Thème III : Comportements, mouvement et système nerveux

Sciences de la Vie et de la terre - Tale spé (cours)

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OUTILS :

Thème III : Comportements, mouvement et système nerveux

Chapitre 13 La mise en mouvement de l'organisme

Chapitre 14 Fonctionnement des cellules musculaires

Chapitre 15 Le contrôle des flux de glucose

Chapitre 16 L'adaptabilité de l'organisme face au stress

Sciences de la Vie et de la terre - Tale spé (cours)

OUTILS :

Chapitre 13 - La mise en mouvement de l'organisme

Bilan

Des idées pour le Grand Oral ?

Introduction :Ce que je sais déjà

Zone d'exercices

Le circuit nerveux du réflexe myotatique

Cerveau et motricité

Plasticité cérébrale et comportement addictif

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Chapitre 13 - La mise en mouvement de l'organisme

Question 1

Je me rappelle mes cours

Question 2

Question 3

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OUTILS :

Le circuit nerveux du réflexe myotatique

J'apprends...

...et je pratique !

Le réflexe myotatique achilléen

Le circuit nerveux du réflexe myotatique

Le fonctionnement coordonné des muscles antagonistes

Nature et propriétés du message nerveux

La transmission du message nerveux entre cellules excitables

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OUTILS :

Cerveau et motricité

J'apprends...

...et je pratique !

La zone motrice du cerveau et ses cellules spécialisées

La commande des mouvements volontaires

La sclérose latérale amyotrophique : des espoirs thérapeutiques

Du cerveau aux muscles

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OUTILS :

Plasticité cérébrale et comportement addictif

J'apprends...

...et je pratique !

La plasticité cérébrale

Récupérer une fonction

Le cerveau, un organe fragile à préserver

Fumer du canabis à 14 ans : quels sont les risques pour le cerveau ?

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BILAN

Problématiques abordées > Comment le message nerveux est-il transmis entre différentes cellules pour déclencher une contraction musculaire dans le cadre d'un réflexe myotatique ? > Comment la zonation du cerveau permet de déclencher un mouvement volontaire ? > Quelles sont les influences de notre comportement et de nos habitudes sur les modifications de notre cerveau au fil du temps.

I. Le circuit nerveux d'un réflexe myotatique

II. Cerveau et mouvement volontaire

III. Plasticité cérébrale et addictions

A/ L'arc réflexe

B/ Nature et propriétés du message nerveux

C/Fonctionnement synaptique et contraction du muscle

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OUTILS :

Chapitre 14 - Fonctionnement des cellules musculaires

Bilan

Des idées pour le Grand Oral ?

Introduction :Ce que je sais déjà

Zone d'exercices

Le raccourcissement des cellules musculaires

L'origine de l'ATP

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Chapitre 14 - Fonctionnement des cellules musculaires

Question 1

Je me rappelle mes cours

Question 2

Question 3

Question 4

Question 5

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OUTILS :

Le raccourcissement des cellules musculaires

J'apprends...

...et je pratique !

La cyclose des chloroplastes

La fibre musculaire, une cellule spécialisée dans la contraction

Les myopathies de Duchenne et de Becker

Le mécanisme moléculaire de la contraction

La myopathie, une dégénérescence des cellules musculaires

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OUTILS :

L'origine de l'ATP

J'apprends...

...et je pratique !

Le syndrome d'auto-brasserie

Le devenir du glucose dans le cytoplasme

L'affaire du Tylénol

Le dénouement de la glycolyse en présence de dioxygène

Différentes voies métaboliques en fonction du type d'effort

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BILAN

Problématiques abordées > Comment un muscle peut être à l'origine d'un mouvement ? > Comment les métabolismes cellulaires permettent l'approvisionnement du muscle en ATP ? > Comment différents métabolismes sont-ils utilisés en fonction du type d'effort fourni ?

I. La contraction musculaire : de l'organe aux molécules

II. L'origine de l'ATP dans la cellule musculaire

A/ Le raccourcissement des cellules musculaires

A/ La chaîne respiratoire

B/ Une efficacité dépendante de plusieurs paramètres

B/ Le rôle de l'ATP et du calcium

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OUTILS :

Chapitre 15 - Le contrôle des flux de glucose

Bilan

Des idées pour le Grand Oral ?

Introduction :Ce que je sais déjà

Zone d'exercices

La régulation de la glycémie et ses dysfonctionnements

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Chapitre 15 - Le contrôle des flux de glucose

Question 1

Je me rappelle mes cours

Question 2

Question 3

Question 4

Question 5

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OUTILS :

La régulation de la glycémie et ses disfonctionnements

J'apprends...

...et je pratique !

Expérience historique du foie lavé

Flux de glucose dans le sang et situations physiologiques

La GLP1 et le diabète non insulinodépendant

La glycémie, une grandeur régulée

Les disfonctionnements de la régulation glycémique et les diabètes

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BILAN

Problématiques abordées > Comment les variations d'efforts physiques influencent l'approvisionnement des muscles en glucose ? > Comment est régulée la glycémie en fonction des activités de l'organisme ? > Comment apparaissent les diabètes et quels informations ces maladies nous apportent-elles sur le fonctionnement de la régulation de la glycémie ?

I. L'approvisionnement des cellules musculaire en glucose

II. La glycémie et sa régulation

III. Dysfonctionnement de la régulation glycémique

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OUTILS :

Chapitre 16 - L'adaptabilité de l'organisme face au stress

Bilan

Des idées pour le Grand Oral ?

Introduction :Ce que je sais déjà

Zone d'exercices

Le stress aigu, une réponse biologique

L'organisme débordé dans ses capacités d'adaptation

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Chapitre 16 - L'adaptabilité de l'organisme face au stress

Je me rappelle mes cours

10 idées reçues sur le stress

Question 5

Question 9

Question 1

Question 10

Question 6

Question 2

Question 7

Question 3

Question 4

Question 8

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OUTILS :

Le stress aigu, une réponse biologique

J'apprends...

...et je pratique !

Le cinéma en 4 dimensions

Le cerveau déclenche l'alerte

Stress et reproduction

Préparer l'organisme à faire face à l'agent stresseur

La résilience ou la résolution de la situation stressante

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OUTILS :

L'organisme débordé dans ses capacités d'adaptation

J'apprends...

...et je pratique !

Diagnostiquer le syndrome de Cushing

Quand le stress devient chronique

Dépression ou burn-out ?

Des médicaments pour aider à lutter contre le stress chronique

Des pratiques alternatives aux médicaments anti-stress

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BILAN

Problématiques abordées > Comment caractériser un état de stress chez un individu ? > Comment un stress aigu prend-il fin et quelles sont les conséquences sur l'organisme si cet état perdure trop longtemps ? > Comment des médicaments et des pratiques non médicamenteuses peuvent-elles traiter ou limiter les effets d'un stress chronique ?

I. Le stress aigu

II. Le stress chronique

A/ Les différentes phases d'un stress aigu et comportement de l'organisme

A/ Modifications structurales et effets à long terme

B/ Hormones et rétrocontrôle

B/ Des pratiques pour favoriser la résilience

Ce que je dois savoir expliquer et savoir faire à la fin du chapitre

Je dois savoir réaliser...

Je dois savoir expliquer...

• réaliser et observer des préparations microscopiques de cellules musculaires.

• réaliser une expérimentation assistée par ordinateur pour mettre en évidence la respiration cellulaire et la fermentation.

• calculer le rendement en énergie (molécules d'ATP) de la fermentation et de la respiration.

• comment se déroule mécaniquement le mouvement d'un muscle à l'échelle de ses cellules et le rôle des molécules impliquées.

• justifier l'effet d'une myopathie (connaître au moins un exemple).

• les différentes étapes qui conduisent à une production d'ATP dans une cellule.

• le fonctionnement des différents métabolismes mis en place par une cellule musculaire pour produire de l'ATP (différences de type d'effort, quantité d'ATP produite,...).

• l'effet d'un produit dopant sur le métabolisme musculaire, avec ses conséquences sur la santé (connaître au moins un exemple).

Aide à la rédaction d'un compte rendu

• Présentation des résultats

• Introduction

Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

L'introduction doit présenter le contexte dans lequel le travail est réalisé, ainsi que la problématique associée. À la suite de la problématique doivent figurer les différentes hypothèses proposées permettant de répondre à la problématique.

• Interprétation et critique des résultats

• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

Liste des logiciels les plus employés en S.V.T.

Mesurim2

Libmol

Edu'model

GenieGen 2

Tectoglob 3D

EduAnatomist2

Le cerveau déclenche l'alerte

En biologie, le mot "stress" décrit une situation contraignante pour un indvidu ainsi que l'ensemble des réactions qu'elle engendre. Lorsque cette réponse est ponctuelle, on parle de stress aigu. Le stress aigu est une réaction normale de l'organisme pour tenter de faire face à ce stress. Plusieurs régions cérébrales sont impliquées et coopèrent lors de cette phase d'alerte.

> Le cerveau, déclencheur d'alerte

> Une grande diversité d'agents stresseurs

> La réponse physiologique aux agents stresseurs

Ce que je dois savoir expliquer et savoir faire à la fin du chapitre

Je dois savoir réaliser...

Je dois savoir expliquer...

• interpréter des données d'imagerie médicale sur l'activité neuronale de certaines zones cérébrales en réponse à des agents stresseurs et face à un stress chronique.

• observer des coupes histologiques de glande surrénale.

• schématiser une boucle de régulation neuro-hormonale et la notion de résilience.

• utiliser un logiciel de modélisation moléculaire pour illustrer le mode d'action de certains médicaments anxiolytiques et myorelaxants.

• mettre en œuvre un protocole pour tester l'effet de certaines pratiques alternatives sur le stress chronique.

• comment le système limbique et la production de CRH par l'hyopothalamus permettent l'adaptabilité de l'organisme face à un agent stresseur.

• comment se met en place un stress chronique et ses conséquences sur les structures cérébrales.

• comment agissent les médicaments et les pratiques qui visent à favoriser la résilience de l'organisme.

Aide à la rédaction d'un compte rendu

• Présentation des résultats

• Introduction

Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

L'introduction doit présenter le contexte dans lequel le travail est réalisé, ainsi que la problématique associée. À la suite de la problématique doivent figurer les différentes hypothèses proposées permettant de répondre à la problématique.

• Interprétation et critique des résultats

• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

Liste des logiciels les plus employés en S.V.T.

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Aide à la rédaction d'un compte rendu

• Présentation des résultats

• Introduction

Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

L'introduction doit présenter le contexte dans lequel le travail est réalisé, ainsi que la problématique associée. À la suite de la problématique doivent figurer les différentes hypothèses proposées permettant de répondre à la problématique.

• Interprétation et critique des résultats

• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

Le mécanisme moléculaire de la contraction

La contraction musculaire traduit un raccourcissement des sarcomères réalisé par les déplacements des myofilaments les uns par rapport aux autres. Ces déplacements protéiques coordonnnés ne sont pas spontanés.

> Les myofilaments

> Le mouvement des myofilaments

> La mise en évidence du rôle de l'ATP et du Ca2+

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Dépression ou burn-out ?

Un de vos amis n'est pas en grande forme depuis un mois. Il exprime régulièrement son mécontentement vis-à-vis de ses camarades, des gens qu'il cotoie au quotidien et même de sa famille. Il revient exténué de ses entraînements à son club de sport. Il ne vient plus aux sorties entre amis, ne lit plus, et n'arrive même plus à regarder un film en entier. Son état vous inquiète mais vous ne savez pas quoi faire. Vous décidez donc de faire des recherches afin d'en savoir plus sur son état de santé, dans le but de l'inciter à consulter un médecin.

On cherche à argumenter le fait que cette personne ait besoin d'un suivi médical.

La zone motrice du cerveau et ses cellules spécialisées

Madame M, 67 ans, cheffe étoilée, est retrouvée au bas de son escalier, vivante mais inanimée. Pour expliquer son état, les médecins envisagent deux types d'accidents : un AVC (accident vasculaire cérébral) qui aurait entraîné une lésion cérébrale, ou bien une chute dans l'escalier qui aurait abîmé sa moelle épinière. D'autre part, la famille ainsi que l'équipe du restaurant gastronomique de Madame M se demandent si elle a conservé l'intégrité de l'habileté manuelle indispensable à la pratique de l'art de la cuisine.

On cherche à identifier la cause de l'état de Madame M et déterminer si son habilité manuelle risque d'être affectée par son accident.

Chemin d'accès des fichiers sur Eduanatomist 2

IRM Anatomique de Madame M : - IRM Cerveau de Madame M : 1 > 12 > 122 > 1221 > 12211AVCsujet1 : IRMsujet12211pathologieAVC.anat.nii.gz - IRM Moelle épinière de Madame M : 1 > 12 > 121 > 1213 > 12131MoelleSainePartielleSujet1 : IRMsujet12131MoelleEpiniereSaineC1T5-T2.anat.nii.gz IRM fonctionnelles Mouvement des mains : - Image anatomique : 1 > 13 > 131 > 1311 > 13111 MotriciteMainsSujet1 : IRMsujet13111.anat.nii.gz Ouvrir 2 fois l'image en mode comparaison - Calques fonctionnels : Une fois l'image ouverte, les calques sont proposés : ouvrir le 1er calque sur l'image de gauche et le 2ème calque sur l'image de droite. Attention ! Le seuil de visualisation doit être fixé à 72 pour les images fonctionnelles !

Ce que je dois savoir expliquer et savoir faire à la fin du chapitre

Je dois savoir réaliser...

Je dois savoir expliquer...

• mettre en évidence les éléments de l'arc-réflexe.

• observer des coupes de fibres nerveuses et musculaires, de moelle épinière ou encore de système nerveux central.

• interpréter des électronographies sur le fonctionnement d'une synapse et visualiser les molécules capables d'altérer son fonctionnement.

• caractériser les aires cérébrales grâce à un logiciel de visualisation d'IRM fonctionnels, en lien avec des dysfonctionnements nerveux ou d'apprentissage.

• le rôle des différentes cellules / structures impliqués dans un arc-réflexe.

• comment se propage un potentiel d'action au sein d'un neurone et sa conséquence sur la contraction d'une cellule musculaire.

• l'organisation du cerveau en différentes aires spécialisées et leur rôle dans les fonctions motrices.

• comment un dysfonctionnement du système nerveux, qu'il soit d'origine génétique ou suite à la prise de substances exogènes, peut modifier le comportement et avoir des conséquences sur la santé.

• le fait que le cerveau humain puisse être considéré comme une structure dynamique (qui peut changer au fil du temps).

B/ Une efficacité dépendante de plusieurs paramètres

La respiration cellulaire n'est efficace qu'après plusieurs minutes d'effort, le temps que les cellules musculaires soient suffisamment approvisionnées en dioxygène et peut rester mobilisée pour des efforts prolongés de faible intensité. Il existe cependant une autre voie métabolique dans les cellules musculaires, qui ne nécessite pas d'oxygène et produit beaucoup moins d'ATP. Ce métabolisme anaérobie (sans dioxygène) appelé fermentation lactique permet la réoxydation de NADH en l'absence de dioxygène, par la réduction du pyruvate en lactate. Cette voie produit de l'ATP plus rapidement que la respiration et permet de soutenir des efforts plus intenses et brefs, mais son rendement en ATP est plus faible. Des substances exogènes peuvent intervenir sur la masse ou le métabolisme musculaire, avec des effets parfois graves sur la santé. Leur usage est interdit.

Les points importants Les cellules musculaires peuvent produire de l'ATP par une autre voie métabolique, la fermentation lactique. Cette autre voie est plus rapide, ne nécessite pas de dioxygène, mais produit beaucoup moins d'ATP. Les métabolsimes anaérobie (fermentation) ou aérobie (respiration) dépendent du type d'effort à fournir : la fermentation intervient surtout dans les activités physiques courtes et puissantes, la respiration exige un apport suffisant en dioxygène durant l'effort physique et permet l'endurance. Des substances exogènes peuvent augmenter la masse musculaire ou stimuler le métabolisme. Ces produits dopants ont des effets parfois très graves sur la santé.

Différentes voies métaboliques en fonction du type d'effort

Les sprinteurs fournissent un effort bref et intense qui nécessite un apport important et rapide d'ATP aux fibres musculaires. En revanche, chez les coureurs de fond, l'approvisionnement en ATP doit s'effectuer sur un temps plus long. On cherche ainsi à savoir si les voies métaboliques sont similaires en fonction du type d'effort.

> Différents types de fibres musculaires

> La plasticité du muscle squelettique

Aide à la rédaction d'un compte rendu

• Présentation des résultats

• Introduction

Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

L'introduction doit présenter le contexte dans lequel le travail est réalisé, ainsi que la problématique associée. À la suite de la problématique doivent figurer les différentes hypothèses proposées permettant de répondre à la problématique.

• Interprétation et critique des résultats

• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

Lexique

- Addiction

Définition de Fuseau neuromusculaire : Cellules musculaires modifiées associées à des fibres nerveuses. Le fuseau est sensible au stimulus d'étirement, capables de déclencher la propagation d'un message nerveux sensitif.

Définition de Codage électrique en fréquence : se dit du codage de l'information nerveuse au niveau de l'axone d'un neurone : le message est codé en fonction de la fréquence des signaux électriques (potentiels d'action).

Définition de Codage biochimique en concentration : Se dit du codage de l'information nerveuse au niveau d'une synapse : le message est codé en fonction de la concentration du neurotransmetteur libéré.

Définition de Addiction : Dépendance à une substance motivant un comportement compulsif de recherche et de consommation de cette substance, principalement motivé par la satisfaction que cette substance apporte.

Définition de Intégration (nerveuse) : Propriété des corps cellulaires des motoneurones à élaborer un message nerveux moteur unique à partir d'informations provenant de diverses sources (divers boutons synaptiques). Le motoneurone réalise une sommation spatiale et temporelle des potentiels d'action qu'il reçoit.

Définition de Synapse : Zone de contact entre un neurone et une autre cellule excitable. C'est la zone de transmission du message nerveux par voie chimique entre cellules.

Définition de Potentiel d'action : Dépolarisation brève (inversion transitoire de la différence de potentiel) et uniforme de la membrane plasmique d'une cellule excitable qui se propage dans une seule direction.

Définition de Plasticité cérébrale : Propriété du cerveau à modifier sa structuration et son fonctionnement au gré des expériences vécues tout au long de la vie d'un individu.

Définition de Neurone : Cellule polarisée et excitable qui produit, au niveau du corps cellulaire, des messages nerveux et les conduit le long de son axone jusqu'à ses extrémités synaptiques (terminaisons axonales).

Définition de Neurotransmetteur : Molécule stochée dans des vésicules et libérées par le neurone pré-synaptique. Elle se fixe sur des récepteurs portés par le neurone post-synaptique. En faisant cela, cette molécule permet la transmission du message nerveux à une autre cellule (neurone, cellule musculaire...).

Définition de Molécule exogène : Molécule non produite par l'organisme. Les sybstances psychoactives, qui agissent sur le circuit de la récompense, sont des molécules exogènes (le THC est une molécule exogène comparé aux molécules présentées ci-dessous qui sont des neurotransmetteurs).

Définition de Réflexe myotatique : Mouvement involontaire résultant à la contraction d'un muscle en réponse à son propre étirement.

- Codage biochimique en concentration

- Codage électrique en fréquence

- Fuseau neuromusculaire

- Intégration (nerveuse)

- Neurone

- Molécule exogène

- Neurotransmetteur

- Plasticité cérébrale

- Potentiel d'action

- Réflexe myotatique

- Synapse

B/ Le rôle de l'ATP et du Calcium

L'augmentation de la concentration cytosolique en ions calcium permet les interactions entre les molécules de myosine et d'actine. La molécule d'ATP est utilisée au cours d'une succession cyclique d'étapes conduisant au pivotement de la tête de myosine fixée sur l'actine : chaque tête de myosine fixe une molécule d'ATP et catalyse son hydrolyse. Le clivage de l'ATP fournit l'énergie nécessaire à la rotation de la tête de myosine. Le calcium provoque alors l'attachement de la tête de myosine sur le filament d'actine, puis son basculement : ainsi, les deux filaments coulissent l'un par rapport à l'autre. Par la suite, la myosine fixe une nouvelle molécule d'ATP et se détache alors de l'actine. Ce cycle se répète tant qu'il y a présence d'ATP et une concentration suffisante d'ions calcium Ca2+ dans le cytosol. L'arrêt de la production d'ATP peut entraîner un blocage des filaments de myosine (exemple : la rigidité cadavérique ; pendant une courte période après la mort d'un individu, ses muscles restent figés suite à l'arrêt de la fabrication d'ATP). Un manque de calcium peut causer des crampes.

Les points importants Le glissement des filaments protéiques d'actine et de myosine constitue le mécanisme moléculaire à l'origine de la contraction musculaire. Un tel mouvement des myofilaments est couplé à l'hydrolyse de l'ATP qui fournit l'énergie nécessaire. Le calcium permet la fixation de la myosine à l'actine. Le cycle contraction / relâchement se poursuit tant qu'il y a présence d'ATP et une concentration suffisante d'ions calcium dans le cytoplasme.

La communication nerveuse

Le système nerveux permet à l'organisme d'interagir rapidement avec son environnement. Des organes sensoriels perçoivent divers stimuli et les messages nerveux qui en sont issus parviennent jusqu'à des zones spécialisées du cerveau. Ce sont aussi des messages nerveux qui commandent les contractions musculaires à l'origine de nos mouvements.

L'organisation du système nerveux

Le système nerveux comporte divers organes contenant des cellules spécialisées : les neurones, qui ont la capacité de s'interconnecter.

II. Cerveau et mouvement volontaire

Le cerveau (encéphale) est composé de neurones et de cellules gliales assurant le bon fonctionnement de l'ensemble. Certaines cellules gliales sont à l'origine d'une gaine de myéline autour des axones des neurones, qui permet d'augmenter grandement la vitesse de conduction des messages nerveux. En cas d'atteinte de cette gaine de myéline (voir Sclérose en plaques), différents troubles apparaissent. L'exploration du cortex cérébral grâce à l'imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle (IRMf) permet de situer les aires motrices cérébrales 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 jsuqu'aux neurones-moteurs. Le corps cellulaire du motoneurone reçoit des informations provenant de différents neurones et par différents types de synapses. Celles provenant de synapses excitatrices provoquent une dépolarisation de la membrane du neurone post-synaptique, tandis que celles provenant de synapses inhibitrices provoquent une hyperpolarisation (diminution de la différence de potentiel). Ces variations du potentiel membranaire sont additionnées dans le temps et dans l'espace. S'il en résulte une dépolarisation supérieure à une valeur seuil, le motoneurone émet un train de potentiels d'action en direction du muscle. On dit que le motoneurone fait une intégration spatialle et temporelle des messages nerveux. Chaque fibre musculaire reçoit le message d'un seul motoneurone. Certains dysfonctionnements du système nerveux modifient le comportement et ont des conséquences sur la santé et peuvent avoir des origines très diverses.

Les points importants Le cerveau est constitué de neurones, traitant et propageant les messsages nerveux et de cellules gliales assurant le bon fonctionnement du système nerveux. Grâce à l'IRM, il est possible de localiser les aires motrices responsables de la commande volontaire du mouvement. La fréquence des potentiels d'action est modulée par un ensemble de neurotransmetteurs excitateurs ou inhibiteurs. Le motoneurone reçoit de nombreuses informations qu'il intègre par sommation spatiale et temporelle afin de produire un message moteur unique.

Des pratiques alternatives aux médicaments anti-stress

La consommation régulière de médicaments anxiolytiques pouvant s'avérer dangereuse, des pratiques alternatives ont été développées afin de limiter les dérèglements produits par le stress chronique et favoriser la résilience.

> Diverses méthodes dont l'effet peut grandement varier d'une personne à l'autre

> Les bienfaits de la méditation

Le cerveau, un organe fragile à préserver

Doté d'une certaine plasticité, le cerveau se modifie constamment au cours de la vie. Des substances dites psychoactives comme l'alcool ou la nicotine du tabac peuvent modifier son fonctionnement.

> L'effet des substances psychoactives sur le cerveau

> De la consommation à l'addiction

Le GLP1 et le diabète non insulinodépendant

Le diabète non-insulinodépendant (NID) est un problème de santé publique dans les pays industrialisés. La recherche de nouvelles molécules permettant de soigner ou d'améliorer l'état de santé des diabétiques est permanente.

On cherche à expliquer pourquoi le GLP1 peut constituer une molécule intéressante pour traiter ce type de diabète.

Du cerveau au muscle

Les organes effecteurs des mouvements sont les muscles. Leur contraction est commandée par des neurones moteurs de la moelle épinière, dans lesquels circulent des messages nerveux moteurs.

> Le trajet du message nerveux du cerveau aux muscles

> Des voies neuronales complexes

> Maladies touchant le système nerveux

La maladie de Parkinson est une des principales maladies dues à une dégénérescence de neurones cérébraux. Elle touche environ 160 000 personnes en France (en 2019), principalement plus de 65 ans. Le nombre de cas a doublé en 25 ans. Il s'agit d'une maladie neurologique qui se traduit par des tremblements au repos, une lenteur et des difficultés pour l'exécution de mouvements simples, des difficultés d'élocution, de déglutition et une raideur. La maladie peut être très handicapante, avec perte d'autonomie. Chez les patients atteints de cette maladie, on constate une diminution importante du nombre de neurones produisant la dopamine dans la substance noire du cerveau (perte d'au moins 80% des neurones). Les causes de cette dégénérescence sont encore mal connus. La dopamine est indispensable pour assurer le contrôle des mouvements du corps.

La sclérose en plaques (SEP) touche plus de 110 000 personnes en France. L'âge moyen d'apparition des symptômes est d'envrion 30 ans. Il s'agit d'une maladie auto-immune : le système immunitaire détruit progressivement les cellules qui fabriquent la gaine de myéline entourant les fibres nerveuses. La gaine de myéline étant indispensable pour la conduction rapide du message nerveux (chez les malades, la conduction des message peut passer de 100 m.s-1 à 10 m.s-1), la maladie se traduit souvent par des troubles plus ou moins importants de la motricité.

> L'intégration du message nerveux

> Logiciel en ligne - l'intégration du message nerveux

Les myopathies de Duchenne et de Becker

Ces deux myopathies sont des maladies rares, génétiques, provoquant une dégénérescence musculaire irréversible.

On cherche à expliquer la différence de sévérité entre les deux myopathies présentées.

Le circuit nerveux du réflexe myotatique

Dans le langage courant, "avoir des réflexes" peut signifier que l'on est rapide dans l'exécution d'un mouvement volontaire. Cependant, cette définition ne correspond pas réellement à ce que l'on nomme un réflexe en biologie. En effet, l'étirement d'un muscle provoque en retour une contraction réflexe de ce muscle qui s'oppose au mouvement : c'est le réflexe myotatique.

> Les expériences de Magendie (1822)

> Des comportements liés à des réflexes

> La structure du système nerveux

III. Dysfonctionnement de la régulation de la glycémie

Un dysfonctionnement de la régulation de la glycémie entraîne des complications qui peuvent être à l'origine de diabètes. Les diabètes ont diverses origines mais se caractérisent par un ensemble de symptômes dont une abondance d'urines, une soif intense et la présence de glucose dans les urines. Ces symptômes résultent d'une hyperglycémie chronique à jeun chez les individus. Le diabète de type 1 (DT1), ou diabète insulino-dépendant, résulte de la destruction des cellules β des îlots de Langerhans par le système immunitaire, qui conduit à une absence de sécrétion d'insuline. C'est une maladie dite auto-immune qui touche plutôt des individus jeunes. Le diabète de type 2 (DT2), ou diabète non insulino-dépendant, est provoqué par une baisse de sensibilité des cellules cibles à l'insuline : on parle alors d'insulinorésistance. D'abord compensée par une production accrue d'insuline, l'insulino-résistance conduit à terme à l'épuisement des cellules β et à une insulinodéficience qui survient généralement chez des personnes de plus de 45 ans en surpoids.

Les points importants Les diabètes sont des dysfonctionnements de la régulation de la glycémie caractérisés par une hyperglycémie chronique. Le diabète insulinodépendant (de type 1) est causé par la destruction des cellules β des îlots de Langherans. Le diabète non insulinodépendant (de type 2) concerne les individus dont les cellules sont devenues insulinorésistantes.

La fibre musculaire, une cellule spécialisée dans la contraction

Qu'ils soient réflexes ou volontaires, nos mouvements résultent de la contraction de muscles, qui fournissent l'énergie mécanique nécessaire à la mobilité du squelette. Les muscles squelettiques représentent entre 28 et 35% de la masse totale du corps humain. Ils sont constitués en particulier de cellules spécialisées, les cellules musculaires, appelées aussi "fibres musculaires".

> La contraction musculaire à l'échelle cellulaire

> Les mouvements de flexion et d'extension

> Le muscle strié squelettique

Diagnostiquer le syndrome de Cushing

Mme V. consulte son médecin à la suite d'une accumulation de graisse, principalement au niveau du visage et du cou ainsi que des rougeurs et des lésions cutanées à différents endroits du corps. Ces symptômes amènent le médecin à suspecter un syndrome de Cushing. Les symptômes sont liés à une hypersécrétion du cortisol, une hormone sécrétée par des cellules spécialisées qui peut être détectée dans la salive.

On cherche à vérifier la validité du diagnostic établi par le médecin, notamment en déterminant l'origine probable du syndrome de Cuchsing de la patiente.

> La stratégie adoptée consiste à déterminer le taux de cortisol salivaire de la patiente par dosage selon un test ELISA "sandwich" et de comparer les valeurs obtenues à des valeurs de solutions de référence. > Une fois les résultats obtenus, proposer une poursuite de stratégie qui permettrait de déterminer l'origine de l'hypersécrétion de cortisol. > À l'aide des résultats obtenus et des ressources complémentaires, formuler une conclusion.

Flux de glucose dans le sang et situations physiologiques

La concentration des cellules musculaires nécessite une grande quantité d'énergie, obtenue par oxydation de nutriments, selon des voies métaboliques aérobies ou anaérobies en fonction du type d'effort fourni. Les cellules musculaires, ainsi que l'ensemble des cellules de l'organisme, consomment du glucose. Par l'intermédiaire du sang, des flux de glucose existent donc entre des organes sources de glucose et consommateurs de glucose.

> Le foie, source et consommateur de glucose

> Variation des flux de glucose au cours d'un effort

> Le muscle, un organe consommateur de glucose

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Nature et propriétés du message nerveux

Les muscles sont connectés au système nerveux central, correspondant à l'ensemble formé par l'encéphale et la moelle épinière, par des nerfs qui véhiculent les informations nécessaires à la réalisation d'un mouvement.

> La polarité de la membrane des cellules

> Une réponse appropriée à la stimulation

En 1938, les physiologistes A. Hodgkin et A. Huxley isolent chez le calmar des neurones géants : le diamètre de leur axone peut atteindre 0,8 mm. En 1939, ils introduisent une microélectrode de verre à l'intérieur d'un tel axone afin de mesurer la différence de potentiel entre son cytoplasme et la face externe de sa membrane plasmique. Cette différence de potentiel est le potentiel de repos. Lorsqu'ils stimulent l'axone en injectant un courant pendant quelques millisecondes, ils observent une inversion brusque et transitoire du potentiel de mebrane : c'est le potentiel d'action. D'autres études ont montré que toutes les cellules possèdent un potentiel de repos. En revanche, seuls les neurones et certaines cellules excitables peuvent présenter un potentiel d'action.

> Propager le message nerveux

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Aide à la rédaction d'un compte rendu

• Présentation des résultats

• Introduction

Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

L'introduction doit présenter le contexte dans lequel le travail est réalisé, ainsi que la problématique associée. À la suite de la problématique doivent figurer les différentes hypothèses proposées permettant de répondre à la problématique.

• Interprétation et critique des résultats

• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

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Le syndrome d'auto-brasserie

En 2014, un homme (Monsieur K.) est arrêté pour conduite en état d'ivresse et est conduit à l'hôpital pour une analyse sanguine. Sa concentration d'alcool est de 2 g/L de sang, soit l'équivalent de 8 bières de 25 cl à 5°. L'équipe médicale ainsi que les policiers ont alors du mal à croire le patient lorsque celui-ci affirme ne pas avoir consommé d'alcool avant de prendre la route. Une équipe de chercheurs s'intéresse à son cas et formule l'hypothèse du syndrome rare d'auto-brasserie. Il s'agit d'une fermentation intestinale au cours de laquelle des glucides alimentaires en excès sont convertis en éthanol par certains micro-organismes.

On cherche à déterminer quel micro-organisme de l'intestin pourrait être responsable de l'état d'ivresse de Monsieur K.

> Élaborer une stratégie de résolution afin de vérifier si l'hypothèse d'un syndrome d'auto-brasserie est envisageable pour expliquer l'état d'ivresse de M. K. > Présenter et interpréter/critiquer les résultats obtenus > Formuler une conclusion permettant de répondre au problème.

Exemple de résultat obtenu : Des levures Saccharomyces cerevisiae ont été installées dans une enceinte en présence de glucose. On a alors mesuré le taux de dioxygène, de dioxyde de carbone et d'éthanol présents dans le milieu. (la même expérience réalisée sur les bactéries E. coli n'entraîne pas de production d'éthanol).

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Le fonctionnement coordonné des muscles antagonistes

Avoir un bon équilibre est primordial pour la santé et pour diminuer le risque de chute. Une activité apparemment simple, comme la marche, requiert en réalité un fonctionnement coordonné de nombreux muscles.

On cherche à montrer comment est coordonné le fonctionnement des muscles antagonistes.

Stress et reproduction

Chez l'humain, le stress semble influencer négativement la sexualité et la fertilité. Les mécanismes sous-jacents ne sont pas encore totalement élucidés. Ils peuvent cependant être étudiés chez d'autres mammifères , comme la brebis.

On cherche à proposer une explication quant aux effets négatifs du stress sur la reproduction et la fertilité.

La commande du mouvement

Préparer l'organisme à faire face à l'agent stresseur

Lorsque le cerveau perçoit une situation stressante, les signaux d'alarme préparent la personne à résister à l'agent stresseur. Les aires cérébrales et les glandes surrénales coopèrent pour mettre en place différentes phases de réponse.

> Le rôle des glandes surrénales

> La production tardive de cortisol

> Faire réagir l'organisme

L'affaire du Tylénol

En 1982, à Chicago, plusieurs personnes sont décédées après la prise d'un médicament anti-douleur contenant du paracétamol, le Tylénol. Les autorités ont prouvé qu'il s'agissait d'un empoisonnement criminel, mais le coupable n'a jamais été arrêté.

On cherche à expliquer les causes et les conséquences métaboliques de cet empoisonnement.

Toutes les victimes présentaient les mêmes symptômes : une faiblesse musculaire, un endormissement, une respiration haletante, une confusion mentale, des maux de tête, etc. Lors de leur autopsie, on a constaté que les victimes présentaient de nombreuses cellules mortes (en particulier au niveau du cœur, des poumons et du foie) dans lesquelles les mitochondries étaient endommagées.

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• Présentation des résultats

• Introduction

Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

L'introduction doit présenter le contexte dans lequel le travail est réalisé, ainsi que la problématique associée. À la suite de la problématique doivent figurer les différentes hypothèses proposées permettant de répondre à la problématique.

• Interprétation et critique des résultats

• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

Quand le stress devient chronique

Si les agents stresseurs sont trop intenses ou si leur action se prolonge sur une longue durée, les mécanismes physiologiques sont débordés. Le système de contrôle se dérègle : un stress chronique s'installe. Cela peut engendrer des modifications de certaines structures neuronales pouvant être à l'origine de diverses pathologies.

> Les pathologies engendrées par un stress chronique

> Des modifications structurales du cerveau

> Le syndrome de stress post-traumatique

La sclérose latérale amyotrophique : des espoirs thérapeutiques

La sclérose latérale amyotrophique (SLA) est une maladie rare (1,47 cas pour 100 000 personnes). Elle se manifeste par une paralysie progressive des muscles du corps, aboutissant après quelques années au décès du patient suite à la paralysie des muscles respiratoires.

On cherche à expliquer la paralysie musculaire provoquée par cette maladie et comment les recherches récentes permettent de mieux la comprendre pour envisage un traitement.

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• Présentation des résultats

• Introduction

Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

L'introduction doit présenter le contexte dans lequel le travail est réalisé, ainsi que la problématique associée. À la suite de la problématique doivent figurer les différentes hypothèses proposées permettant de répondre à la problématique.

• Interprétation et critique des résultats

• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

La transmission du message nerveux entre cellules excitables

Le mouvement, qu'il volontaire ou non, met successivement en jeu plusieurs cellules : neurones mais aussi cellules musculaires. L'information nerveuse doit donc pouvoir être transmise entre ces différentes cellules.

> La synapse neur-neuronale

> La synapse neuro-musculaire

La terminaison synaptique des motoneurones contient des vésicules remplies d'une molécule : l'acétylcholine. Ces vésicules présynaptiques peuvent fusionner avec la membrane plasmique et libérer l'acétylcholine dans la fente synaptique.

II. L'origine de l'ATP dans la cellule musculaire

L'énergie est apportée sous forme de molécules d'ATP à toutes les cellules. Il n'y a pas de stockage de l'ATP, cette molécule est produite par les cellules à partir de matière organique, notamment le glucose. L'oxydation du glucose comprend la glycolyse (dans le hyaloplasme) puis le cycle de Krebs (dans la mitochondrie) : dans leur ensemble, ces réactions produisent du CO2 et des composés réduits NADH, H+. La chaîne respiratoire mitochondriale permet la réoxydation des composés réduits, par la réduction dioxygène en eau. Ces réactions conduisent à la production d'ATP qui permet les activités cellulaires. Il existe une autre voie métabolique dans les cellules musculaires, qui ne nécessite pas d'oxygène et produit beaucoup moins d'ATP. Les métabolismes anaérobie ou aérobie dépendent du type d'effort à fournir. Des substances exogènes peuvent intervenir sur la masse ou le métabolisme musculaire, avec des effets parfois graves sur la santé.

Les points importants La fécondation produit une cellule-œuf diploïde en réunissant les génomes de deux cellules haploïdes, chacune apportant un lot d'allèles. Chaque gène est présent sous deux formes alléliques identiques ou non. L'étude de la transmission de caractères de génération en génération reflète la transmission des allèles. L'analyse génétique est généralement une étude statistique de croisements entre individus. Dans l'espèce humaine, l'analyse génétique se fait par une étude généalogique : l'observation des phénotypes des membres d'une famille permet de déterminer le mode de transmission d'un allèle et d'évaluer un risque génétique. Les techniques de séquençage de l'ADN révèlent directement le génotype d'un individu : la bio-informatique constitue et exploite des bases de données pour identifier l'association entre certains gènes mutés et certains phénotypes.

La myopathie, une dégénérescence des cellules musculaires

En 1861, Guillaum Duchenne décrit l'affaiblissement progressif des muscles squelettiques de jeunes patients. Il s'agit de myopathies, maladies dont la forme la plus sévère portera son nom : la myopathie de Duchenne.

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Les difonctionnements de la régulation glycémique et les diabètes

Le pancréas est un organe vital, notamment en raison de son rôle régulateur de la glycémie. Les diabètes sont des affections caractérisées par des troubles de la glycémie.

> Des disfonctionnements de la glycémie

> Le diabète non-insulinodépendant ou Type II

> La diabète insulinodépendant ou Type I

A/ Les différentes phases d'un stress aigu et comportement de l'organisme

Face aux perturbations de son environnement, l'être humain dispose de réponses adaptatives impliquant le système nerveux et lui permettant de produire des comportements appropriés. Le stress aigu désigne ces réponses face aux agents stresseurs. Les agents stresseurs peuvent être très variés (stimuli physiques, psychiques ou émotionnels), mais la réponse de l'organisme est toujours similaire, on parle de réponse stéréotypée : augmentation de la fréquence cardiaque, de la fréquence ventilatoire et libération de certaines hormones (adrénaline et cortisol) dans la circulation sanguine. La réponse de l'organisme est d'abord très rapide : le système limbique (aires cérébrales particulières) est stimulé, en particulier les zones impliquées dans les émotions telles que l'amygdale. L'activation des neurones du système limbique déclence deux phases de réponse successives : - La phase d'alarme ; elle est caractérisée par la libération d'adrénaline dans le sang par les cellules de la glande medullo-surrénale. - La phase de résistance ; plus tardive, elle est caractérisée par la libération de cortisol dans le sang par la glande cortico-surrénale. Les réponses physiologiques liées aux phases d'alarme et de résistance sont associées à des modifications comportementales chez de très nombreuses espèces, dont l'espèce humaine : immobilisation, fuite ou combat.

Les points importants Modifications environnementales, agression physique ou perturbation psychologique déclenchent un réponse stéréotypée : le stress aigu. Certains organes sont alors fortement activés préparant l'individu à adopter un comportement approprié à la situation stressante. La coopération entre diverses régions du cerveau aboutit à une analyse immédiate de la situation dont les messages nerveux vont entraîner à la production d'adrénaline puis de cortisol par les glandes surrénales, qui permettent des modifications comportementales propres à chaque individu.

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• Présentation des résultats

• Introduction

Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

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• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

La commande des mouvements volontaires

Certaines pathologies ou certains accidents ont comme conséquence une incapacité de mouvements. Ces lésions permettent de comprendre le rôle du système nerveux central dans la réalisation de mouvements volontaires.

> Les cellules du cerveau

> Une représentation historique

> AVC et aires cérébrales

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• Présentation des résultats

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Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

L'introduction doit présenter le contexte dans lequel le travail est réalisé, ainsi que la problématique associée. À la suite de la problématique doivent figurer les différentes hypothèses proposées permettant de répondre à la problématique.

• Interprétation et critique des résultats

• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

A/ L'arc réflexe

Un mouvement est le résultat de la contraction d'un ou de plusieurs muscles associée au relâchement du ou des muscles antagonistes. Contraction et relâchement sont contrôlés par le système nerveux central (cerveau et moelle épinière). Le mouvement peut être volontaire ou être une réponse à une simulation dans cadre d'un réflexes. Les réflexes mettent en jeu différents éléments qui constituent l'arc-réflexe. Il s'agit d'une réponse stéréotypée, automatique, involontaire et rapide à une stimulation. Dans le cas du réflexe myotatique, un muscle se contracte en réponse à son propre étirement, couplé au relâchement du muscle antagoniste. Les muscles sont reliés à la moelle épinière par des nerds rachidiens qui contiennent des neurones sensitifs et des neurones moteurs. L'étirement du muscle est capté par un récepteur sensoriel situé dans le muscle : le fuseau neuromusculaire. Un message nerveux sensitif est alors émis, jusqu'à la moelle épinière via un neurone sensitif qui passe dans le ganglion rachidien puis la corne dorsale de la moelle. La moelle épinière est le centre nerveux des réflexes myotatiques. Un message nerveux moteur emprunte la racine ventrale de la moelle épinière puis circule, dans un neurone moteur (ou motoneurone) jusqu'au muscle. Les terminaisons nerveuses de ce dernier sont en contact avec les fibres musculaires au niveau d'une plaque motrice. L'arrivée du message nerveux moteur déclenche la contraction musculaire.

Les points importants Les réflexes sont des réactions involontaires, rapides et stéréotypées, produites en réponse à des stimulations. Le réflexe myotatique est la contraction d'un muscle déclenchée par son propre étirement qui joue un rôle dans la posture et l'équilibre. Il met en jeu un récepteur sensoriel qui engendre un message nerveux transmis au centre nerveux par un neurone sensoriel, qui engendre une réponse nerveuse immédiate d'un neurone moteur qui provoque la contraction des fibres musculaires.

II. La glycémie et sa régulation

La glycémie est la concentration de glucose dans le sang, elle est le résultat des flux de glucose entrants et sortants dans le sang au cours du temps. Globalement, un apport alimentaire augmente la glycémie et l'activité physique la diminue. Elle est maintenue dans un intervalle relativement étroit autour d'une valeur équilibre proche de 1 g.L-1, par un système de régulation impliquant une communication hormonale, grâce au pancréas endocrine. L'action de ces hormones implique leur interaction spécifique avec des récepteurs membranaires exprimés par leurs cellules cibles dans différents tissus. La fixation hormone-récepteur modifie le fonctionnement des cellules cibles et permet de contrôler des flux de glucose. Lorsque la glycémie est élevée, les cellules β des îlots de Langerhans sécrètent davantage d'insuline. Cette hormone a une action hypoglycémiante : elle entraîne l'entrée de glucose dans les cellules musculaires et hépatiques en augmentant le nombre de protéines membranaires transportant le glucose. En cas d'une chute de la glycémie, les cellules α des îlots de Langerhans sécrètent davantage de glucagon, qui a une action hyperglycémiante : cette hormone provoque la sortie du glucose des cellules hépatiques en stimulant notamment la glycogénolyse (transformation du glycogène en glucose).

Les points importants La glycémie est soumise à un système de régulation qui la maintien à une valeur de 1 g.L-1 en permanence. Les cellules des îlots de Langherans du pancréas produisent l'insuline, une hormone hypoglycémiante issue des cellules β, et le glucagon, hormone hyperglycémiante issue des cellules α. Le taux d'hormones libérées dépend de la glycémie. Les cellules sensibles à ces hormones portent des récepteurs spécifiques : lorsque l'hormone se fixe sur son récepteur, cela modifie l'activité de la cellule. Sous l'effet de l'insuline, les cellules musculaires et hépatiques augmentent leur nombre de transporteurs de glucose. Sous l'effet du glucagon, les cellules hépatiques hydrolysent leur glycogène et libèrent ainsi du glucose dans le sang.

B/ Rétrocontrôle négatif et résilience

À la fin de la phase d'alarme, l'adrénaline est directement responsable de l'augmentation de la fréquence cardiaque et ventillatoire et de l'augmentation de la glycémie, ce qui amplifie donc l'action du système limbique. Au cours de la phase de résistance, l'axe hypothalamo-hypohyso-corticosurrénalien (axe à la fois nerveux et endocrinien) entre en jeu : l'hypothalamus libère dans le sang une hormone appelée CRH qui contrôle la libération d'ACTH par l'hypophyse. Cet ACTH contrôle alors la libération de cortisol par les glandes cortico-surrénaliennes. Le cortisol agit en synergie avec l'adrénaline, augmentant la glylcémie et inhibant certains autres systèmes dont le système immunitaire. Lorsque la concentration de cortisol continue d'augmenter, il exerce un rétrocontrôle négatif sur la libération de CRH par l'hypothalamus et d'ACTH par l'hypophyse. Le taux sanguin d'adrénaline et de cortisol redeviennent alors normaux, favorisant le rétablissement de conditions de fonctionnement durables : ce phénomène est appelé la résilience. Les différentes voies de communication nerveuse et hormonales agissent de manière synergique ou complémentaire et permettent l'adaptabilité de l'organisme.

Les points importants L'axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien est activé une fois l'alarme donnée par le centre nerveux. L'hypothalamus active la libération d'hormone par l'hypophyse qui active les glandes surrénales. Ces dernières sécrètent deux hormones : l'adrénaline puis le cortisol. C'est hormones amplifient les actions du système limbique permettant à l'organisme de se tenir prêt à agir. Le cortisol exerce progressivement un rétrocontrôle négatif sur l'activité de l'hypothalamus et de l'hypophyse, favorisant ainsi la résilience.

III. Plasticité cérébrale et addictions

L'apprentissage ou la récupération de la fonction cérébrale après un accident reposent sur une capacité essentielle : la plasticité cérébrale. On observe que la surface des zones qui contrôlent les mouvements mis en jeu dans l'apprentissage d'un instrument de musique, par exemple, augmente au au cours du temps. La destruction des cellules nerveuses de l'aire motrice primaire à la suite d'un accident vasculaire cérébral (AVC) peut conduire à une perte de motricité. La plasticité cérébrale peut permettre la récupération d'une partie des fonctions cérébrales perdues. Les aires cérébrales 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 psychoactives (alcool, drogues) peut entraîner la perturbation des messages nerveux. Les molécules psychoactives agissent en induisant la sécrétion accure de certains neurotransmetteurs, ce qui peut provoquer des comportements addictifs.

Les points importants La plasticité cérébrale est la capacité du cerveau à se réorganiser en fonction des expériences vécues par l'individu. Elle explique l'aptitude de l'être humain à apprendre, ainsi que la capacité de récupération suite à certains dysfonctionnements encéphaliques. De nombreuses substances exogène consommées plus ou moins fréquemment entraînent une perturbation des messages nerveux. En stimulant le système de récompenses par la libération d'un neurotransmetteur, la dopamine. Ces substances peuvent provoquer des comportements addictifs.

La communication nerveuse

La communication hormonale

Le cinéma en 4 dimensions

Depuis quelques années, le cinéma 4DX est en forte progression en France. Ce type de technologie promet d'immerger le spectateur dans le film en lui faisant ressentir le mouvement, la lumière, le vent, l'eau mais aussi les odeurs. La création d'une salle adaptée est coûteuse, un directeur de cinéma se demande donc si proposer cette technologie serait judicieux auprès du public. Un des éléments qui l'interpelle le plus est la simulation des odeurs désagréables perçues par le personnage à l'écran.

On cherche à déterminer par analyse d'imagerie médicale fonctionnelle si la perception d'une mauvaise odeur par la technologie 4DX est indispensable pour générer une sensation de dégoût chez le spectateur ou si la seule vision d'un acteur ressentant cette sensation suffirait.

La résilience ou la résolution de la situation stressante

Le taux sanguin de cortisol est soumis à une régulation, permettant de limiter la durée et les effets de cette réponse hormonale induite par les agents stresseurs. Les sécrétions de cortisol constituent en effet un déséquilibre néfaste pour l'organisme. Le maintien de ces adaptation est énergétiquement coûteux, ce qui fatigue l'organisme.

> Les effets mesurables du cortisol

> Le phénomène de résilience

C/ Fonctionnement synaptique et contraction musculaire

Une synapse neuro-neuronale dans la moelle épinière permet au neurone sensitif de déclencher un message nerveux dans le neurone moteur. Le neurone moteur conduit ensuite le message nerveux jusqu'à la synapse neuromusculaire. L'arrivée d'un train de potentiels d'action dans un neurone pré-synaptique provoque la libération de neurotransmetteurs dans la fente synaptique. La cellule excitable post-synaptique (un autre neurone ou une cellule musculaire) possède des récepteurs spécifiques sur lesquels le neurotransmetteur se fixe. Cette fixation modifie le potentiel de membrane de la cellule cible. Dans le motoneurone, cela déclenche l'émission d'un nouveau train de potentiels d'action. La fréquence de ce train est proportionnelle à la concentration en molécules de neurotransmetteur libérées dans la fente synaptique : on parle de codage biochimique en concentration. Au niveau d'une plaque motrice, également appelée synapse neuromusculaire, l'arrivée d'un train de potentiels d'action dans le motoneurone provoque la libération d'un neutortransmetteur : l'acétylcholine. La fixation de l'acétylcholine sur un récepteur membranaire de cellule musculaire induit la formation puis la propagation d'un potentiel d'action dans les cellules musculaires entraînent l'ouverture de canaux calciques à l'origine d'une augmentation de la concentration cytosolique en ions calcium Ca2+, provenant du réticulum sarcoplasmique des muscles squelettiques. Cela induit la contraction musculaire et la réponse motrice au stimulus.

Les points importants La zone de connexion entre deux neurones ou entre le motoneurone et la fibre musculaire est une synapse. Au niveau d'une synapse, la transmission du message nerveux s'effectue par l'intermédiaire d'une substance chimique appelée neurotransmetteur. L'acétylcholine est le neurotransmetteur des synapse neuromusculaires impliquées dans le réflexe myotatique. L'arrivée d'un message nerveux au niveau d'une synapse entraîne la libération de neurotransmetteurs dans la fente synaptique, qui se fixent spécifiquement aux récepteurs sur la membrane de l'élément post-synaptique, ce qui peut générer des potentiels d'action. Au niveau d'une synapse, le message est codé par la concentration en neurotransmetteur. La propagation d'un message nerveux au niveau d'une cellule musculaire est à l'origine de la libération de calcium, provoquant la contraction de la fibre musculaire.

A/ Modifications structurales et effets à long terme

Si les agents stresseurs sont trop intenses ou si leur action dure, les mécanismes physiologiques sont débordés et le système se dérègle : c'est le stress chronique. Le stress chronique se caractérise par des symptômes physiques (douleurs, désordres intestinaux, maux de tête), cognitifs et émotionnels (anxiété, apathie, déprime, fatigue) et comportement (tristesse, agressivité, troubles du sommeil ou du comportement). Le stress chronique entraîne des modifications des structures neuronales de différents éléments du système limbique. Cette plasticité est dite mal-adaptative et se traduit par des troubles de l'attention, de la mémoire et des performances cognitives. Au cours du stress chronique, l'expression des récepteurs au cortisol et des récepteurs au GABA (neurotransmetteur inhibiteur du système nerveux central) de plusieurs aires cérébrales diminue. Ainsi, la boucle de rétrocontrôle négatif, qui permet la résilience en temps normal, se trouve dépassée et non fonctionnelle. La sécrétion de CRH augmente et entraîne des modifications structurales des neurones producteurs de GABA.

Les points importants Si la résilience n'a pas lieu, une sécrétion élevée d'adrénaline et de cortisol est maintenue sur de longues périodes, un stress chronique s'installe. Les trop fortes concentrations de cortisol dans le cerveau modifient ce dernier. Elles sont la source d'une plasticité cérébrale mal-adaptative, associée à diverses pathologies graves. Les neurones responsables du rétrocontrôle négatif qui permet la résilience sont moins sensibles aux messages nerveux inhibiteurs.

Récupérer une fonction

Une jeune fille souffre d'une épilepsie de Rasmussen qui provoque des crises quotidiennes. Les médecins décident de retirer la partie du cerveau responsable des crises. À la suite de l'intervention chirurgicale, la jeune fille ne subit plus aucune crise d'épilepsie, mais se révèle incapable de parler. Elle suit alors une rééducation orthophonique et au bout de 18 mois, se montre de nouveau capable de prononcer de courtes phrases. Les neurologues émettent alors deux hypothèses fondées sur la plasticité cérébrale pour expliquer cette récupération partielle : - soit la partie du cerveau retirée s'est régénérée ; - soit une autre partie du cerveau a récupéré la fonction d'élocution.

On cherche à tester ces deux hypothèses grâce à une étude d'imagerie (IRM) afin d'expliquer la récupération partielle de l'élocution de la patiente.

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IRM Anatomique de la patiente : - IRM Cerveau de Madame M : 1 > 13 > 132 > 1321 > 13212PlasticiteEtLangage : IRMsujet132121post.anat.nii.gz - Calques fonctionnels : Une fois l'image ouverte, les calques sont proposés : ouvrir le 2ème calque (génération de mots) sur l'image de gauche et le 3ème calque (génération de phrases) sur l'image de droite. Attention ! Le seuil de visualisation doit être fixé à 72 pour les images fonctionnelles !

IRM fonctionnels réalisés chez la patiente avant l'opération. L'image de gauche représente les zones qui présentaient une variation d'activité statistiquement significative lorsque la jeune patiente prononçait des phrases avant l'opération. L'image de droite représente une version simplifiée statistiquement plus active lorsqu'elle prononçait un mot.

60:00

Ce que je dois savoir expliquer et savoir faire à la fin du chapitre

Je dois savoir réaliser...

Je dois savoir expliquer...

• l'interprétation d'expériences historiques mettant en évidence les rôles du foie et du pancréas dans la régulation de la glycémie.

• réaliser un protocole expérimental permettant de montrer le rôle du muscle comme organe consommateur et le foie comme organe source de glucose.

• étude comparative de différents aliments dans différentes conditions d'activité physique et de leur effet sur la glycémie, la sécrétion d'insuline et les variations de la masse corporelle.

• comment une cellule musculaire obtient les ressources nécessaires à son fonctionnement.

• comment se forment les réserves de glucose dans les muscles.

• comment le foie et le pancréas permettent d'entretenir les flux de glucose entre les organes sources et les organes consommateurs.

• l'origine d'un diabète.

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I. L'approvisionnement des cellules musculaires en glucose

Pour produire leur énergie, que ce soit par fermentation lactique ou par respiration cellulaire, les fibres musculaires principalement besoin de glucose et de dioxygène, puisés dans le sang. Le glucose sanguin est absorbé grâce à des protéines membranaires. Après une prise alimentaire, le glucose entre dans le sang au niveau de l'intestin. L'organisme en stocker une partie en constituant des réserves sous forme de glycogène dans les cellules musculaires et les cellules hépatiques (foie). Entre deux prises alimentaires, les cellules musculaires et hépatiques sont alors capable de transformer à nouveau le glycogène en glucose. Cependant, seules les cellules du foie peuvent libérer dans le sang le glucose ainsi produit. Ces réserves permettent d'entretenir des flux de glucose, variables selon l'activité, entre les organes sources (intestin et foie) et les organes consommateurs (dont les muscles).

Les points importants Afin de produire l'énergie nécessaire à la contraction, les cellules musculaires reçoivent un flux de glucose sanguin, d'intensité croissante avec le degré d'activité de l'organisme. Ce flux de glucose, d'origine alimentaire, est discontinu : il provient de l'intestin grêle. Le glucose est stocké dans le foie et les muscles sous forme de glycogène. Le foie peut libérer dans le sang le glucose à partir du glycogène stocké. Le foie agit ainsi en tant que régulateur des flux de glucose, permettant un apport permanent aux muscles, même hors périodes de digestion.

L'expérience historique du foie lavé

Dans son ouvrage "Introduction à la médecine expérimentale" en 1865, Claude Bernard entreprend de résumer et d'illustrer les principes de la méthode expérimentale. Il présente notamment la situation qui l'a amené à l'une de ses plus grandes découvertes alors qu'il travaillait, à partir de foies isolés et lavés, sur la production de glucose chez les animaux. "Je répétais toujours deux dosages de la matière sucrée (glucose) et d'une manière simultanée, avec le même tissu hépatique. Mais un jour il m'arriva, étant pressé par le temps, de ne pouvoir pas faire mes deux analyses au même moment, je fis rapidement le dosage immédiatement après la mort de l'animal, et je renvoyais l'autre au lendemain. Mais je trouvai cette fois des quantités de sucre beaucoup plus grandes que celles que j'avais obtenues la veille pour le même tissu hépatique." Il découvrit ainsi au cours de sa carrière que le foie était capable d'une part de stocker du glycogène et d'autre part de libérer dans le sang du glucose à partir de ce glycogène.

On cherche à montrer que seul le foie est capable de stocker et libérer du glucose.

> La stratégie adoptée consiste à tester la capacité du foie à stocker du glycogène et à libérer du glucose. > Présenter et traiter les résultats obtenus sous la forme de votre choix et les interpréter et les critiquer. > Proposer une stratégie complémentaire pour montrer que seul le foie est capable de stocker et libérer du glucose. > Conclure à partir de l'ensemble des données, en répondant au problème.

Le dénouement de la glycolyse en présence de dioxygène

En présence de dioxygène, le pyruvate produit par la glycolyse s'engage dans la voie métabolique de la respiration cellulaire. La respiration cellulaire est la principale voie de régénération de la molécule d'ATP.

> La mitochondrie, organites de la respiration cellulaire

> La production massive d'ATP par la chaîne respiratoire

B/ Des pratiques pour favoriser la résilience

Ces dérèglements engendrent diverses pathologies qui sont traitées par des médicaments dont l'effet vise à favoriser la résilience. Les benzodiazépines, un exemple de médicament, se fixent sur les récepteurs au GABA et poteneitalisent leur activité (elles augmentent leur activité en présence de GABA). Elles ont un effet anxiolytique (diminution de l'anxiété), sédatif (favorise l'apaisement et la relaxation) et myorelaxant (favorise la relaxation musculaire). Cependant, leur prise peut être associée à des effets secondaires sévères comme des troubles de l'attention, du comportement, de la mémoire ou de la somnolence et doit donc faire l'objet d'un suivi médical rigoureux. Certaines pratiques non médicamenteuses sont aussi susceptibles de limiter les dérèglements et de favoriser la résilience du système. Parmi elles, on peut citer l'hypnose, la méditation de pleine conscience, la respiration profonde et la pratique d'une activité physique. Ces pratiques agissent sur le système limbique et permettent de diminuer les symptômes émotionnels, mais aussi physiologiques et comportementaux. Chaque individu est différent face aux agents stresseurs et nombreux facteurs (psychologiques, sociaux, émotionnels, génétiques, environnementaux au sens large) peuvent intervenir dans la réponse physiologique au stress, qu'il soit aigu ou chronique. Cette variabilité inter-individuelle explique la diversité des réponses observées.

Les points importants Les médicaments comme les benzodiazépines, qui activent les récepteurs post-synaptiques des neurones à GABA, ont des effets myorelaxant et anxiolytique, mais peuvent avoir de graves effets secondaires. Des techniques non-médicamenteuses, comme la méditation, favorisent aussi la résilience de ce système complexe sans engendrer d'effets secondaires. Il existe une variabilité inter-individuelle face au stress chronique ou aigu et qui influence également les capacités de résilience. Il est important de prendre en considération cette variabilité lors de la mise en place d'un traitement.

A/ La chaîne respiratoire

L'énergie est apportée sous forme de molécules d'ATP à toutes les cellules. Il n'y a pas de stockage de l'ATP, cette molécule est produite par les cellules grâce à l'oxydation de la matière organique, notamment le glucose. Cette oxydation démarre par la glycolyse qui se déroule dans le cytoplasme. Elle aboutit à l'oxydation partielle du glucose en deux molécules de pyruvate, à la synthèse de deux molécules d'ATP et de deux composés réduits NADH à partir du NAD. Le strock intracellulaire de NAD étant limité, il doit être régénéré en permanence. En situation aérobie (présence de dioxygène), la respiration cellulaire permet cette régénération, couplée à une importante synthèse d'ATP. Cette voie métabolique se déroule dans la mitochondrie. Le pyruvate (issu de la glycolyse) entre dans les mitochondries et poursuit son oxydation : c'est le cycle de krebs, qui produit du CO2 et des composés réduits. La chaîne respiratoire mitochondriale permet la réoxydation de NADH, par la réduction du dioxygène en eau. La glycolyse, le cycle de krebs et la chaîne respiratoire sont des réactions qui conduisent à la production d'ATP qui permet les activités cellulaires.

Les points importants L'énergie est apportée sous forme de molécules d'ATP à toutes les cellules. Il n'y a pas de stockage de l'ATP, cette molécule est régénérée en permanence par les cellules grâce à l'énergie contenue dans les molécules organiques (notamment le glucose). À l'aide du dioxygène, les cellules oxydent diverses molécules organiques, produisant du dioxyde de carbone et de l'eau. Cette oxydation complète du glucose libère de l'énergie permettant la production de molécules d'ATP. La respiration débute par la glycolyse et se poursuit par le cycle de krebs : ces réaction produisent du CO2, des composés réduits NADH, H+ et une petite quantité d'ATP. Les composés réduits sont oxydés par les molécules de la chaîne respiratoire. Le dioxygène intervient en bout de chaîne en tant qu'accepteur final des électrons et de l'hydrogène pour former de l'eau. Le fonctionnement de la chaîne respiratoire permet de produire de grandes quantités d'ATP.

Des médicaments pour aider à lutter contre le stress chronique

Les pathologies liées au stress chronique peuvent être traitées par des médicaments comme les benzodiazépines. Ils visent à rétablir un fonctionnement durable de l'axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien, sans provoquer d'autres perturbations.

> L'action des benzodiazépines sur les neurones

> Effets phramacologiques et secondaires de la prise de benzodiazépines

A/ Le raccourcissement des cellules musculaires

Le muscle strié est un ensemble de cellules spécialisées, les fibres musculaires, organisées en faisceaux musculaires. Sous l'action d'un stimulus nerveux, la contraction des faisceaux entraîne un raccourcissement et un épaissisement du muscle. Celui-ci permet alors le mouvement relatif de deux os par l'intermédiaire de tendons. La cellule musculaire striée est une cellule spécialisée caractérisée par un cytosquelette formé de filaments épais de myosine et de filaments fins d'actine regroupés en myofibriles. Ces dernières sont constituées d'une succession de sarcomères reliés les uns aux autres. Les filaments épais de myosine sont pourvus de têtes globulaires : leur fixation sur l'actine et leur pivotement entraîne un glissement des filaments d'actine vers le centre du sarcomère, provoquant son raccourcissement. Certaines myopathies sont caractérisées par une perte progressive de la fonction musculaire. Elles résultent d'une mutation dans un gène codant une protéine impliquée dans les connexions entre le cytosquelette de la cellule musculaire, des protéines membranaires et la matrice extracellulaire. Le maintien de l'intégrité des cellules musculaires au cours des cycles répétés de contraction/relâchement n'est alors plus correctement assuré. La répétition de microlésions conduit à terme à la dégénérescence des cellules musculaires.

Les points importants Le muscle strié squelettique est constitué d'une multitude de fibres reliées entre, disposées parallèlement et organisées en faisceaux. Un mouvement est causé par la contraction synchrone des fibres composant le muscle strié. Le raccourcissement de l'ensemble du muscle exerce une traction sur les os auxquels il est rattaché. Les myofibriles constituant le cytosquelette des cellules musculaires sont organisées en sarcomères. Chaque sarcomère est un assemblage de filaments d'actine (fins) et de myosine (épais). Lors de la contraction, les sarcomères se raccourcissent.

Lexique

Définition de Cellule endocrine Cellule qui fabrique une hormone et la sécrète dans la circulation sanguine.

Stimulation d'une cellule endocrine

Fixation sur le récepteur spécifique d'une cellule cible

Adaptation de l'activité de la cellule cible en réponse à la détection de l'hormone

Définition de Diabète insulinodépendant Dérèglement de la glycémie causé par une défaillance de la sécrétion d'insuline par le pancréas (diabète de type 1).

Définition de Hormone hyperglycémiante Substance produite par une glande endocrine, sécrétée dans le sang et agissant sur des cellules cibles dans le but d'élever la glycémie. Chez l'être humain, cette hormone est le glucagon, produit par les cellules α des îlots de Langherans du pancréas. Le glucagon stimule la glycogénolyse (synthèse de glucose à partir du glycogène stocké dans les cellules hépatiques) et la libération du glucose dans le sang.

Définition de Hormone hypoglycémiante Substance produite par une glande endocrine, sécrétée dans le sang et agissant sur des cellules cibles dans le but de diminuer la glycémie. Chez l'être humain, cette hormone est l'insuline, sécrétée par les cellules β des îlots de Langerhans du pancréas. L'insuline stimule l'augmentation du nombre de transporteurs membranaires du glucose sur les cellules hépatiques et musculaires dans le but de permettre l'entrée du glucose dans ces cellules, et la glycogénogénèse (synthèse de glycogène à partir du glucose).

Définition de Îlots de Langerhans Dans le pancréas, il s'agit d'un groupe de cellules endocrines qui produisent des hormones. On trouve les cellules α qui produisent le glucagon et les cellules β qui produisent l'insuline.

Définition de Organe source Organe qui est à l'origine d'un flux de glucose sanguin (ex : foie ou intestin grêle). Le flux de glucose peut alors circuler vers un organe consommateur ou de stockage. Certains organes peuvent changer de rôle en fonction des besoins de l'organisme. Par exemple, en cas d'hyperglycémie, le foie est un organe de stockage, alors qu'en cas d'hypoglycémie, il devient un organe source. Les muscles sont toujours des organes sources.

Définition de Système de régulation Système de contrôle d'un paramètre biologique, composé d'organes capables de capter en continu la valeur de ce paramètre et de la modifier de manière à la maintenir constante. Par exemple, les cellules des îlots de Langerhans sont équipées de capteurs leur permettant de détecter le taux de glucose dans le sang (glycémie). L'activation plus ou moins forte de ces cellules permet alors de maintenir la glycémie autour de 1 g.L-1 dans la circulation sanguine.

Définition de Récepteur hormonal Protéine membranaire présente chez toutes les cellules cibles d'une hormone, sur laquelle cette hormone peut venir se fixer, par complémentarité de forme. La fixation de l'hormone entraîne une modification de l'activité de la cellule cible.

Définition de Diabète non insulinodépendant Dérèglement de la glycémie causé par une diminution progressive de la sensibilité à l'insuline pour ses cellules cibles (diabète de type 2).

Définition de Glycémie Concentration sanguine en glucose. Sa valeur est toujours maintenue aux environs de 1 g.L-1 par un système de régulation hormonale.

- Cellule endocrine

- Diabète insulinodépendant

- Diabète non insulinodépendant

- Glycémie

- Hormone hyperglycémiante

- Hormone hypoglycémiante

- Îlots de Langerhans

- Organe source

- Récepteur hormonal

- Système de régulation

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Aide à la rédaction d'un compte rendu

• Présentation des résultats

• Introduction

Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

L'introduction doit présenter le contexte dans lequel le travail est réalisé, ainsi que la problématique associée. À la suite de la problématique doivent figurer les différentes hypothèses proposées permettant de répondre à la problématique.

• Interprétation et critique des résultats

• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

Fumer du cannabis à 14 ans : quels sont les risques pour le cerveau ?

Alors que la législation sur le cannabis à usage récréatif (non thérapeutique) fait débat en France, les scientifiques commencent à analyser les effet du tétrahydrocannabinol (THC), l'activateur chimique responsable des effets psychoactifs de la plante, sur le cerveau en pleine maturation de très jeunes adolescents. Une étude internationale menée par 35 chercheurs a ainsi rendu ses conclusions en mars 2019.

On cherche à montrer que l'usage du cannabis peut avoir des conséquences sur le fonctionnement cérébral des jeunes adolescents, même après une ou deux prises seulement.

Des idées pour le Grand Oral

> Des sujets pour les SVT :

> Des sujets couplés à d'autres disciplines :

1. Réflexe de protection et ajustement prédictif

1. Pratique musicale et plasticité cérébrale : l'expertise musicale permet-elle de se préserver du vieillissement neurocognitif ?

2. Étouffement : ces neurones qui tentent de nous sauver

2. Histoire de l'imagerie médicale

3. Genre et socialisation de l’enfant : pour une approche plurifactorielle de la construction de l’identité sexuée

3. Détecter l'autisme par un simple test de réflexe oculaire

4. Les réflexes archaïques

4. La chimie des sentiments

5. Connaître son cerveau pour mieux apprendre

6. Plasticité cérébrale : de la théorie à la pratique dans le traitement de l'accident vasculaire cérébral

7. Circuit neuronal de l'addiction

La communication hormonale

Le métabolisme énergétique

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Lexique

Définition de Sarcomère Unité répétitive constitutive d'une myofibrille, limitée par deux stries Z. Chaque unité est constituée de filaments fins d'actine et de filaments épais de myosine. La myosine possède la propriété de catalyser l'hydrolyse de l'ATP, ce qui modifie la conformation de la protéine.

Définition de ATP Adénosine triphosphate, molécule universelle dans le monde vivant, constituée d'un nucléotide et de trois phosphates et dont l'hydrolyse fournit l'énergie nécessaire aux activités cellulaires. Sa synthèse est catalysée par une enzyme appelée ATP-synthase que l'on trouve dans les crêtes mitochondriales.

Définition de Chaîne respiratoire Ensemble de diverses molécules situées dans les crêtes mitochondriales, assurant par oxydoréductions successives le transfert des électrons et de l'hydrogène des composés réduits NADH, H+ jusqu'au dioxygène, permettant la synthèse de grandes quantités d'ATP.

Définition de Cycle de Krebs Succession de réactions chimiques se déroulant dans la matrice mitochondriale en condition aérobie au cours desquelles le métabolite organique est fixé sur un accepteur, puis entièrement dégradé en CO2 et en composés réduits NADH, H+, l'accepteur final étant régénéré.

Définition de Contraction / Relâchement > Contraction : Modification de l'état d'un muscle (raccourcissement) permettant d'exercer une force. > Relâchement : Retour du muscule à son état initial après une contraction.

Définition de Fermentation lactique Fermentation qui, grâce à une enzyme spécifique, dégrade des glucides et produit de l'acide lactique. Se produit chez certaines bactéries, mais aussi dans les cellules musculaires humaines.

Définition de Fibre musculaire Cellule musculaire, de forme très allongée. Les fibres sont regroupées en faisceaux au sein du muscle. Dans une fibre musculaire, des filaments sont disposés dans le cytoplasme et organisées en myofibrilles : une myofibrille est une structure cylindrique formées de myofilaments contractiles.

Définition de Glycolyse Dégradation du glucose en acide pyruvique, se déroulant dans le cytoplasme. La glycolyse est la première étape de la respiration ou d'une fermentation ; elle produit peu d'ATP.

Définition de Mitochondrie Organite où se déroulent les étapes de la respiration cellulaire : le cycle de krebs dans la matrice et la chaîne respiratoire au niveau de la membrane interne.

Définition de Myopathie Maladie caractérisée par une dégénérescence musculaire, très souvent d'origine génétique.

Définition de Respiration cellulaire Dégradation complète d'un métabolite organique produisant l'ATP nécessaire aux activités cellulaires. Dans les cellules humaines, le pyruvate (produit par la glycolyse) est totalement dégradé en CO2 et en H2O au cours de deux suites de réactions chimiques : le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire.

Chaîne respiratoire

32

- ATP

- Chaîne respiratoire

- Cycle de Krebs

- Contraction / Relâchement

- Fermentation lactique

- Fibre musculaire

- Glycolyse

- Mitochondrie

- Myopathie

- Respiration cellulaire

- Sarcomère

Aide à la rédaction d'un compte rendu

• Présentation des résultats

• Introduction

Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

L'introduction doit présenter le contexte dans lequel le travail est réalisé, ainsi que la problématique associée. À la suite de la problématique doivent figurer les différentes hypothèses proposées permettant de répondre à la problématique.

• Interprétation et critique des résultats

• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

Le devenir du glucose dans le cytoplasme

L'énergie nécessaire à la contraction musculaire est apportée sous forme de molécules d'ATP. L'ATP n'est pas stocké, mais produit en permanence par les cellules à partir de matière organique, comme le glucose. L'organisme consommerait environ 45 kilos d'ATP par jour !

> La glycolyse (ou voie de Meyrhof-Embden)

> Consommation et régénération de l'ATP

La glycémie, une grandeur régulée

Le glucose sanguin est consommé par les cellules en fonction de leurs besoins. La concentration de glucose sanguin, ou glycémie, est comprise entre 0,8 et 1,2 g/L alors que les apports liés à l'alimentation sont discontinus et que la consommation par les organes est variable. La glycémie est donc une grandeur qui a besoin d'être régulée.

> Mesurer son taux quotidien de glucose

> Les hormones du pancréas endocrine

> Le pancréas endocrine et la régulation de la glycémie

> Mécanismes de l'action cellulaire des hormones pancréatiques

B/ Nature et propriétés du message nerveux

À partir d'une sensation de départ (stimulus) captée par un récepteur sensoriel, un message nerveux codé en potentiel d'action est élaboré. Il circule dans les neurones sensoriels jusqu'au centre nerveux où se produit le relais synaptique sur le neurone-moteur. Toutes les cellules de l'organisme possèdent une différence de potentiel entre le cytoplasme et l'extérieur de la cellule : c'est le potentiel de membrane. En l'absence de stimulation, ce dernier est de -70mV : on parle de potentiel de repos. Après une stimulation, la membrane plasmique du neurone se dépolarise brusquement de manière stéréotypée : c'est le potentiel d'action, unité de base du message nerveux. Ce dernier est donc de nature électrique. Un potentiel d'action ne se déclenche que si l'intensité de la stimulation du neurone atteint un certain seuil. Dans un neurone, les potentiels d'action se succèdent (trains de potentiels d'action) et on peut déterminer leur fréquence. Cette fréquence dépend de l'intensité de la stimulation : on parle de codage électrique en fréquence. Le potentiel d'action peut se propager le long des fibres nerveuses, dendrites ou axones, sans s'atténuer. Un nerf regroupe de nombreuses fibres nerveuses qui sont les prolongements des neurones sensoriels et moteurs. Chaque fibre conduit le message nerveux dans un seul sens : vers le corps cellulaire pour une dendrite, depuis le corps cellulaire pour un axone. La conduction du message nerveux se fait de proche en proche à une vitesse varaible de l'ordre de 100 m.s-1.

Les points importants Le message nerveux élaboré par un récepteur sensoriel à partir du stimulus est de nature électrique. La membrane d'un neurone est polarisée : la polarisation membranaire observée en dehors de toute stimulation est le potentiel de repos. Un message nerveux est constitué par une série de variations brèves de la polarisation membranaire du neurone, appelées potentiels d'action. Un message nerveux est codé par la fréquence des potentiels d'action qui le constitue.

La plasticité cérébrale

Le cerveau possède la capacité de se modifier en permanence : c'est ce qui permet d'apprendre. Cette plasticité cérébrale rend possible une récupération des facultés motrices et sensitives suite à une lésion, alors que des neurones ont été irrémédiableemnt détruits.

> Apprentissage et aires cérébrales dédiées

> La réorganisation du cerveau après une lésion

Lexique

- Adaptabilité

Définition de Adaptabilité : Capacité de l'organisme à modifier la valeur de consigne de certains de ses paramètres physiologiques pour s'adapter à une situation particulière.

Définition de Adrénaline : Hormone produite par les glandes médullosurrénales qui accélère le rythme cardiaque, amplifie la ventilation pulmonaire et favorise la libération de glucose dans le sang. Sa libération est contrôlée par voie nerveuse suite l'activation du système limbique par un agent stresseur. Rappel : les hormones circulent toujours par voie sanguine !

Définition de Agent stresseur : Facteur environnemental provoquant une perturbation du fonctionnement ou du comportement d'un organisme : source d'un stress.

Définition de Glandes surrénales Organe de forme triangulaire situé au-dessus de chaque rein et composé de deux parties fonctionnellement indépendantes. La partie centrale ou médullosurrénale sécrète de l'adrénaline et est contrôlée par voie nerveuse, alors que la partie périphérique ou corticosurrénale sécrète du cortisol et est contrôlée par voie hormonale.

Définition de Stress chronique État de stress qui persiste dans le temps et/ou en réponse à des stimuli stressants intenses et peut conduire à diverses pathologies.

Définition de Système limbique Groupe de structures cérébrales jouant un rôle important dans le comportement, la mémorisation et la régualtion des émotions, comprenant entre autres l'amygdale et le cortex préfrontal. L'activation du système limbique peut être à l'origine d'un stress aigu.

Définition de Axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien : Ensemble formé de trois organes : hypothalamus, hypophyse et glandes surrénales. Leur activation synchronisée aboutit à la libération de cortisol dans le sang : - En réponse à l'activation du système limbique, l'hypothalamus produit une hormone, la CRH ; - En recevant la CRH, l'hypophyse se met à libérer une autre hormone, l'ACTH ; - En recevant l'ACTH, les glandes cortico-surrénales se mettent à libérer une autre hormone, le cortisol. Rappel : les hormones circulent toujours par voie sanguine !

Définition de Cortisol : Hormone produite par les glandes corticosurrénales favorisant la mobilisation du glucose et inhibant divers systèmes, dont le système immunitaire. Elle est produite suite à l'activation du système limbique et à la production d'ACTH par l'hypophyse. Rappel : les hormones circulent toujours par voie sanguine !

Définition de Plasticité mal-adaptative La plasticité mal-adaptative dérive de la capacité du cerveau à se réorganiser sous l'effet d'un apprentissage. Cette forme de plasticité correspondent à des modifications structurales de l'encéphale qui ne permet plus un fonctionnement normal de l'organisme et entraîner des pathologies. Elle peut s'accompagner de perturbations de l'attention, de la mémoire et des performances cognitives.

Définition de Résilience Capacité de l'organisme à retrouver des conditions de fonctionnement durables suite à une perturbation engendrée par un agent stresseur.

Définition de Rétrocontrôle négatif Action en retour d'un effet sur ses propres causes, qui tend à réduire les écarts avec l'état initial. Par exemple, le cortisol est produit en réponse à l'activation de l'hypothalamus. Un des effets du cortisol est justement d'inhiber le fonctionnement de l'hypothalamus. Ainsi, la production de cortisol participe elle-même à l'arrêt de sa production, c'est un rétrocontrôle négatif.

Définition de Stress aigu Ensemble des réponses adaptatives de l'organisme nécessaires à la survie face aux agents stresseurs. Il s'agit d'un état physiologique "normal" qui permet à l'organisme de s'adapter à la situation.

- Adrénaline

- Agent stresseur

- Axe hypothalamo-hypophyso-corticosurrénalien

- Cortisol

- Glandes surrénales

- Plasticité mal-adaptative

- Résilience

- Rétrocontrôle négatif

- Stress aigu

- Stress chronique

- Système limbique

Aide à la rédaction d'un compte rendu

• Présentation des résultats

• Introduction

Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

L'introduction doit présenter le contexte dans lequel le travail est réalisé, ainsi que la problématique associée. À la suite de la problématique doivent figurer les différentes hypothèses proposées permettant de répondre à la problématique.

• Interprétation et critique des résultats

• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

Le réflexe myotatique achilléen

Après un accident grave au cours d'une pratique sportive, les médecins effectuent un examen neurologique de la personne impliquée. Le déclenchement des réflexes fait partie des tests réalisés afin de déceler une éventuelle atteinte du système nerveux. L'intensité des réflexes enregistrés et donc la sensibilité des tests dépendent du niveau de relâchement du membre testé. Ainsi, ce type d'examen nécessite parfois de détourner l'attention du sujet en lui faisant réaliser une autre tâche.

On cherche à vérifier que la réalisation d'une activité motrice volontaire permet d'améliorer la sensibilité d'un réflexe sur un autre membre.

> La manœuvre de Jendrassik

Le patient crochette ses doigts puis tire latéralement avec force sur les deux mains. Cette manœuvre permet de relâcher l'ensemble des muscles de l'organisme, sauf ceux des membres supérieurs.

Matériel disponible

Interface ExAO connectée à un ordinateur

électrodes à coller sur la peau

câbles de connexion électrode/interface ExAO

marteau réflexe

coton hydrophile

alcool 70°

La cyclose des chloroplastes

Les services vétérinaires relatent de nombreuses intoxications de chiens ou de bétail liées à la consommation de feuilles et de fruits de Laurier-Cerise (Prunus laurocerasus). Il s'agit d'un arbuste ornemental originaire d'Asie occidentale qui produit des composés toxiques. La digestion de ces composés toxiques libère du cyanure d'hydrogène dans le tube digestif. Les intoxications semblent liées à l'action du cyanure d'hydrogène sur le renouvellement de l'ATP et les sujets atteints présentent une activité musculaire très réduite, même à faible dose.

On cherche à montrer que l'ATP est indispensable à l'activité cellulaire, notamment à la réalisation de mouvements à l'échelle cellulaire.

La stratégie adoptée consiste à observer, au microscope, le déplacement des chloroplastes, à la lumière, en absence de lumière, puis en présence d'extrait de Laurie-cerise qui empêche le renouvellement de l'ATP.

> Discuter de la possibilité de généraliser la nécessité de l'ATP pour la réalisation d'autres mouvements à l'échelle cellulaire.

On applique une série de stimuli successifs et efficaces de même intensité sur un muscle isolé de la cuisse d'une souris, durant une demi-seconde, en absence et en présence de cyanure en faible quantité. On observe ensuite les myogrammes ci-dessous:

Liste des logiciels les plus employés en S.V.T.

Mesurim2

Libmol

Edu'model

GenieGen 2

Tectoglob 3D

EduAnatomist2

Aide à la rédaction d'un compte rendu

• Présentation des résultats

• Introduction

Les résultats obtenus, soit grâce à des documents, soit grâce à une manipulation, un modèle, une expérience, une observation microscopique... doivent être présentés de manière lisible, sous la forme d'un texte, d'un schéma, d'un tableau, d'une capture d'écran légendée...

L'introduction doit présenter le contexte dans lequel le travail est réalisé, ainsi que la problématique associée. À la suite de la problématique doivent figurer les différentes hypothèses proposées permettant de répondre à la problématique.

• Interprétation et critique des résultats

• Stratégie de résolution

Une fois les résultats présentés, ils doivent être comparés aux pronostics réalisés lors de l'étape de "Stratégie". Si on note des différences entre les informations apportées par les résultats et la stratégie proposée, il est alors indispensable de critiquer les résultats obtenus et/ou la stratégie. (voir le cours sur "comment critiquer des données").

À la suite de l'introduction, on pose une stratégie de résolution présentant deux points importants : - Comment va-t-on tester nos hypothèses ? (quelles manipulations/expériences/documents étudiés...) Qu'est-ce que l'on s'attend à observer si nos hyopthèses sont justes ? (quels résultats je m'attends à obtenir lors de mon expérience, qu'est-ce que je m'attends à trouver comme information dans les documents...). Cette étape est indispensable afin de pouvoir correctement interpréter les résultats.

• Conclusion

Pour terminer le compte-rendu, on réalise une conclusion qui reprend les points important du document : la problématique, les hypothèses validées ou non et l'information principale apportée par les résultats. Enfin, la conclusion doit compiler ces informations pour apporter une réponse à la problématique !

Liste des logiciels les plus employés en S.V.T.

Mesurim2

Libmol

Edu'model

GenieGen 2

Tectoglob 3D

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