Chapitre 5 : Anatomie et physiologie animales

Question 1

Quels sont les besoins communs des animaux ?

Answer 1

• Se procurer de l’oxygène et des nutriments

- Reproduction

Question 2

Comme certains besoins sont communs à tous les animaux, pourquoi les espèces varient-elles autant du point de vue de la constitution, de la complexité, de l’organisation et de la morphologie ?

Answer 2

Adaptation : la sélection naturelle favorise les variations qui, au sein d’une population, améliorent la capacité de survie. Ainsi, les caractéristiques avantageuses varient d’un environnement à un autre et d’une espèce à l’autre sauf qu’elles reposent sur la relation entre la structure (anatomie) et la fonction (physiologie.)

Question 3

Quelle est l’organisation cellulaire des animaux ?

Answer 3

Les animaux sont tous pluricellulaires et la majorité d’entre eux sont organisés en tissus, organes et systèmes.

Question 4

Qu’est-ce que les feuillets embryonnaires ?

Answer 4

Couches de cellules apparaissant dans l’embryon peu après la fécondation.

Question 5

Quels sont les trois feuillets embryonnaires ?

Answer 5

Ectoderme : feuillet recouvrant l’embryon, formera la peau et système nerveux central.
Endoderme : Feuillet embryonnaire profond, formera les organes du système digestif.
Mésoderme : feuillet entre les deux, formera les muscles, les vaisseaux sanguins et tous les autres organes entre le tube digestif et le revêtement externe (ex: rein)

Question 6

Quels sont les premiers stades embryonnaires chez les animaux ?

Answer 6

1) Le zygote animal subit une succession de divisions mitotiques appelée segmentation.
2) Après trois divisions mitotiques, l’embryon comporte huit cellules.
3) Chez la plupart des animaux, la segmentation produit un stade multicellulaire appelé blastula. Le blastula ressemble généralement à une sphère creuse constituée de cellules,e t sa cavité s’appelle le blastocoele.
4*) Le développement de la majorité des animaux comprend aussi une gastrulation, un processus par lequel l’une des extrémités de l’embryon s’invagine et se développe jusqu’à remplir le bastocoele, ce qui produit des feuillets de tissus embryonnaires : l’ectoderme (couche externe) et l’endoderme (couche interne.)
5) Pendant la gastrulation, l’endoderme entoure une cavité appelée archentéron qui s’ouvre sur l’extérieur par le blastopore.
6) L’endoderme de l’archentéron devient le revêtement interne du tube digestif.

Question 7

À quoi ressemble le développement protostomien (mollusques, annélides) ?

Answer 7

Au stade à huit cellules, la segmentation est spirale et déterminée. Les cellules ne sont pas alignées.

Question 8

À quoi ressemble le développement deutérostomien (échinodermes, cordés) ?

Answer 8

Au stade à huit cellules, la segmentation est radiaire et indéterminée. Les cellules sont alignées.

Question 9

Quelles sont les deux caractéristiques de la symétrie ? Elle peut être…

Answer 9

• Radiaire : si différents plans coupent l’animal en 2 images miroirs (anémone de mer). Toute coupe, pourvu qu’elle passe par l’axe central de l’animal, donne deux parties qui se ressemblent comme un objet et son image dans un miroir.
• Bilatérale : si elle détermine un côté gauche et un côté droit (face ventrale, dorsale, antérieur, postérieur), ex: homard. Un seul type de coupe permet de les diviser en deux images identiques. => Humains.

Question 10

Quels sont les deux types de tube digestif ?

Answer 10

• De type sac s’il possède une seule ouverture (ex: anémone de mer)
• De type tube s’il a deux ouvertures (humain)

Question 11

Qu’est-ce qu’un coelome ?

Answer 11

Un vrai coelome se forme à partir de tissus provenant du mésoderme. Un coelome est un espace rempli de liquide ou d’air qui se trouve entre le tube digestif et l’enveloppe corporelle. La membrane l’entourant se nomme péritoine. (voir fig.32.8, p. 768)

Question 12

Qu’est-ce que la phylogenèse ?

Answer 12

Permet d’étudier les relations de parentés entre les différents êtres vivants en vue de comprendre l’évolution des organismes vivants.

Question 13

Quelles sont les caractéristiques communes des animaux ?

Answer 13

• Eucaryotes
• Pluricellulaires
• Hétérotrophes (ingestion)
• Sans paroi cellulaire
• Réserve de glucides sous forme de glycogène
• Reproduction sexuée
• Gamètes haploïdes
• Possèdent des muscles et des nerfs qui régissent le mouvement.

Question 14

Qu’est-ce que l’évolution convergente ?

Answer 14

Processus qui mène de façon indépendante à l’apparition de caractères similaires chez des lignées différentes (ex: phalanger du sucre en Australie VS l’écureuil volant d’Amérique du Nord)

Question 15

Comment se déroulent les échanges avec l’environnement ?

Answer 15

Tout organisme, qu’il comporte une seule cellule ou plusieurs systèmes d’organes, doit échanger de la matière et de l’énergie avec son environnement. Les échanges avec l’environnement se font par le transport actif ou passif de substances à travers la membrane plasmique des cellules.

Schéma expliquant pourquoi les cellules sont microscopiques : même volume qu’une seule grosse cellule, mais la surface totale augmente, ce qui augmente la surface de contact et facilite ainsi les échanges.

Question 16

Que doit faire le corps de l’animal pour maintenir l’intégrité de la membrane plasmique des cellules ?

Answer 16

Pour maintenir l’intégrité de la membrane plasmique des cellules, le corps d’un animal doit être structuré de manière à ce que chaque cellule baigne dans un milieu aqueux. Pour maximiser l’efficacité des échanges, la taille et la forme des cellules sont aussi importantes.

Il existe deux types de milieu aqueux : le liquide interstitiel et le liquide extracellulaire.

Question 17

Comment les échanges de l’environnement peuvent-ils être limités ?

Answer 17

Les échanges avec l’environnement sont limités par l’organisation corporelle du vivant.

a) Amibe. Toute la surface des organismes unicellulaires, tels que l’amibe, est en contact avec le milieu environnant.
b) Hydre (invertébré sacciforme.) Comporte deux couches de cellules. Pendant que le milieu aqueux circule dans cet organisme multicellulaire en entrant et en sortant par sa bouche, presque toutes les cellules de l’hydre peuvent échanger des substances directement avec le milieu environnant. Possède une mince enveloppe corporelle formée de deux couches cellulaires. Comme sa cavité gastrovasculaire s’ouvre sur l’extérieur, les couches cellulaires externe et interne sont en contact direct avec l’eau de l’étang.
c) Tenia. Très long, mais très mince, de sorte que la majorité de ses cellules baignent dans le liquide intestinal de son hôte vertébré (qui lui procure les éléments nutritifs).

Question 18

La vitesse des échanges est proportionnelle à quoi ? La quantité de substances que la cellule doit échanger pour vivre est proportionnelle à quoi ?

Answer 18

La vitesse des échanges de nutriments, de déchets et de gaz est proportionnelle à la surface membranaire, tandis que la quantité de substances qu’un animal doit échanger pour vivre est proportionnelle au volume de la cellule.

Question 19

Le nombre d’échanges dépend de quoi ?

Answer 19

Du nombre de cellules dans le corps de l’organisme.

Question 20

Quelle loi de la géométrie impose des limites quant à la taille des cellules de l’Amibe ?

Answer 20

Le rapport surface-volume. Si la cellule est grosse, il y a un petit rapport surface/volume, donc les besoins de la cellule augmentent.

Question 21

En quoi la forme aplatie de l’amibe est-elle avantagée par rapport à la forme sphérique ?

Answer 21

Si l’on fait la comparaison entre deux cellules de même volume, la cellule sphérique a un volume plus élevé pour une même surface, alors que la cellule aplatie a moins de volume pour la même surface. La cellule aplatie a un plus grand rapport surface / volume.

Question 22

Chez l’amibe, quel mécanisme de transport membranaire permet le passage de l’O2 et du CO2 ?

Answer 22

La diffusion simple.

Question 23

Qu’est-ce que la cavité gastrovasculaire de l’hydre ?

Answer 23

Cavité par laquelle l’hydre mange et excrète des déchets.

Question 24

Les cellules de la couche superficielle (externe) de l’hydre effectuent les échangent gazeux avec quel milieu ?

Answer 24

Extérieur.

Question 25

Les cellules de la couche interne de l’hydre effectuent les échanges gazeux avec quel milieu ?

Answer 25

Cavité gastrovasculaire.

Question 26

Comme certains animaux sont plus complexes, comment les échanges se font-ils alors que la surface de contact totale de l’organisme avec le monde extérieur est moins grande (masse compacte de cellules) ?

Answer 26

Puisque la plupart des cellules des animaux complexes ne sont pas en contact avec le milieu externe, ils possèdent des surfaces internes (mais reliées au milieu externe par des ouvertures du corps) spécialisées dans l’échange de substances avec le milieu. Grâce à de nombreux replis ou à des ramifications étendues, ces membranes internes humides ont des surfaces d’échanges accrues. Les systèmes digestif, respiratoire et urinaires sont tous munis de surfaces spécialisées.

Question 27

Que contiennent l’intestin grêle qui augmentent considérablement la surface d’absorption des nutriments ?

Answer 27

La paroi de l’intestin grêle comporte de nombreuses saillies (les villosités) qui augmentent considérablement la surface d’absorption des nutriments.

Question 28

Quelle est la structure du poumon ?

Answer 28

La structure d’un poumon ressemble plus à une éponge qu’à celle d’un ballon. Cette organisation permet d’exposer une importante surface humidifiée servant notamment aux échanges gazeux avec le milieu.

Question 29

Est-ce que les surfaces de contact des systèmes digestifs, circulatoires et respiratoires sont plus grandes que celle de la peau ?

Answer 29

Chez l’humain, les surfaces de contact des systèmes digestifs, circulatoires et respiratoires sont 25x plus grandes que celle de la peau.

Question 30

Comment est-ce que les systèmes se sont adaptés pour réaliser des échanges avec l’environnement ?

Answer 30

• Système respiratoire: la membrane interne des poumons est spécialisée dans l’absorption d’O2 et l’élimination du CO2. Elle tapisse des millions de cavités aériennes appelées alvéoles dont la surface totale s’élève à environ 100 m2.
• Système digestif: la muqueuse interne de l’intestin absorbe les nutriments. L’intestin humain mesure à peu près 6m de long et sa muqueuse ondulée possède une surface d’échanges équivalent à celle d’un terrain de baseball.
• Système urinaire : la surface interne d’u rein, constituée d’environ un million de tubules microscopiques, filtre le sang et élimine ainsi les déchets métaboliques contenus dans le sang.

Question 31

Qu’est-ce que le liquide interstitiel ?

Answer 31

• Remplit l’espace entre les cellules des vertébrés.
• Facilite l’échange de nutriments et de déchets avec les vaisseaux sanguins.
• Température = 37°
• pH = 7,4
• Concentration des solutés est constante.

Question 32

Qu’est-ce que l’homéostasie ?

Answer 32

État d’équilibre dynamique de tout organisme. Maintien de la stabilité du milieu interne en dépit des fluctuations du milieu externe.

Question 33

À quoi servent les mécanismes de régulation ?

Answer 33

Maintien des conditions internes stables d’une cellule ou d’un organisme, malgré des fluctuations environnementales, grâce à des mécanismes de régulation.

Ex: maintient de la température corporelle à 37° par la transpiration et le frissonnement.
Maintien de la glycémie entre 3,6 - 5,8 mmol/L par l’insuline et le glucagon.

Question 34

Comment le corps s’assure-t-il d’un apport suffisant des différents éléments nécessaires aux cellules tout en évacuant les déchets métaboliques ?

Answer 34

Il doit y avoir des échanges dans le milieu interne (ensemble des liquides se retrouvant à l’extérieur des cellules = liquide interstitiel).

Question 35

Quels sont les acteurs de la régulation homéostatique ?

Answer 35

1. Récepteur : capteur d’information sensorielle (stimulus.)
   Rôle: envoyer l’information au centre de régulation.
   Localisation : Partout dans le corps (intérieur / extérieur)
2. Centre de régulation : centre connaisseur des valeurs de référence.
   Rôle : décider des actions à prendre pour retourner à l’état d’équilibre et envoyer les informations aux effecteurs.
   Localisation : système nerveux ou système endocrinien.
3. Effecteur : exécuteur des ordres du centre de régulation.
   Rôle : ramener l’équilibre.
   Localisation : muscle, glande, organe.

Question 36

Comment fonctionne les acteurs de la régulation homéostatique ? (schéma)

Answer 36

1) Stimulus: modifie une variable.
2) Modification détectée par un récepteur.
3) Entrée : information acheminée par une voie afférente (arrive) au
RÉCEPTEUR (CAPTEUR)
CENTRE DE RÉGULATION.
4) Sortie : information acheminée par une voie efférente (exit) et activation d’un
EFFECTEUR
5) Réponse de l’effecteur qui agit sur l’intensité du stimulus par rétroaction et qui rétablit l’homéostasie.

Question 37

Comment est-ce que l’animal peut contrôler la qualité du liquide interstitiel et contribuer à l’homéostasie ?

Answer 37

Par l’action des systèmes nerveux et endocriniens.
Système endocrinien : Stimulus (cellule endocrine, dans laquelle il y a des hormones)-> Le signal se rend dans tout le corps par la circulation sanguine (les hormones vont dans le vaisseau sanguin et sont reçues uniquement par les cellules dotées du récepteur compatible avec ce signal.
Nerveux : Stimulus au corps cellulaire du neurone -> le signal longe l’axone jusqu’à la cible -> reçu uniquement par les cellules reliées par des jonctions spécialisées à un axone qui transmet un influx.

Question 38

Quelle est la différence entre la régulation et la tolérance ?

Answer 38

Un qualifie un animal de régulateur au regard d’une variable environnementale particulière s’il utilise des mécanismes de régulation interne pour atténuer les changements dans son milieu interne lorsque son environnement externe fluctue.

On qualifie un animal de tolérant au regard d’une variable environnementale particulière s’il supporte les variations de son milieu interne liées à certains changements dans l’environnement externe. L’animal tolérant pourra laisser certaines conditions internes fluctuer au gré des conditions environnementales.

Ex: Loutre est régulateur quant à sa température corporelle vis à vis de la température de l’environnement (toujours 37°) alors que le poisson est tolérant (sa température corporelle augmente avec celle de l’environnement.)

Question 39

Qu’est-ce que la bioénergie ?

Answer 39

Le transfert et la transformation d’énergie qui se produit chez un animal. Une certaine quantité d’énergie est perdue sous forme de déchet ou de chaleur.

Question 40

À quoi sert l’ATP ?

Answer 40

L’ATP est la forme d’énergie utilisée par la cellule pour :
- Travail cellulaire
- Biosynthèse (anabolisme)
Croissance, stockage, reproduction.

Question 41

Qu’est-ce que le phénomène d’émergence ?

Answer 41

À chaque niveau de l’organisation biologique apparaissent de nouvelles propriétés qui n’existaient pas au niveau précédent. Ces propriétés dépendent de l’organisation* et des interactions des éléments du niveau précédent.
* Sans agencement, les éléments ne peuvent exercer leur rôle correctement !

Ex: Un neurone seul vs neurones ensemble = pensée.

Question 42

Quelles sont les principales composantes des systèmes suivants ? Digestif, cardiovasculaire, respiratoire, immunitaire et lymphatique, urinaire, endocrinien, reproducteur, nerveux.

Answer 42

Digestif : Bouche, pharynx, oesophage, estomac, intestins, foie, pancréas et anus.
Cardiovasculaire : coeur, vaisseaux sanguins et sang.
Respiratoire : Poumons, trachée et autres conduits respiratoires.
Immunitaire et lymphatique : Moelle osseuse, noeuds lymphatiques, thymus, rate, vaisseaux lymphatiques et globules blancs.
Urinaire : reins, uretère, vessie et urètre.
Endocrinien : Hypothalamus, hypophyse, thyroïde, pancréas et autres glandes productrices d’hormones.
Reproducteur : Ovaires, testicules et autres organes connexes.
Nerveux : Encéphale, moelle épinière, nerfs et organes sensoriels.

Question 43

Décris-moi les types de tissus épithéliaux.

Answer 43

• Épithélial : cubique (spécialisé dans la sécrétion, épithélium dans tubules rénaux et de nombreuses glandes, comme la glande thyroïde et les glandes salivaires), simple prismatique (intestins et régions dans lesquelles la sécrétion ou l’absorption active de substances représentent des fonctions importantes), simple squameux (transport des substances par diffusion = tapisse face interne vaisseaux sanguins et alvéoles pulmonaires), pseudostratifié prismatique et cilié (voies respiratoires)

Question 44

Décris-moi les types de tissus conjonctifs.

Answer 44

• Conjonctif : tissu conjonctif lâche (aréolaire : sert à fixer l’épithélium aux tissus sous-jacents, enveloppe organes pour les maintenir en place et les protéger, dans la peau et partout dans le corps), tissu conjonctif dense (dans les tendons et dans les ligaments), tissu osseux (tissu conjonctif minéralisé, cellules appelées ostéoblastes sécrètent une matrice de collagène, ostéons qui possède des couches concentriques de matrice minéralisée, tissu adipeux (tissu conjonctif lâche, emmagasine les graisses dans les cellules adipeuses), tissu sanguin (matrice liquide appelée plasma qui contient les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes), tissu cartilagineux (dans les disques intervertébraux).

Question 45

Décris-moi les types de tissus musculaires.

Answer 45

Tissu musculaire squelettique : Fixé aux os par les tendons. Intervient dans les mouvements volontaires. Strié.
Tissu musculaire lisse : dépourvu de stries, dans la paroi du tube digestif, vessie, artères et autres. Associés aux activités corporelles involontaires, comme le péristaltisme ou la constriction des artères.
Tissu musculaire cardiaque : Forme la paroi contractile (myocarde) du coeur. Strié. Présence de fibres ramifiées et reliées par des disques intercalaires. Contraction involontaire du coeur.

Question 46

Décris-moi les types de tissus nerveux.

Answer 46

Neurones : Reçoit influx nerveux par l’intermédiaire de son corps cellulaire et de ses dendrites. Acheminent des influx à d’autres neurones, aux muscles, à divers types de cellules, par l’intermédiaire de prolongements appelés axones.
Cellules gliales : Aident à nourrir, isoler et régénérer les neurones.