TP26 partie1 (1h) LES CELLULES DE L ARC REFLEXE Le réflexe myotatique met en œuvre un récepteur sensitif, un neurone sensitif, un centre nerveux : la moelle épinière, un neurone moteur (ou motoneurone) et un organe effecteur : le muscle initialement étiré qui reçoit l information nerveuse. L arc réflexe permet une propagation très rapide du message nerveux et ainsi la protection du muscle étiré. C est le nerf sciatique qui contient les neurones responsables du réflexe achilléen. Il quitte la moelle épinière et rejoint les muscles de la jambe : c est donc un nerf rachidien. Objectifs : On cherche à déterminer et localiser les neurones impliqués dans ce réflexe. Activités proposées 1- A partir du document 1, complétez le schéma bilan. Aide : Sur les coupes, les zones foncées montrent la présence des noyaux et les zones claires, la présence des prolongements de cytoplasme : axone ou fibre nerveuse. 2- Exploitez les résultats des sections de Magendie (document 2) pour localiser les neurones sensitif et moteur du réflexe myotatique et leurs corps cellulaires. Pourquoi le nerf rachidien est-il dit «mixte». Appelez le professeur pour vérification 3- A partir de l ensemble des données précédentes et des documents 3 et 4, complétez le schéma-bilan du réflexe myotatique en le légendant au maximum et en utilisant des couleurs différentes pour localiser les différents neurones intervenant dans le réflexe et leur contact. 4- Ajoutez sur le schéma les différentes étapes dans l ordre chronologique aboutissant à la contraction réflexe du muscle étiré. Document 1 : Données scientifiques : Moelle épinière : centre nerveux situé dans le prolongement de l encéphale avec lequel il constitue le système nerveux central. Observée à l œil nu, la moelle épinière en coupe apparaît formée de substance blanche à la périphérie, de substance grise centrale. Une observation microscopique permet d identifier le contenu de ces deux zones. Localisation de la moelle épinière dans la colonne vertébrale Neurone : Cellule nerveuse constituée d un corps cellulaire d où partent des prolongements de deux types, les dendrites et l axone. Ce dernier conduit l influx nerveux (potentiels d action) jusqu à l arborisation terminale (ramification à l extrémité de l axone). Les dendrites sont capables de capter des messages d autres cellules ou de réagir à des stimulations précises. La transmission du message nerveux entre deux neurones se fait au niveau d une synapse. Ci-dessus : Structure du neurone sensitif (ou neurone en T) A droite : Structure du neurone moteur (ou motoneurone)
c muscle. Document 3 : La plaque motrice, jonction neuromusculaire (synapse neuromusculaire): Elle est le point de contact entre le motoneurone et le muscle squelettique. Elle se divise en différentes branches liées à plusieurs fibres nerveuses. Cette plaque possède la capacité d activer la contraction des cellules musculaires, donc de raccourcir la taille du muscle. Axone du motoneurone Plaques motrices Cellule musculaire Document 4 : Structure d une synapse neuronique (entre 2 neurones) : Document 2 : Résultats des expériences de section de Magendie Le nerf sciatique, comme tout nerf rachidien, est rattaché à la moelle épinière par deux racines : une racine dorsale et une racine ventrale. Des expériences ont été réalisées chez l animal afin de préciser le sens de circulation des messages dans les racines dorsale et ventrale. Seules les parties contenant le corps cellulaires des zones peuvent régénérer la cellule Lorsqu il n y a pas de corps cellulaires, la cellule meurt.
Intensité de stimulation > valeur seuil Intensité de stimulation < valeur seuil partie 2 (1h) LES CARACTERISTIQUES DU MESSAGE NERVEUX La réponse réflexe du muscle repose sur la transmission d un message nerveux de nature électrique depuis le récepteur sensoriel jusqu à la plaque motrice en passant par la moelle épinière. Cette transmission est très rapide. Objectifs : Déterminer les caractéristiques du message nerveux dans les cellules nerveuses. Déterminer comment le message nerveux code l intensité et la durée de la stimulation dans une cellule nerveuse. Matériel : - Document 1 à 4 : résultats expérimentaux de stimulation électrique sur une fibre nerveuse de Calmar et sur un muscle de grenouille Activités proposées Vous êtes professeur de SVT et vous préparez une séquence de cours sur les caractéristiques du message nerveux. Utilisez l ensemble des documents 1 à 4 et le logiciel «nerf» pour construire votre séquence de cours qui comprendra un paragraphe de cours organisé présentant, de façon argumentée, les notions suivantes : potentiel de repos, - potentiel d action (nature du message et condition de déclenchement) - codage de l intensité et de la durée de la stimulation. Une analyse des différents documents est attendue. Les notions seront illustrées à l aide d exemples précis tirés du logiciel et/ou des documents. Un ou plusieurs schémas explicatifs peuvent être proposés.
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