chimiques libérés par les neurones

... qui peuvent se fixer à un récepteur spécifique

sur un autre neurone → transmission de l'influx nerveux

sur un myocyte → contraction du muscle.

Un neurotransmetteur ne peut faire effet que s'il se fixe à son récepteur.

Il peut exister plusieurs récepteurs différents pour un même neurotransmetteur. Certaines substances peuvent agir sur certains récepteurs et pas sur d'autres.

Tous les neurones baignent dans une « soupe » de neurotransmetteurs dont la composition varie sans cesse => milieu central fluctuant

Selon la nature du neurotransmetteur, l'élément postsynaptique aura comme réponse un potentiel postsynaptique

inhibiteur (ex : Glycine)

ou excitateur (ex : glutamate, acétylcholine),

Neurotransmetteur éliminé par :

Dégradation par enzymes de le fente synaptique.

Recaptage par le bouton synaptique.

Diffusion hors de la fente synaptique

Des substances comme les hormones dans l'organisme deviennent des neurotransmetteurs dans le système nerveux central. Inversement, les neurohormones (GnRH de l'hypothalamus) sont sécrétées comme les neurotransmetteurs et agissent comme une hormone.

Les neurotransmetteurs sont divisés en plusieurs catégories :

• monoamines : synthétisées à partir d'un acide aminé : catécholamines (dopamine, (nor)adrénaline) ← tyrosine ; sérotonine ← tryptophane ; GABA ← acide glutamique ; histamine ← histidine

• acides aminés : acide glutamique, acide aspartique, glycine

• endorphines, molécules similaires aux opiacés

• substances chimiques diverses : acétylcholine, adénosine, …

Quelques modes d ’action des drogues

Effet agoniste : La drogue a le même effet que le neurotransmetteur.

antagoniste : La drogue bloque le récepteur du neurotransmetteur.

Inhibiteur de recaptage : La drogue empêche la recapture du neurotransmetteur.

Inhibiteur de la sécrétion : La drogue empêche la sécrétion du neurotransmetteur

acétylcholine : https://libmol.org/?pubchem=187&embedded=1

récepteur : https://libmol.org/?pdb=3pmz&embedded=1

recepteur+curare : https://libmol.org/?pdb=3pmz&embedded=1

recepteur+nicotine : https://libmol.org/?libmol=336&embedded=1

acétylcholine, botox, curare, nicotine, strychnine ...

Animation McGill : La jonction neuromusculaire et la contraction des muscles : http://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_06/i_06_m/i_06_m_mou/i_06_m_mou.html

la synapse neuromusculaire met en jeu l’acétylcholine. La formation puis la propagation d’un potentiel d’action dans la cellule musculaire entraînent l’ouverture de canaux calciques à l’origine d’une augmentation de la concentration cytosolique en ions calcium, provenant du réticulum sarcoplasmique pour les muscles squelettiques. La prise de substances exogènes (alcool, drogues) peut entraîner la perturbation des messages nerveux et provoquer des comportements addictifs.