§ Comment produire un mouvement ?

3,2/ PRODUIRE LE MOUVEMENT : CONTRACTION MUSCULAIRE ET APPORT D’ÉNERGIE

Les mouvements mobilisent les muscles. Les organismes pluricellulaires sont constitués de cellules ayant des particularités différentes selon l’organe auxquels elles appartiennent. 1/ La cellule musculaire dispose d’une organisation structurale lui permettant de se raccourcir, ce qui entraîne la contraction du muscle. 2/ Elle a besoin d’énergie apportée sous forme d’ATP, produit à partir du glucose. 3/ L’approvisionnement des cellules musculaires en glucose nécessite le maintien de la concentration de glucose sanguin, régulé par des hormones.

3,2,1/ la contraction musculaire

1/ Les muscles et l’articulation

Réaliser et/ou observer au microscope optique et au microscope électronique des préparations de cellules musculaires striées, pour enrichir la notion de cellule eucaryote spécialisée.

Manipuler, modéliser, recenser, extraire et organiser des informations et/ou manipuler (dissections, maquettes…) pour comprendre le fonctionnement du système musculo-articulaire.

• Dissequer un muscle,

• observer à la loupe puis au miscroscope

• observer des lames de muscle : faire un dessin

tri_bilan heuristique

L'heuristique (du grec ancien εὑρίσκω, eurisko, « je trouve »), parfois orthographiée euristique, signifie « l'art d'inventer, de faire des découvertes »

Une carte heuristique, cognitive, mentale, des idées, mind map, est un schéma, supposé refléter le fonctionnement de la pensée, représente visuellement suivant le cheminement associatif de la pensée.

http://www.mindmapping.com/fr/

http://www.cndp.fr/crdp-besancon/index.php?id=cartes-heuristiques

https://www.mindmeister.com/fr/54947760/carte-des-illustrations-pour-le-mindmapping

http://www.mmdfrance.fr/mind-manager-ressources/methode-mind-mapping/

http://svt.ac-creteil.fr/?Utiliser-un-logiciel-de-carte-4034

http://freemind.sourceforge.net/wiki/index.php/Download

http://freemind.sourceforge.net/wiki/index.php/Main_Page

Organisation générale du système nerveux : Mind map

Bilan : Comportements, mouvement et système nerveux

Les réflexes

Liens : éducation à la santé : test médical du réflexe myotatique, conséquences des lésions médullaires, action des drogues.

Notions fondamentales : éléments fonctionnels de l’arc-réflexe ; muscles antagonistes ; caractéristiques structurales et fonctionnelles du neurone ; éléments structurels des synapses neuro-neuronale et neuromusculaire ; codage électrique en fréquence ; codage biochimique en concentration.

Les réflexes mettent en jeu différents éléments qui constituent l’arc-réflexe. À partir d’une sensation de départ (stimulus) captée par un récepteur sensoriel, un message nerveux codé en potentiels d’action est élaboré. Il circule dans les neurones sensoriels jusqu’au centre nerveux (corne dorsale de la moelle épinière) où se produit le relais synaptique sur le neurone-moteur. Celui-ci conduit le message nerveux jusqu’à la synapse neuromusculaire, qui 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. Cela induit la contraction musculaire et la réponse motrice au stimulus.

Précisions : il s’agit de choisir un réflexe impliquant peu de neurones, comme le réflexe myotatique. Concernant le potentiel d’action, les mécanismes liés au fonctionnement des canaux voltage-dépendants ne sont pas au programme. Le fonctionnement des canaux calciques dans la cellule musculaire n’est pas détaillé.

Mettre en évidence les éléments de l’arc-réflexe à partir de matériels variés (enregistrements, logiciels de simulation).

Réaliser, observer des coupes histologiques de fibres et de nerfs.

Observer des coupes histologiques de moelle épinière.

Interpréter des électronographies afin de caractériser le fonctionnement d'une synapse chimique.

Cerveau et mouvement volontaire

Objectifs : en s’appuyant sur l’exploitation d’images cérébrales simples, il s’agit de montrer l’existence d’une commande corticale du mouvement.

Notions fondamentales : intégration par le neurone moteur, sommation temporelle et spatiale, aire motrice, plasticité cérébrale.

Le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales assurant le bon fonctionnement de l’ensemble. L’exploration du cortex cérébral permet de situer les aires motrices spécialisées à l’origine des mouvements volontaires. Les messages nerveux moteurs qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones qui « descendent » dans la moelle jusqu’aux neurones-moteurs. Le corps cellulaire du neurone-moteur reçoit des informations diverses qu’il intègre sous la forme d'un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le message d’un seul neurone moteur. Certains dysfonctionnements du système nerveux modifient le comportement et ont des conséquences sur la santé. L’apprentissage ou la récupération de la fonction cérébrale après un accident reposent sur une capacité essentielle : la plasticité cérébrale.

Observer au microscope des coupes de système nerveux central et/ou extraire, exploiter des informations sur le rôle des cellules gliales.

Utiliser un logiciel de visualisation et/ou extraire et exploiter des informations, notamment à partir d’IRMf, afin de caractériser les aires motrices cérébrales.

Recenser, extraire et exploiter des informations permettant de : comprendre et prévenir certains dysfonctionnements nerveux (par exemple : accident vasculaire cérébral, maladies neuro-dégénératives, infections virales…) ; mettre en évidence la plasticité du cortex à partir de situations d’apprentissages ou de récupération post-dysfonctionnement.

Le cerveau, un organe fragile à préserver

Liens : SVT – collège : message nerveux et neurone ; classe de seconde : cellule spécialisée et système de récompense.

Notions fondamentales : neurotransmetteur, molécules exogènes.

Les aires corticales communiquent entre elles par des voies neuronales où se propagent des potentiels d’action dont la fréquence d’émission est modulée par un ensemble de neurotransmetteurs. La prise de substances exogènes (alcool, drogues) peut entraîner la perturbation des messages nerveux et provoquer des comportements addictifs.

Précisions : l’étude de la cellule spécialisée, menée en classe de seconde, est réinvestie dans le cadre de l’examen des neurones (forme, cytosquelette, vésicules…). Un seul exemple de dysfonctionnement du système nerveux est traité. Le système de récompense, découvert en classe de seconde, peut être réinvesti lors de l’étude de certaines addictions.

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.

Netothèque de neurologie

Articles scientifiques :

• L’autisme, une question de connexions? : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-l-autisme-une-question-de-connexions-22030.php

• Un tétraplégique parvient à bouger sa main grâce à une puce dans le cerveau, Publié le : 19 avril 2016 : https://www.frcneurodon.org/informer-sur-la-recherche/actus/un-tetraplegique-parvient-a-bouger-sa-main-grace-a-une-puce-dans-le-cerveau/

• fontaine de jouvence neuronale : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-une-fontaine-de-jouvence-neuronale-25819.php

• Paralyzed Rats Walk Again, Thanks to Electricity, Chemicals—And Chocolate : http://news.nationalgeographic.com/news/2012/05/120531-paralyzed-rats-walk-science-spinal-cords-health/

• Cerveau : les zones de la réflexion et de la décision ont été localisées : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/biologie-3/d/cerveau-les-zones-de-la-reflexion-et-de-la-decision-ont-ete-localisees_40795/

• La plasticité cérébrale au niveau du cortex des rongeurs : http://www.inrp.fr/Acces/biotic/neuro/plasticite/html/plastic.htm

• organisation des projections corticales des vibrisses chez le rat : http://www.inrp.fr/Acces/biotic/neuro/plasticite/html/vibrisses.htm

• À l’origine de la satiété, des cellules du cerveau qui changent de forme après un repas : http://www.cnrs.fr/fr/lorigine-de-la-satiete-des-cellules-du-cerveau-qui-changent-de-forme-apres-un-repas

• Être « nez » : un art qui se cultive : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-etre-nez-un-art-qui-se-cultive-26696.php

• Les triglycérides contrôlent les neurones du « circuit de la récompense » : http://www.cnrs.fr/fr/les-triglycerides-controlent-les-neurones-du-circuit-de-la-recompense

• Changements répétés de la morphologie dendritique dans l'hippocampe de l'écureuil sibérien au cours de l'hibernation : http://www.inrp.fr/Acces/biotic/neuro/plasticite/html/hibernation.htm

• Un cerveau ancestral de 600 millions d'années : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-un-cerveau-ancestral-de-600-millions-d-annees-25812.php

• Détecter la maladie de Parkinson avant l'apparition des symptômes : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-detecter-la-maladie-de-parkinson-avant-l-apparition-des-symptomes-25928.php

• Le lent développement du cerveau humain : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-le-lent-developpement-du-cerveau-humain-25821.php

• Soulager la douleur chronique : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-soulager-la-douleur-chronique-26245.php

• Un réseau social dans le cerveau : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-un-reseau-social-dans-le-cerveau-26627.php

• Mythe cerveau multitache : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-le-mythe-du-cerveau-multitache-24989.php

• La morale, alchimie cérébrale ? : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-la-morale-alchimie-cerebrale-25154.php

• Autisme : les neurones miroirs hors de cause : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-autisme-les-neurones-miroirs-hors-de-cause-25215.php

• autisme & genetic : http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=autism-genetic-complexity

• racines de l'autisme : http://blogs.nature.com/news/thegreatbeyond/2010/06/rare_genetic_variants_linked_t.html

• http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-le-fast-food-modifie-le-cerveau-25155.php

• http://www.newscientist.com/article/dn18958-zoologger-flashmobbing-locusts-have-redesigned-brains.html

• les antipsychotiques abîment le cerveau : http://www.nature.com/news/2010/100606/full/news.2010.281.html

• boire et fumer : http://www.newscientist.com/article/mg20627634.700-trying-to-quit-smoking-the-devil-is-in-the-drink.html

• fontaine de jouvence neuronale : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-une-fontaine-de-jouvence-neuronale-25819.php

• Comment le cerveau apprend : http://www.larecherche.fr/content/actualite-sapiens/article?id=29209 id=29049

• Comment le cerveau produit le langage : http://www.larecherche.fr/content/actualite-sapiens/article?id=26850#commentaires

• Attention spatiale auditive et visuelle chez des patients héminégligents et des sujets normaux: Etude clinique, comportementale et électrophysiologique : http://www.unige.ch/cyberdocuments/theses2001/CrottazHerbetteS/these_body.html

Révision-évaluation

• https://www.assistancescolaire.com/eleve/TS/svt/reviser-le-cours/le-reflexe-myotatique-un-exemple-de-commande-reflexe-du-muscle-t_svt_15

• 
  

images

• Images : http://imagesbiogeolfxm.free.fr/sn/thumb.html

• Visible human project : http://www.madsci.org/~lynn/VH/annotated.html

• New Views of the Brain [Slide Show] : http://www.scientificamerican.com/slideshow/new-view-of-the-brain-slide-show/

• Mapping the Mind: Online Interactive Atlas Shows Activity of 20,000 Brain-Related Genes : http://www.scientificamerican.com/slideshow.cfm?id=mapping-the-mind&photo_id=62717E3C-FD41-1F31-09A66AA69B572AA9

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

sites spécialisés

• sur la mémoire : http://www.memorya.org/#accueil

• Le cerveau à tous les niveaux :très complet à plusieurs niveaux de lecture : http://lecerveau.mcgill.ca/index.php

• Etude clinique, comportementale et électrophysiologique : http://www.unige.ch/cyberdocuments/theses2001/CrottazHerbetteS/these_body.html

• Imagerie par résonance magnétique de l’action de l’acupuncture à spécificité visuelle : http://www.meridiens.org/acuMoxi/sixquatre/STEPHAN-IRMf.htm

• Imagerie cérébrale : http://lecerveau.mcgill.ca/flash/capsules/outil_bleu13.htm

• Formation médicale en ligne pour les professionnels de santé : http://www.imaios.com/fr/e-Cours/e-MRI

• dossier INSERM : http://www.inserm.fr/thematiques/neurosciences-sciences-cognitives-neurologie-psychiatrie/dossiers-d-information

• site fac dentaire : http://pages.infinit.net/wave/systeme_nerveux.htm#haut

• site de neuroanatomie : http://www.chups.jussieu.fr/ext/neuranat/

Embryogénèse du SN :

• http://lecerveau.mcgill.ca/flash/d/d_09/d_09_cr/d_09_cr_dev/d_09_cr_dev.html

• http://www.snv.jussieu.fr/vie/documents/c_embryo/vesicules/vesicules_embryon.htm

• http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/phylogenie-et-evolution-des-systemes-nerveux/comprendre/anatomie-et-ontogenese-du-systeme-nerveux-des-vertebres

Représentations corticosensorielles chez les mammifères : homonculus, ratunculus :

• http://www.inrp.fr/Acces/biotic/neuro/plasticite/html/representations.htm

• http://www.afblum.be/bioafb/hominisa/homoncul.JPG

• https://oraprdnt.uqtr.uquebec.ca/pls/public/docs/GSC868/F905395155_joe.lite.jpg
  http://lacalmette.midiblogs.com/media/01/01/0aa7ad714f4c9d40ea13e5d484cdb348.jpg

• http://www.utsc.utoronto.ca/%7Epsya01/RealHumunculus1.jpg

Logiciels de simulation :

Animation potentiel de repos : http://viasvt.fr/potentiel-action/propagation-pa.html

Logiciel de simulation ExAO nerf crabe : « simnerf » de Philippe Cosentino à télécharger : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/?p=663 : https://www.pedagogie.ac-nice.fr//svt/productions/flash/modeledenerf/simnerf.zip

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?article1446

Animations en ligne :

https://www.pedagogie.ac-nice.fr//svt/productions/flash/simulfibre/

https://svtanim.pagesperso-orange.fr/neurone_1.htm

synthèse schématique sur les aires visuelles : http://ww3.ac-poitiers.fr/svt/activite/j-coutable/AiresCerebrales/AiresC.htm

Évaluation

faire une Lecture critique de https://youtu.be/sin0DITXyZI

http://svt.ac-besancon.fr/bac-general-spe-svt-session-septembre-2022-polynesie-sujet-2/

http://svt.ac-besancon.fr/bac-general-spe-svt-session-septembre-2022-polynesie-sujet-1/

https://www.didac-tic.fr/bac/

ex1

Nouméa 27 octobre 2022, Mayotte 19 mai 2022, Amérique du nord 18 mai 2022, Amérique du nord 19 mai 2022, Asie 18 mai 2022, Métropole 11 mai 2022 (corrigé), Métropole 15 mars 2021 (corrigé), Métropole 7 juin 2021, Métropole 8 juin 2021

ex2

Nouméa 26 octobre 2022, Polynésie 31 août 2022, Polynésie 30 août 2022, Mayotte 18 mai 2022, Métropole 16 mars 2021 (corrigé), Amérique du nord 24 mars 2021, Polynésie 16 mars 2021

Nucleic Acids

DNA sequencing

Video 7'59 : https://www.youtube.com/watch?v=NNASRkIU5Fw Nucleic Acids. Paul Andersen explains the importance and structure of nucleic acids. He begins with an introduction to DNA and RNA. He then describes the important parts of a nucleotide and shows how they are connected through covalent and hydrogen bonding.

Text 213 words : https://academic.oup.com/nar/article/35/18/6227/2402812 : DNA sequencing: bench to bedside and beyond

The Forces of Evolution

video 3'17 : https://youtu.be/7rZfqD8exZE?si=Uii0xzkfVk436PKQ The Forces of Evolution

video 5'23 : https://youtu.be/5NdMnlt2keE?si=q1s0pF89R4RElCGj / Five fingers of evolution - Paul Andersen

video 8'48 : https://youtu.be/GhHOjC4oxh8?si=oxAdWFBUH6fid9Zh What is Evolution?

text 438 words : https://byjus.com/question-answer/what-are-the-four-evolutionary-forces-that-would-disrupt-population/

Five fingers of evolution - Paul Andersen

The Forces of Evolution

et la volonté ?

3,1,4/ Cerveau et Mouvements volontaires

1/ Cerveau structurel en six couches cellulaires

• Observer des coupes du système nerveux central

• dessinez et schématisez

manuel p.377 : extraire, exploiter des informations sur le rôle des cellules gliales. : https://fr.calameo.com/read/0049569796b0e5449fade

https://biblio.manuel-numerique.com/?openBook=9782047390696%3FY29udGV4dGVSZXNvdXJjZT17InR5cGUiOiJwYWdlIiwiaWRyZWYiOiJpZF9DaGFwdGVyXzAyNF9QYWdlXzAwMDAzX3hodG1sIiwiY2ZpIjoiLzQvMi8xNjZAMDowIn0%3D

video INSERM 1’39 cellules gliales : https://youtu.be/nso2areZQT4

anatomie : https://www.zygotebody.com/#nav=7.91,164.22,64.14,0,0,0,0&sel=p:;h:;s:1810;c:-0.6;o:-0.75&layers=1,1,10000 ou https://www.reseau-canope.fr/corpus/anatomie-3d/homme#systeme-nerveux

le cerveau à tous les niveaux : https://www.lecerveau.ca/flash/d/d_01/d_01_cl/d_01_cl_ana/d_01_cl_ana.html#2

Le cerveau est composé de neurones et de cellules gliales assurant le bon fonctionnement de l’ensemble.

2/ Cerveau fonctionnel en aires corticales interconnectées

Utiliser un logiciel de visualisation et/ou extraire et exploiter des informations, notamment à partir d’IRMf, afin de caractériser les aires motrices cérébrales.

Recenser, extraire et exploiter des informations permettant de comprendre et prévenir certains dysfonctionnements nerveux (par exemple : accident vasculaire cérébral, maladies neuro-dégénératives, infections virales…) ;

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/

Logiciels à connaître pour le TP de BAC, banque de données IRM et IRMf, facile à télécharger et utiliser :

Logiciel Eduanatomist : http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/neurosciences/Banquedonnees_logicielneuroimagerie/eduanatomist

version en ligne : http://acces.ens-lyon.fr/logiciels/EduAnat2Online/

fiches techniques pour le tpBAC : https://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/fiches-techniques

L’exploration du cortex cérébral permet de situer les aires motrices spécialisées à l’origine des mouvements volontaires. Les aires corticales communiquent entre elles par des voies neuronales où se propagent des potentiels d’action dont la fréquence d’émission est modulée par un ensemble de neurotransmetteurs.

3/ Intégration des messages nerveux par sommation de PA

sommation : addition ; PA : potentiel d'action

Modélisation de la sommation de potentiels d'action / logiciels :

« Nerf » de Perez : logiciel de simulation → menu « synapse »

https://disciplines.ac-toulouse.fr/svt/les-logiciels-de-pierre-perez

« somspat » de Consentino : logiciel sommation spatiale :

https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/flash/somspat/

https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/somtemp/

https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/?tag=integration-nerveuse

Les messages nerveux moteurs qui partent du cerveau cheminent par des faisceaux de neurones qui « descendent » dans la moelle jusqu’aux neurones-moteurs. Le corps cellulaire du neurone-moteur reçoit des informations diverses qu’il intègre sous la forme d'un message moteur unique et chaque fibre musculaire reçoit le message d’un seul neurone moteur.

4/ Evolution constante par plasticité cérébrale

Recenser, extraire et exploiter des informations permettant de mettre en évidence la plasticité du cortex à partir de situations d’apprentissages ou de récupération post-dysfonctionnement.

Expérimentation animale sur la plasticité cérébrale :

Approche clinique de la plasticité motrice cérébrale

Plasticité corticale chez l'homme adulte : http://www.inrp.fr/Acces/biotic/neuro/plasticite/html/plasthom.htm

Certains dysfonctionnements du système nerveux modifient le comportement et ont des conséquences sur la santé. L’apprentissage ou la récupération de la fonction cérébrale après un accident reposent sur une capacité essentielle : la plasticité cérébrale.

Bilan vidéo 

• Cpassorcier: CERVEAU 1 : LES SORCIERS SE PRENNENT LA TETE 26’ : https://youtu.be/qWr8yA-ZhBI

• INSERM: La commande du mouvement 3’24 : https://youtu.be/3BNtwAgtMFo

interprétation des graphes

3/ Histoire de l'humain

Les concepts de biologie évolutive ont une large portée explicative, présentée ici à travers plusieurs exemples. Ils permettent de comprendre l’anatomie comme le résultat d’une longue histoire évolutive, faite d’adaptations, de hasard, de contingences et de compromis. Les concepts de variation et de sélection naturelle éclairent des pratiques humaines (médicales et agricoles) et certaines de leurs conséquences.

3,1/ Traces de l'évolution sur l'humain

1/ Régressions en cours

Interpréter des caractéristiques anatomiques humaines en relation avec des régressions en cours (comme les dents de sagesse).

video rapide : https://youtube.com/shorts/eSAtv_dy7P4?si=dLyj81X3d5B_L-fE

video 4'37 in english : https://youtu.be/nSdz6ShV4iA?si=Ce3az6tVDwbC7KZP

video 6'29 en espagnol : https://youtu.be/gdjQiao1QYE?si=5ED7_VzS36G19aoZ

radio 5'46 pour comprendre : https://youtu.be/p0vTo5wYvss

comparaison crânes Pan//Homo

Comme les dents de sagesse ne sont plus indispensables, les mutations qui touchent des gènes impliqués dans leur formation n’affectent pas le succès reproducteur des individus. La sélection naturelle n’a donc pas d’effet. Il est donc possible que les fréquences des allèles impliqués évoluent au hasard. Il est cependant difficile de tirer des conclusions à partir des statistiques sur les dents de sagesse ou des quelques fossiles disponibles. Il n’est pour l’instant pas possible d’affirmer que l’absence de formation de dents de sagesse corresponde à une évolution de l’être humain. Si ces absences semblent plus nombreuses, c’est parce qu’elles sont mieux diagnostiquées. Ainsi il peut s’agir d’incidents liés à la diversité humaine. Nous aurons sans doute encore longtemps une formule dentaire à 32 dents.

https://www.lelivrescolaire.fr/page/5339666

dents de sagesse, petit orteil...

2/ Contraintes historiques

Interpréter des caractéristiques anatomiques humaines en relation avec des contraintes historiques (comme le trajet de la crosse aortique), des contraintes de construction (comme le téton masculin)

manuel p.276-277 / p.209

video dissection girafe par Dawkins : https://www.dailymotion.com/video/xdm5he

https://www.chimio-pratique.com/cancer-sein-homme-tumeur/

https://www.lelivrescolaire.fr/page/5339666

Construction du téton ♂

Formation de la crosse aortique

nerf laryngé récurent

canaux déférents ♂

3,1,3/ Les réflexes sont des mouvements involontaires

1/ Schématisation de l’arc réflexe

• Distrait, vous posez la main sur la plaque brûlante de la cuisinière : que se passe-t-il ?

• Détaillez chaque partie de l’action

• Réalisez un schéma fonctionnel

• testez vos réflexes rotuléens et achiléens

Logiciels de simulation d'expériences de sections-stimulations sur la grenouille

logiciel « reflexmed » à télécharger : http://tice.svt.free.fr/spip.php?article2072

logiciel « flexion.exe » à télécharger ou utiliser en ligne : https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/productions/flexion/

pour explorer « expérimentalement virtuellement » quelques caractéristiques du fonctionnement du système nerveux chez les vertébrés :
▪ Le rôle des nerfs dans la transmission de l’information nerveuse.
▪ Le rôle de la moelle épinière dans le fonctionnement de l’activité réflexe
▪ Le rôle des racines rachidiennes.
▪ La vitesse de conduction du message nerveux et le délai synaptique.

• schématisez la grenouille avec les nerfs sensitifs et moteurs, les centres nerveux, le recepteur et l'effecteur du réflexe considéré

• relevez les résultats dans un tableau à double entrée : section n° / stimulation n°

neurone sensitif = afférent → centre nerveux

neurone moteur = motoneurones = efférent ← centre nerveux

moelle épinière = centre nerveux

2/ La moelle épinière, centre nerveux du réflexe

• Observez des coupes histologiques de moelle épinière au µscop

• dessinez

• légendez : matière blanche, matière grise, racine ou corne dorsale, corne ventrale, ganglions spinal, canal de l'épendyme,

coupes histologiques de moelle épinière : 

http://www.udel.edu/biology/Wags/histopage/lowmagpage/lomagjpegs/cerebralhemispheres.jpg

http://espace-svt.ac-rennes.fr/applic/moelle/moelle.htm

http://forum.mikroscopia.com/uploads/monthly_05_2007/post-36-1178972693.jpg ;

http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/images/ct_moelle.jpg ;

Dessin : http://www.medecine-et-sante.com/gimages/moelle2.jpg

matière grise : somas / matière blanche : axones

corne dorsale de la moelle épinière

Attention confusions !	Moelle	os	ganglions	Cellules
système Immunitaire	Rouge = hématopoïétique	longs (fémur, tibia)	Lymphatiques	souches des globules
système Nerveux	Épinière = spinale = rachis	vertèbres	Spinaux	Neurones subst blanche = axones subst grise = somas

3/ Le réflexe myotatique sert de diagnostic

schéma d’un arc réflexe :

stimulus → recepteur sensoriel → nerf sensitif → centre nerveux → nerf moteur → muscle → réponse

Videothèque de neurologie : https://www.cen-neurologie.fr/videotheque?field_tags_tid=All

un test diagnostique :https://www.cen-neurologie.fr/premier-cycle/semiologie-analytique/syndrome-pyramidal Syndrome pyramidal→ II – Signes cliniques → 1. Déficit moteur (déficit de la commande motrice volontaire) → Hémiplégie flasque : https://youtu.be/cJyL-Eu59aQ?si=8k4IOlVrl11suhWG

Les acteurs du réflexe myotatique / photographies

Enregistrement du réflexe achiléen humain / ExAO

Animation en ligne : http://viasvt.fr/reflexe-achileen/reflexe-achileen.html

cours TS en ligne : http://eric.lacouture.free.fr/lycee/termS/cours_TermS_ch15.htm

Reflexe myotatique Video INSERM 2’58 : https://youtu.be/KyX9OkEVaBY

Les réflexes mettent en jeu différents éléments qui constituent l’arc-réflexe. À partir d’une sensation de départ (stimulus) captée par un récepteur sensoriel, un message nerveux est élaboré. Il circule dans les neurones sensoriels jusqu’au centre nerveux (corne dorsale de la moelle épinière) où se produit le relais sur le neurone-moteur. Celui-ci conduit le message nerveux. Cela induit la contraction musculaire et la réponse motrice au stimulus.

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.