video 9'08 : https://youtu.be/qBCVVszQQNs?si=puUnC8xxrFPyFdw3 Explore the parts of the cell membrane with The Amoeba Sisters! Video discusses phospholipid bilayer, cholesterol, peripheral proteins, integral proteins, glycoproteins, and glycolipids - as well as why the surface area to volume ratio is so important in cells. Expand for table of contents.
text : Cell Membrane Function and Structure : https://www.thoughtco.com/cell-membrane-373364
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.
Étapes de la transmission synaptique :
Arrivée du message nerveux (= PA, influx nerveux)
Migration des vésicules de NT vers la FS
Exocytose des vésicules et libération du NT dans la FS
Fixation des NT sur la membrane PS
Création éventuelle d'un nouveau PA ou contraction du myocyte
Dégradation et 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,
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
Synapse chimique, Codage électrique en fréquence, codage chimique en concentration.
relais synaptique
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, …
Beaucoup de substances utilisées comme les hormones dans l'organisme (insuline & glucagon du pancréas) 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.
Selon la nature du neurotransmetteur, l'élément postsynaptique aura comme réponse un potentiel postsynaptique inhibiteur (ex : Glycine) ou excitateur (ex : glutamate, acétylcholine),
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
Modélisation de neurotransmetteurs et son récepteur / logiciel Rastop
Récepteur nicotinique de l'acétylcholine
\recepteur_nicotinique_lacetylcholine.pdb
Complexe entre l'acétylcholine et son récepteur, l'AchBP (Biding Protein)
Complexe entre la cobratoxine et un récepteur à l'acétylcholine
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.
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.
Exp de Milner (1952) sur les circuits de la récompense
bonne video sur addiction au porno : https://www.facebook.com/hashtag/wearelovers
La prise de substances exogènes (alcool, drogues) peut entraîner la perturbation des messages nerveux et provoquer des comportements addictifs.
https://www.lelivrescolaire.fr/page/11095665
Analyser des documents pour comprendre les mesures de protection de populations à faibles effectifs.
Les activités humaines (pollution, destruction des écosystèmes, combustions et leurs impacts climatiques, surexploitation d’espèces…) ont des conséquences sur la biodiversité et ses composantes (dont la variation d’abondance) et conduisent à l’extinction d’espèces.
Utiliser un modèle géométrique simple (quadrillage) pour calculer l’impact d’une fragmentation sur la surface disponible pour une espèce.
La fragmentation d’une population en plusieurs échantillons de plus faibles effectifs entraîne par dérive génétique un appauvrissement de la diversité génétique d’une population.
Identifier des critères de gestion durable d’un écosystème. Envisager des solutions pour un environnement proche.
La connaissance et la gestion d’un écosystème permettent d’y préserver la biodiversité.
L’utilisation par la photosynthèse d’une infime partie de l’énergie solaire reçue par la planète fournit l’énergie nécessaire à l’ensemble des êtres vivants (à l’exception de certains milieux très spécifiques).
Représenter sur un schéma les différents échanges d’énergie au niveau d’une feuille
Photosynthèse
Expérience avec rouge de crésol : dessinez le montage expérimental
2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O
Le rouge de crésol a la propriété de changer de coloration lorsque le pH varie (jaune en milieu acide, violet en milieu basique). C'est ce qu'on appelle un indicateur coloré de pH.
Expérience avec eau de chaux
L’eau de chaux est une solution saturée d’hydroxyde de calcium Ca(OH)2, produite en mélangeant de la chaux aérienne à de l’eau. La chaux se dissout (faiblement) dans l’eau et le filtrat obtenu constitue l’eau de chaux.
L'eau de chaux se trouble en présence de dioxyde de carbone CO2, qu'elle met en évidence. Le précipité blanc ainsi formé est du carbonate de calcium CaCO3. La réaction est la suivante :
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
ou, en écrivant les espèces sous forme ionique :
Ca2+ + 2 HO− + CO2 → CaCO3 + H2O
video 30’ : https://proteachervideo.com/programme/310/dna : DNA, code, transcription, translation : Award-winning teacher Ceri Evans inspires a group of talented Year 10 students from several London schools with an active lesson about DNA. Ceri, national winner of the 2006 Guardian award for teacher of the year in a secondary school, uses a variety of games and challenges to excite and entertain his audience of pupils.
Observation au microscope photonique puis éléctronique (document)
organites : mitochondries, vacuole, ...
cytoplasme = cytosol + organites
Au cours de l’évolution biologique, la composition génétique des populations d’une espèce change de génération en génération. Les écarts entre les fréquences observées sur une population naturelle et les résultats du modèle s’expliquent notamment par les effets de forces évolutives (mutation, sélection, dérive, etc.).
Migration = changement de lieu d'un organisme provoquant l'isolement de certains génômes, donc une évolution différente et éventuellement un croisement avec une nouvelle population et dans ce cas l'apport de nouveaux gènes pour la population.
Mutation = modification de gènes c'est-à-dire d'une séquence de nucléotides (bases) dans l'ADN, à l'origine de nouveaux allèles.
Sélection = filtre à allèles par l'intermédiaire du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, ... élimination des individus (allèles) les moins adptes à survivre et se reproduire.
Dérive = modification aléatoire de la fréquence des allèles dans une population
Observez des coupes de nerfs / µscope
Réalisez des dessins d'observation légendés
Observation de coupes de nerfs en MO :
http://eric.lacouture.free.fr/nerf/nerf.htm
https://www.assistancescolaire.com/enseignant/college/ressources/base-documentaire-en-sciences/12226
Observation de coupes de nerfs en MET :
http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/empage/en/en.htm
https://www.sciencephoto.fr/images/nerf
caractéristiques structurales du neurone :
neurone = fibre nerveuse = cellule nerveuse =
neurone = {soma (corps cellulaire) + dendrite + axone + synapse}
caractéristique fonctionnelle : envoyer un message nerveux
nerf = somme d’axones
video 8'25 : https://www.birdsofparadiseproject.org/evolution-in-isolation/ : Speciation: An Illustrated IntroductionThere is a dizzying diversity of species on our planet. From genetic evidence we know that all of those species evolved from a single ancient ancestor. But how does one species split in to many? Through the evolutionary process of speciation — which begins when populations become isolated by changes in geography or by shifts in behavior so that they no longer interbreed. This video illustrates the speciation process in birds to help you understand the basis of earth's biodiversity.
text : https://www.birdsofparadiseproject.org/evolution-in-isolation/
question : do you think that text is misogynist ?
video 7'52 : https://youtu.be/mTzHxNMK0bU : Explore Leeuwenhoek's incredible discoveries in this New York Times' animated video. : https://www.nytimes.com/2014/09/16/opinion/animated-life-seeing-the-invisible.html
text : Enhancing the Microscope Image : https://www.cellsalive.com/enhance0.htm
video 2'58 : https://youtu.be/RT61MUjogRo : Structure of the Cell Membrane
video 1'26 : https://youtu.be/LKN5sq5dtW4 : Fluid Mosaic Model of the Cell Membrane
La contraction musculaire, mobilisée dans de nombreux comportements, résulte d’une commande nerveuse. Le mouvement induit peut être involontaire et lié à un réflexe, ou volontaire. Dans les deux cas, le système nerveux central intervient, mais de manières différentes.
La transmission du message nerveux et le fonctionnement du neurone, déjà abordés au collège, voient ici leur étude approfondie
Le réflexe myotatique peut servir d’outil pour apprécier l'intégrité du système neuromusculaire.
l’étude du fonctionnement du cerveau et de sa plasticité, déjà abordée dans le cas de la fonction auditive en enseignement scientifique de la classe de première.
Prendre des notes !
histoire :
un site de vulgarisation avec la collection des clichés qui le discrédite : https://www.vocabulaire-medical.fr/encyclopedie/281-personnalites-celebres-de-lhistoire-de-la-medecine
liste de neurologues : http://perso.numericable.fr/jeanpierre.paquet/neurosc/hommag.html
3 angles d'étude du cerveau : clinique, expérimentale, anatomique
L'Imagerie par Résonance Magnétique est une technique basée sur le principe de la résonance des atomes de certaines molécules sous l'action de certaines ondes de radio-fréquences. Il s'agit simplement d'observer la résonance magnétique nucléaire (RMN) des protons de l'eau contenus dans l’organisme (70 % d'eau), c'est à dire la réponse des noyaux soumis à un champ magnétique extérieur et à une excitation électromagnétique.
IRM = imagerie par résonance magnétique permet de reconstruire une image en 2D puis en 3D de la composition chimique et donc de la nature des tissus biologiques explorés.
IRMf = imagerie par résonance magnétique fonctionnelle : enregistre des variations hémodynamiques (variation des propriétés du flux sanguin) cérébrales locales minimes, lorsque ces zones sont stimulées.
TEP = tomographie par émission de positons reflète l'apport d'énergie plutôt que l'activité cérébrale proprement dite → mesure en 3D l'activité métabolique d'un organe grâce aux émissions produites par les positons (ou positrons) issus de la désintégration d'un produit radioactif injecté au préalable.
TDM = tomodensitométrie = scanographie / absorption des rayons X par les tissus → traitement informatique → reconstruire des images 2D ou 3D des structures anatomiques.
IRM en ligne Animation permettant de réaliser des IRM virtuelles (non réelles) et ainsi d’explorer le fonctionnement du cerveau dans différentes situations (ex : sujet qui entend, regarde...). : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/wp-content/uploads/sites/5/productions/IRMvirtuelle/
