Discipline : SVT
Niveau : 4e Sc. Exp
TD6 de révision
Le message nerveux
Conception et sélection de
Ridha B. Février 2016
EXERCICE I :
Le schéma suivant rend compte des phénomènes membranaires électriques et chimiques en absence
de toute stimulation de la cellule nerveuse.
1- Complétez ce schéma en ajoutant le nom des espèces ioniques, le sens des échanges, le type de
transport et le signe des charges électriques.
2- Exposez alors en quelques lignes la signification du potentiel de repos, son origine ionique et le
mécanisme de son maintien.
EXERCICE II :
On peut mesurer les phénomènes électriques au niveau d’une fibre nerveuse par un dispositif analogue
à celui du document suivant. NB : à t1, R1 et R2 sont dans le milieu extracellulaire, on enregistre E1 ; à t2,
R1 est plongée dans l’axone, on enregistre E2 et à t3, on porte une stimulation efficace sur l’axone, on
enregistre E3.
1. Analysez les enregistrements
E1, E2 et E3 en dégageant les
conclusions essentielles.
2. Déduisez les propriétés de la
fibre nerveuse
mises en
évidence par cette expérience.
p. 2 TD6 de Neurophysiologie 4e Sc. Exp. Ridha B. Février 2017
EXERCICE III (Baccalauréat français Série C Juin 1994, modifié) :
A-Pour étudier les phénomènes bioélectriques de la fibre nerveuse, on dispose d’informations fournies
dans les documents suivants :
1°- Analysez le document 1 pour en déduire la caractéristique électrique de la fibre nerveuse au repos.
2°- Analysez comparativement les courbes du document 2. Déduisez, en vous aidant de votre réponse à
la première question, le type d’échanges ioniques à l’origine des différences constatées.
3°- Dans le document 3, Identifiez les phases a, b et c du potentiel d’action et mettez-les en relation avec
la variation de la perméabilité membranaire aux ions Na+ et K+ pour en déduire (en vous aidant du
document 1) les échanges ioniques qui les caractérisent.
Ions
Dans l’axone (en
millimoles. L-1)
Dans l’eau de mer (en
millimoles. L-1)
Na+ 50 460
K+ 400 10
Document 1
Concentration en ions Na+ et K+ dans
l’axone de Calmar (non stimulé) et dans
l’eau de mer (de composition identique à
celle du milieu extracellulaire).
Document 2
Enregistrement dans l’axone de Calmar
de potentiels d’action dans deux
conditions différentes.
Document 3
On mesure au cours d’un potentiel
d’action la perméabilité de la membrane
de l’axone de Calmar aux ions Na+ et K+.
Les résultats sont reportés dans les
graphiques ci-contre.
p. 3 TD6 de Neurophysiologie 4e Sc. Exp. Ridha B. Février 2017
B- Pour confirmer les rôles des ions Na+ et K+ dans le déroulement du potentiel d’action, on réalise une
série d’expériences sur un axone isolé d’Aplésie (autre mollusque marin). Le document 4 présente les
résultats obtenus dans différentes conditions. D’autre part, on stimule avec des intensités de plus en
plus croissantes (St1 à St4) un axone isolé du même animal, on enregistre les résultats figurés dans le
document 5. NB : St4 donne le même résultat que St3.
Document 4
ddp (mv)
temps (ms)
-70
-50
+120
St1
St2
St3
EXERCICE IV :
On isole un corpuscule de Pacini (mécanorécepteur cutané sensible aux variations de la pression
mécanique appliquée sur la peau et est donc à l’origine du sens du toucher) et on le stimule en le
comprimant comme indiqué sur la figure 1, avec des intensités de plus en plus croissantes. L’activité
électrique de sa fibre nerveuse est enregistré sur oscilloscope à l’aide de microélectrodes.
1°-a.
Expliquez les résultats de
chaque expérience
en montrant
qu’ils confirment les conclusions
précédentes.
b. Tirez une information
supplémentaire apportée par ces
résultats ?
2°- Analyser comparativement les
enregistrements du document 5.
3°-
En vous aidant de vos
connaissances
et de vos
conclusions dégagées de cette
étude, mettez en ordre les
évènements à l’origine de la
naissance d’un potentiel d’action
dans la fibre nerveuse.
Document 5
p. 4 TD6 de Neurophysiologie 4e Sc. Exp. Ridha B. Février 2017
La figure 2 résume les résultats de cette expérience.
1°- Analysez méthodiquement ces résultats pour :
a. Déduire la signification du potentiel de récepteur et du potentiel générateur.
b. Les rôles de la terminaison nerveuse, du premier nœud de Ranvier et du reste de la fibre nerveuse.
2. On refait la même expérience (en stimulant par des masses marquées), mais les enregistrements sont
effectués uniquement au deuxième nœud de Ranvier. Les résultats sont reportés dans la figure 3.
Figure 1
Structure et procédure de stimulation
du corpuscule de Pacini
Figure 2
0.4 g cm-2
4 g cm-2
8 g cm-2
début
fin
1
/
4
100%
