Partie 2 – Deuxième exercice (5 points) – Enseignement spécifique Thème 3B – Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse Une anesthésie générale entraîne le sommeil, l’inhibition de la douleur et le relâchement musculaire. Généralement ces trois états son obtenus par des produits différents. Monsieur X doit subir une opération mais l’anesthésie générale l’inquiète. Il a appris qu’une des molécules utilisées est la D.tubocurarine, molécule de synthèse de curare. Il sait que cette molécule est un poison utilisé par certains Amérindiens. Document 1 : enregistrement de l’activité électrique d’une fibre musculaire. Document 2 : photographie d’une synapse neuromusculaire Les vésicules synaptiques contiennent un neuromédiateur : l’acétylcholine. Source : NATHAN TS 2012 Sujet élaboré par le Cercle d’études Lycée SVT – Académie de Montpellier - 2013 Document 3 : action de l’acétylcholine sur un muscle squelettique de grenouille Le muscle squelettique, muscle strié dont la contraction entraine un mouvement, après prélèvement est maintenu dans un bain physiologique, plus ou moins enrichi en acétylcholine, permettant la survie des fibres musculaires. Un montage permet d’enregistrer les contractions en fonction de différentes concentrations d’acétylcholine. Les mesures sont effectuées en absence ou en présence de D-Tubocurarine. Document 4 : modèles moléculaires du récepteur de l’acétylcholine Au niveau post-synaptique, l'acétylcholine interagit avec un récepteur spécifique constitué de 5 sous-unités protéiques (nommées A à E) Récepteur de l’acétylcholine en présence d’acétylcholine Récepteur de l’acétylcholine en présence de D-Tubocurarine Réalisé avec Rastop Question : Vous êtes médecin anesthésiste, expliquez le rôle et le mode d’action au cours de l’anesthésie de la molécule de synthèse D-Tubocurarine à Monsieur X, en vous appuyant sur les documents proposés et vos connaissances. Sujet élaboré par le Cercle d’études Lycée SVT – Académie de Montpellier - 2013 Partie 2 – Deuxième exercice (5 points) – Enseignement spécifique Thème 3B – Neurone et fibre musculaire : la communication nerveuse Eléments d’évaluation Critères Eléments scientifiques issus du document : (complets, pertinents, utilisés à bon escient en accord avec le sujet…) Indicateurs Document 1 : Forte variation du potentiel musculaire dans la fibre en absence de curare. Très faible variation de l’activité électrique d’une fibre musculaire en présence de curare. Le curare empêche la genèse d’un potentiel d’action dans la fibre musculaire innervée par le motoneurone. Document 2 : le bouton synaptique d’une jonction neuromusculaire présente des vésicules synaptiques contenant de l’acétylcholine. Document 3 : Sans D-Tubocurarine. Avec doses croissantes d’acétylcholine, augmentation de l’amplitude de la contraction musculaire (valeurs). Avec la D-Tubocurarine. Avec mêmes doses croissantes d’acétylcholine : Pour des faibles concentrations d’acétylcholine : 10-5 et 10-4 pas de contraction musculaire. Augmentation de l’amplitude de la contraction musculaire moindre (valeurs). La D-Tubocurarine empêche ou diminue la contraction musculaire. Document 4 : Les molécules d’acétylcholine se lient à leurs récepteurs entre chaque chaine. Les molécules de D-Tubocurarine se lient au récepteur à acétylcholine entre les chaînes E et D et B et C sur les mêmes sites que l’acétylcholine. Eléments scientifiques issus des connaissances Eléments de démarche – Fonctionnement de la synapse : rôle du neuromédiateur, des récepteurs de la membrane post-synaptique. Origine de la contraction des cellules musculaires : potentiels d’action musculaire La démarche adoptée est claire. Les arguments s’enchainent de façon logique et permettent de répondre au problème. Mode d’action de la D-Tubocurarine au cours d’une anesthésie : Liaison des molécules de D-Tubocurarine sur les récepteurs de l’acétylcholine (doc 4) concurrencent l’acétylcholine (doc 2) et empêche leurs liaisons. Par leur occupation des récepteurs, ces molécules empêchent la genèse de potentiels d’action (doc 1) musculaire (ou en diminuent la fréquence). L’absence ou la diminution des potentiels d’action musculaires supprime ou limite l’amplitude de la contraction des fibres musculaires (doc 3). Expression écrite : Rôle de la D-Tubocurarine au cours d’une anesthésie : ces molécules permettent le relâchement des muscles en supprimant ou limitant la contraction des fibres musculaires. - Ecriture lisible, présentation propre et soignée - Orthographe - Organisation du texte Sujet élaboré par le Cercle d’études Lycée SVT – Académie de Montpellier - 2013 Barème Démarche cohérente qui permet de répondre à la problématique La réponse contient tous les arguments nécessaires (saisies d’informations et connaissances correctement mises en relation). Les arguments s’enchainent de façon logique. Rares arguments incomplets ou enchainements illogiques Arguments complets et enchainements logiques. Démarche maladroite et réponse partielle à la problématique Aucune démarche ou démarche incohérente La réponse ne comporte pas tous les arguments nécessaires et/ou leur enchainement n’est pas forcément logique. La réponse ne comporte pas tous les arguments nécessaires et/ou leur enchainement n’est pas forcément logique. Quelques saisies de données mais pas de mise en relation. De très rares saisies de données mais pas de mise en relation. Qualité de la communication correcte 5 Qualité de la communication correcte Qualité de la communication à améliorer 4 Qualité de la communication correcte 3 Qualité de la communication à améliorer Qualité de la communication correcte Qualité de la communication à améliorer Sujet élaboré par le Cercle d’études Lycée SVT – Académie de Montpellier - 2013 2 1 0