Caractéristiques du message nerveux

TP 19 : CARACTERISTIQUES DU MESSAGE NERVEUX MOTEUR ET TRANSMISSION SYNAPTIQUE
Dans l’étude du réflexe de posture, nous avons vu que les informations sensorielles tout comme les messages moteurs
étaient transmis des organes récepteurs à un centre nerveux, et de ce centre nerveux aux organes effecteurs, sous la
forme de messages nerveux, le long de fibres nerveuses sensitives (dendrites des neurones en T) et motrices (axones
des motoneurones), associées en nerfs
On se propose d’établir en quoi consiste un message nerveux à l’échelle d’une fibre nerveuse et comment celui-
ci est transmis d’une cellule à l’autre dans les circuits neuroniques.
Matériel :
 Logiciel nerf
 Animations Biologie en flash
 Fiche ressources
ACTIVITES ET DEROULEMENT DES ACTIVITES
COMPETENCES
1- LES CARACTERISTIQUES DU MESSAGE NERVEUX
Activité 1 : Etat de la membrane d’une fibre nerveuse au repos
3- Sous quelle forme est traduite l’activité électrique mesurée par l’oscilloscope ?
4- Analyser et interpréter ce résultat à l’aide du document A (fiche ressources)
Activité 2 : Etat de la membrane d’une fibre nerveuse suite à la stimulation
1. Toujours sur le logiciel nerf, stimuler la fibre par une stimulation faible, moyenne puis
forte. Observer l’oscilloscope. Réitérer l’opération si besoin.
2. Cliquer sur « superposition ».
3. Utiliser le texte suivant pour repérer par des couleurs les différentes phases de la
courbe, en soulignant le nom de ces phases dans le texte avec les mêmes couleurs :
« Les physiologistes disent que le potentiel d’action correspond à une brusque dépolarisation
membranaire suivie, après un bref épisode d’inversion de polarisation, d’une repolarisation
rapide de la membrane. Le retour au potentiel de repos peut-être précédé par une
hyperpolarisation transitoire »
4 - Survoler le graphique avec la souris pour vérifier les différentes phases du potentiel
d’action et compléter ce qui se passe au niveau de l’axone
Utiliser un logiciel
de simulation, Saisir
des données, Mettre
en relation des
données
Utiliser un logiciel de
simulation, Saisir
des données, Mettre
en relation des
données
1- Ouvrir le logiciel Nerf. Réaliser la
manipulation Potentiel de repos. Placer une
microélectrode à la surface extérieure de la
fibre et l’autre à l’intérieur.
2- Compléter le document ci contre, en
indiquant en rouge la valeur de potentiel
mesurée avant l’implantation des électrodes
puis après

Activité 3 : La loi du tout ou rien (document B fiche ressources)
Lors d’une stimulation faible, rien ne se produit au niveau de la fibre nerveuse.
Par contre, que la stimulation soit moyenne ou forte, le potentiel d’action est le même
(même durée, même amplitude).
On dit que la fibre nerveuse répond à la « loi du tout ou rien.
1. Justifier l’expression « loi du tout ou rien ».
Activité 4 : Propagation et codage du message nerveux
1. Lancer l’animation
http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0022-2
2. Quelle propriété essentielle du message nerveux est ici mise en évidence ?
Si on suppose que les électrodes d’enregistrement A et B sont séparées de 6 cm
(document C fiche ressources)
3. Calculer la vitesse de propagation du signal nerveux en m/s entre les électrodes A
et B (t1 : 1ms ; t2= 4.5ms)
4. A l’aide de la rubrique « vitesse de propagation » du logiciel « Nerf », proposer une
explication à la différence de vitesse selon les types de fibres nerveuses.
5. Dans le logiciel nerf ouvrir « codage dans une fibre »
6. Cliquer sur « Corpuscule de Pacini » pour avoir des informations sur cette structure.
7. Stimuler le récepteur par une stimulation faible, moyenne puis forte. Observer
l’oscilloscope et la fibre. Réitérer l’opération si besoin.
8. Déterminer comment se fait le codage du message nerveux dans une fibre
nerveuse.
Bilan 1 : Récapitulez la nature et les caractéristiques du message nerveux qui se
propage le long d’un neurone
2- LA TRANSMISSION SYNAPTIQUE
Observation : au cours du réflexe myotatique, un message nerveux sensitif, issu des
fuseaux neuro-musculaires, se propage jusqu'à la moelle épinière, puis est transmis à
un motoneurone. Celui-ci le transmet à son tour à plusieurs cellules musculaires, pour
permettre la contraction du muscle étiré. La zone de transmission, entre les deux
neurones est appelée une synapse.
Activité 5 : Les caractéristiques structurales de la synapse
V 1. Utiliser le texte suivant pour légender la synapse neuro-neuronique ci-après
(sans vous limiter aux flèches proposées) et précisez le sens du message
« La synapse a une structure asymétrique avec un élément présynaptique reconnaissable à la
présence de vésicules au niveau du bouton synaptique et un élément postsynaptique avec une
membrane plasmique épaisse.
La membrane du neurone postsynaptique est séparée de celle du neurone postsynaptique par une
fente synaptique de 20 à 50 nm de large.
La transmission du message nerveux au niveau de la synapse nécessite un messager chimique
appelé neurotransmetteur accumulé dans les vésicules du neurone présynaptique. Il s’agit d’une
transmission chimique. »
S’informer/raisonner
Utiliser un logiciel de
simulation, Saisir
des données, Mettre
en relation des
données
Communiquer à
l’aide d’un schéma

2- Comparez l’organisation de la synapse neuro-neuronique à celle d’une synapse
neuromusculaire (document D, fiche ressources)
Activité 6 : Le fonctionnement d’une synapse
A partir de l’observation des animations sur la synapse (liens ci-dessous), décrire le
mode de fonctionnement des synapses neuromusculaires.
http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/svt/program/fichacti/fich1s/synap2/pages/synap.htm
http://www.youtube.com/watch?v=QO7WCNBaWuA
Bilan 2: Légender le schéma fonctionnel suivant d’une synapse neuromusculaire.
Mise en relation de
données
Représenter des
données sous forme
de schéma légendé