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Physiologie Animale 1 > Chapitre 6 - Systèmes sensoriels > Flashcards

Chapitre 6 - Systèmes sensoriels Flashcards

1
Q

Donnez la définition du système sensoriel et d’un organe sensoriel.

A

Système sensoriel: organes sensoriels + zone d’intégration associée
Organe sensoriel: Organe spécialisé dans la réception d’un type de stimuli spécifiques.

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Q

Que sont les fonctions et l’importance du système sensoriel?

A
  1. Surveillance de l’environnement interne et externe
  2. Détection d’un stimulus (=réception d’un signal)
  3. Traduction du signal -> Changement de potentiel membranaire de la cellule sensorielle
  4. Transmission du signal vers le SNC
  5. Perception et intégration des signaux dans le SNC.
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Q

Décrivez les différents types de stimulus (grandes catégories)

A
  1. Chimique (olfactic, gustatif, osmotique, oxygénique, pH)
  2. Mécanique (tactile, vibratile, auditif, pression, tension musculaire)
  3. Électromagnétique (lumière visible, ultraviolet, infrarouge, champs électriques, champs magnétiques)
  4. Thermique
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4
Q

Quelle est la définiton générale d’un récepteur sensoriel?

A

Définition: Cellule (ou partie de cellule) excitable, normalement activée par un stimulus autre que l’activité synaptique. Spécialisées dans la détection d’un mode énergétique particulier et en la conversion de l’énergie du stimulus en un signal nerveux.

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5
Q

Décrivez les grandes catégories de récepteurs selon le type de stimulus détecté, selon la compléxité du recepteur et selon la localisation du stimulus.

A

Stimulus: 4 grands types - Chémorécepteurs, mécanorécepteurs, photorécepteurs et thermorécepteurs (il existe aussi des éléctrorécepteurs et des magnétorécepteurs)
Compléxité: Les récepteurs plus complexes ont des terminaisons nerveuses encapsulées dans du tissu conjoctif.
Localisation: Extérorécepteurs (signaux du milieu extérieur) vs. Intérorécepteurs (stimuli générés dans le milieu interne de l’organisme)

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6
Q

Vrai ou Faux: La myelinisation d’un axone de cellule sensorielle est indépendante de sa compléxité.

A

Vrai.

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7
Q

Distinguez entre un neurone sensoriel et une cellule épithéliale sensorielle. Nommez également des similarités entre les deux.

A

Neurone:
1. Stimulus détecté par une protéine réceptrice
2. Changement conformation de la protéine réceptrice
3. Changement de potentiel membranaire
4. Potentiel gradué (PG) = potentiel générateur
-Récepteur convertit le stimulus en PA.
Cellule:
1. Stimulus détecté par une cellule épithéliale
2. Potentiel gradué = potentiel récepteur
3. Relâchement de neurotransmetteur dans la synapse
4. Potentiel gradué (PG) dans le neurone afférent
-Récepteur envoie le signal à un neurone afférent qui le convertit en PA.
Similarités:
-Récepteur détecte le stimulus
-PA si seuil d’excitation atteint par PG

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8
Q

Donnez les définitions des termes suivant: stimulus adéquat, sensibilité, récepteurs polymodaux.

A

Stimulus adéquat: type de stimulus spécifiquement détecté par un récepteur donné.
Sensibilité: certains récepteur peuvent aussi être excités par d’autres stimuli si ce signal entrant est suffisamment important.
Récepteurs polymodaux: récepteur naturellement sensible à plusieurs types de stimuli (ex. Ampoules de Lorenzini (Chondrychtiens), nocicepteurs humains (douleur)).

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9
Q

Que sont les étapes de la réception et encodage d’un stimulus par un organe sensoriel?

A
  1. Absorption de l’énergie de stimulus
    - Captation du signal environnemental
    - 1 récepteur d’étirement = 1 neurone sensoriel simple associé à une fibre musculaire spécialisée recouvrant chaque jonction abdominale.
    - Énergie mécanique transmise aux dendrites du neurone sensoriel qui sont ramifiées au centre de la fibre musculaire, étirement des membranes plasmiques dendritiques.
  2. Transduction sensorielle (traduction du stimulus en signal)
    - L’énergie du stimulus est convertie en signal électrique après son absorption
    - Étirement des membranes plasmiques dendritiques -> ouverture des canaux ioniques (mostly Na+) -> apparition d’un courant dépolarisant -> génération d’un portentiel récepteur/générateur
  3. Amplification du signal
    - L’énergie générée sous forme de PA est plusieurs fois supérieure à l’énergie fournie par le stimulus et absorbée au départ
  4. Conduction et intégration du signal
    - Le signal devient interprétable par le SNC et acheminable à celui-ci.
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10
Q

Quelle est la définition d’un champ récepteur? Distinguez entre un champ récepteur primaire vs. un champ récepteur secondaire.

A

Champ récepteur: zone spécifique correspondant à la région stimulée (ex: peau) causant un effet sur les neurones afférents impliqués dans le sens sollicité (ex: toucher)
Primaire: associé à un neurone sensoriel primaire
Secondaire: résulte de la fusion de plusieurs champs récepteurs primaires

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11
Q

Décrivez les étapes d’un cas général de la localisation du stimulus.

A
  1. Localisation par des neurones aux champs récepteurs primaires chevauchants
    - L’information relative au stimulus est codée dans le patron de PA produits par de nombreux neurones aux champs récepteurs primaires chevauchants.
  2. Inhibition latérale
    - Un neurone est stimulé plus fortement et les neurones adjacents sont stimués plus faiblement -> les interneurones latéraux du neurones secondaires du neurone fortement stimulé inhibent la transmission synaptique des neurones secondaires voisins. Le PA va donc seulement être déclenché dans le neurone tertiare centrale.
    - Précise la localisation du stimulus
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12
Q

Vrai ou Faux: La surface du champ récepteur est négativement corrélée à la capacité de détecter des stimuli sur une grande surface.

A

Faux: Elle est positivement corrélée.

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13
Q

Vrai ou Faux: La surface du champ récepteur est négativement corrélée à la capacité de discriminer des stimulis sur une petite surface.

A

Vrai.

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14
Q

Décrivez le cas particulier de l’audition quand on parle de localisation du stimulus.

A

Localisation par différence temporelle:
-Le cerveau utilise la différence temporelle d’arrivée du son aux cortex auditif gauche et droit pour indiquer la localisation du stimulus.

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15
Q

Distinguez entre les 2 classes fonctionnelles de récepteurs sensoriels.

A 
Récepteurs toniques: 
-S'adaptent lentement
-Continuent de déclencher des PA, mais à une fréquence diminuée
Récepteurs phasiques:
-S'adaptent rapidement
-Cessent de déclencher des PA.
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16
Q

Qu’est-ce qu’un chémorécepteur? Distinguez entre les 2 grands types de chémoréception

A

Chémorécepteur: récepteur sensible aux substances chimiques en solution
2 grands types: Olfaction (détection de composés chimiques dans l’air) et goût (détection de composés chimiques dissous).

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17
Q

Vrai ou Faux: Il y a une distinction plus aisée entre l’olfaction et le goût chez les animaux aquatiques que chez les animaux terrestres.

A

Faux: L’inverse est vrai.

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18
Q

Décrivez l’organisation du système olfactif chez les Vertébrés.

A
  • Couche de mucus contenant des protéines liant les odeurs
  • Épithélium olfactif avec des récepteurs olfactifs et des cellules de soutien
  • Bulbe olfactif intégrant tous les signaux transmis par les récepteurs olfactifs.
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19
Q

Qu’est-ce que l’organe vomeronasal (Vertébrés)? Quel est son importance?

A

Organe olfactif accessoire responsable de la détection des phéromones.
Importance: communication interindividuelle, rôle important dans la hiérarchie sociale, la vie reproductrice et les comportements sociaux.

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20
Q

Décrivez les étapes de transduction du signal olfactif des Vertébrés.

A
  1. L’odeur se lie au récepteur olfactif
  2. Le changement de conformation du récepteur active une protéine G
  3. L’adénylate cyclase est activée -> convertit l’ATP en AMPc
  4. L’AMPc produit l’ouverture de canaux cationiques -> afflux de Na+ et Ca2+
  5. Potentiel générateur crée (=dépolarisation)
  6. L’afflux de Ca2+ active des canaux Cl- -> sortie de Cl- qui augmente la dépolarisation
  7. Le potentiel générateur active des canaux Na+ voltage-dépendants -> PA transmis (synapse) vers un interneurone du bulbe olfactif (SNC).
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21
Q

Vrai ou Faux: Les génomes de Vertébrés ont à peu près 100 gènes codant pour les récepteurs olfactifs.

A

Faux: Ils ont à peu près 1000 gènes codant.

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22
Q

Qu’est-ce qu’une sensille?

A

Protubérance cuticulaire en forme de cil.

-Pore laissant entrer les odeurs à travers la cuticule.

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23
Q

Décrivez les caractéristiques des récepteurs olfactifs chez les Invertébrés.

A
  • Récepteurs couplés à des protéines G
  • Chaque neurone olfactif exprime plusieurs types de gène de récepteur olfactif
  • Les récepteurs ont des séquences d’acide aminés variant entre groupes d’Invertébrés.
24
Q

Vrai ou Faux: Le système olfactif à evolué indépendament chez les Invertébrés et chez les Vertébrés

A

Vrai.

25
Q

Que sont des papilles gustatives? Qu’est-ce qu’un bourgeon gustatif?

A

Papilles gustatives: regroupement de bourgeons gustatifs situés à diverses localisations de la cavité buccale.
Bourgeon gustatif: regroupement de cellules gustatives.

26
Q

Distinguez entre les mécanismes de transduction de signal gustatif pour un goût salé, un goût acide, un goût sucré et un goût amer.

A

Salé: Ouverture des canaux à Na+ -> Dépolarisation qui ouvra les canaux à Ca2+
Acide: Fermeture des canaux à K+ -> dépolarisation qui ouvre les canaux à Ca2+
Sucré: Activation de la protéine G -> fermeture des canaux à K+ -> dépolarisation qui ouvre les canaux à Ca2+
Amer: activation de la protéine G -> PLC transforme PIP2 en IP3 -> ouverture des canaux à Ca2+ intracellulaires

27
Q

Qu’est-ce qu’un mécanorécepteur? Que sont les 2 grands types de mécanoréception?

A

Mécanorécepteur: récepteur sensible aux facteurs mécaniques tels que le toucher, la pression, les vibrations et l’étirement (extérorécepteur pour l’externe, propriorécepteur pour locomotion et posture, intérorécepteur pour l’interne)
2 grands types: Toucher et Pression (inclus les récepteurs tactiles, les propriorécepteurs et les barorécepteurs (pression dans la paroi des vaisseaux sanguins et organes internes) et Équilibre et Ouïe.

28
Q

Que sont les mécanorécepteurs phasiques chez les Vertébrés?

A
  • Corpuscule de Meissner: sous l’épiderme de la peau glabre, capsule conjonctive renfermant des dendrites enroulées et de neurolemmocytes, pression faible et toucher discriminant
  • Corpuscule de Paccini: sous l’épiderme de la peau glabre, capsule conjoctive renfermant des dendrites enroulées par des lamelles, pression forte et étirement
  • Follicules pileux: racine du poil.
29
Q

Que sont les mécanorécepteurs toniques chez les Vertébrés?

A
  • Terminaisons libres: tissus et épithéliums (pression (thermique et chimique), nocirécepteurs (douleur))
  • Disques de Merkel: épiderme basal, dendrites liées à des cellules rondes (pression faible et toucher discriminant)
  • Corpuscule de Ruffini: conjonctif dermique et articulaire (pression forte et étirement)
30
Q

Distinguez entre les deux sensilles chez les Insectes (trichoïde et campaniforme)

A

Thrichoïde: protubérance cuticulaire en forme de cil. Vibration et toucher capté par la sensille, mouvement transféré au neurone par un structure accessoire, ouvertur des canaux ioniques sensibles à l’étirement, changement du potentiel membranaire (PG), tranmission du PA au SNC.
Campaniforme: protubérance cuticulaire en forme de dôme. Organisée en grappes, fonctionnement similaire aux trichoïdes, détecte la déformation cuticulaire liées aux mouvements.

31
Q

Distinguez entre les 3 types de propriorécepteurs des Vertébrés.

A
  • Fuseau neuromusculaire: à la surface de tous les muscles squelettiques (détecte la longueur du muscle)
  • Fuseau neurotendineux: point d’insertion tendon-muscle (stimulé par un changement de tension dans le tendon)
  • Récepteur capsulaire: capsule synoviale (information sur la position et le mouvement des articulations)
32
Q

Décrviez l’oreille générale des Vertébrés. Quel(s) taxon(s) n’ont pas d’oreille externe? Quel(s) taxon(s) n’ont pas d’oreille moyenne?

A

Oreille: organe participant à l’ouïe et l’équilibre des Vertébrés, se divisant en 2 sections:

  • Oreille externe: pavillon + méat acoustique externe = réceptacle d’entrée du son (absent chez les poissons, les amphibiens, les reptiles, les oiseaux et quelques mammifères)
  • Oreille moyenne: cavité emplie d’air contenant tympan + marteau + enclume + étrier (absent chez les poissons)
  • Oreille interne: vestibule + cochlée = série de sacs et canaux emplis de fluide (endolymphe)
33
Q

Donnez les définitions suivantes: Cochlée, Organe spinal, Nerf Cochléaire.

A

Cochlée: cavité osseuse spiralée et conique de l’oreille interne, emplie de fluide et abritant le récepteur de l’audition
Organe spiral: conduit cochléaire + lame basilaire
Nerf cochléaire: jonction entre des neurofibres afférentes des cellules sensorielles ciliées.

34
Q

Sur quoi dépends le champ auditif qui caractérise chaque espèce animale?

A

Sur son milieu de vie et sa niche écologique.

35
Q

Décrivez l’ouïe des Invertébrés.

A
  • Certaines espèces n’ont pas d’organes
  • Organes auditifs non spécialisés: sensille trichoïde modifiée (sur tout l’exosquelette)
  • Organe auditifs spécialisés: 3 grandes catégories:
    1. Organe de Johnston: base des antennes, détection des sons de conspécifiques
    2. Organes tympaniques: cuticule très mince, détection des sons environnants
    3. Organes supratympaniques: pattes, détection des vibrations
36
Q

Vrai ou Faux: Chez les Vertébrés, l’équilibre et l’ouïe sont situés dans différents organes contrairement aux Invertébrés où ils sont situés dans le même organe.

A

Faux: Chez les Vertébrés, l’équilibre et l’ouïe sont situés dans le même organe. Chez les Invertébrés, l’équilibre et l’ouïe sont situés dans différents organes.

37
Q

Décrivez l’équilibre chez les Invertébrés (doit inclure: statocyste, statolithes, le mécanisme générale).

A

Statocyste: Cavité remplie de fluide, dont la paroi est couverte de neurones mécanorécepteurs
Statolithes: particules denses de carbonate de calcium
Mécanisme:
-Changement d’orientation corporelle de l’animale
-Statolithes suivent la gravité = mouvement sur la paroi du statocyste
-Signal sur les neurones sensoriels -> active une protéine membranaire
-Dépolarisation du neurone -> transmission du signal au SNC.

38
Q

Décrivez la composition et les fonction de l’oreille interne des Vertébrés.

A

Définition: ensemble osseux composé de 3 canaux semicirculaires disposés en 3 plans perpendiculaires entre eux et joints à leur base par un renflement (ampoule) et une série de sac (utricule et saccule). Chez plusieurs Vertébrés le saccule contient un appendice postérieur, la lagena
Fonctions:
-Sens de l’équilibre: ampoule, utricule et saccule contiennent des cellules ciliées mécanoréceptrices
-Sens de l’ouïe: chez les Oiseaux & Mammifères, la lagena est étendue

39
Q

Quelle est la définition des cellules sensorielles ciliées des Vertébrés? Quel est le mécanisme général de ces cellules?

A

Définition: cellules épithéliales modifiées ayant des stéréocils à leur extrémité qui convertissent un signal mécanique en changement de potentiel membranaire, et faisant synapse avec un neurone afférent.
Mécanisme général:
-Potentiel de repos de -60mV
-Repos: entrées régulière d’ions K+ -> dépolarisation -> entrée d’ions Ca2+ -> libération NT -> neurone afférent génère des PA à une fréquence régulière
-Dépolarisation et Hyperpolarisation: selon le sens du mouvement des cils, la dépolarisation active le relâcher de NT vers le neurone afférent associé.

40
Q

Qu’est-ce que la macule? Quelle(s) est/sont ces fonction(s)?

A

Macule: Utricule et saccule. contient des otolithes posées sur une matrice gélatineuse au dessus d’une membrane recouverte de plus de 100,000 cellules ciliées.
Fonction: Détection de l’accélération linéare. Stimulées lorsque le corps et en position penchée.

41
Q

Que sont les ampoules/la crista? Quelle(s) est/sont ces fonction(s)?

A

Crista: cupule contenant une matrice gélatineuse en vis-à-vis d’une membrane contenant de nombreuses cellules ciliées
Fonction: Détection de l’accélération angulaire. Stimulées lorsque le corps est en mouvement circulaires.

42
Q

Décrivez les fonctions de l’utricule.

A
  • Mouvement constant et repos: dépolarisation partielle: PA générés à fréquence modérée
  • Accélération avant: les cellules ciliées penchent vers le long stéréocil, dépolarisation de la cellule. Forte augmentation dans la fréquence des PA.
  • Accélératio arrière: les cellules ciliées penchent à l’opposé du long stéréocil, hyperpolarisation de la cellule. Forte diminution dans la fréquence des PA.
  • Tête penchée en avant: similaire à l’accélération arrière, mais moins prononcé.
  • Tête penchée en arrière: similaire à l’accelération arrière, mais moins prononcé
43
Q

Décrivez les fonctions spécifiques de l’ampoule, ainsi que son mécanisme.

A

Fonctions:
-Mouvement constant et repos: dépolarisation partielle. PA générés à fréquence modérée.
-Accélération: chaque canal semicirculaire a son ampoule orientée dans 1 plan différent. Le fluide dans un canal particulier bouge si un mouvement est effectué dans ce plan.
Mécanisme:
-Le fluide du canal pousse sur la paroi de l’ampoule et donc sur la cupule
-Stimulation des cellules ciliées du canal au fluide en mouvement
-Changement de fréquence des PA dans les neurones afférents associés
-Dépolarisation & Hyperpolarisation (selon direction du mouvement)

44
Q

Qu’est-ce qu’un photorécepteur? Distinguez entre les 2 lignées évolutives de photorécepteurs.

A

Photorécepteur: récepteur sensible aux photons dont la longueur d’onde est incluse dans leur spectre de visibilité.
2 lignées:
-Photorécepteur rhabdomérique: dans les microvillosités membranaires, la plupart des Invertébrés
-Photorécepteur ciliaire: dans une membrane de dérivation ciliaire, Vertébrés + quelques Invertébrés.

45
Q

Donnez la définiton de l’œil, ainsi que ces aspect évolutifs.

A

Définition: organe complexe capable de détecter la lumière grâce à ses photorécepteurs.
Aspects évolutifs:
-Premiers stades évolutifs: épithélium simple récepteur incluant écran pigmenté et cellules photoréceptrices. Détecteurs de présence/absence de lumière seulement.
-Évolution vers l’œil vrai: épithélium modifié récepteur en cupule optique différenciée. Apparition d’accessoires optiques (lentille et cornée) permettant la formation des images à la façon d’une caméra

46
Q

Distinguez entre les 4 grands types d’œil animal.

A
  • œil plat: rétine plane + épithélium pigmenté. (ex. Patelle)
  • œil en tête d’épingle: rétine courbée + épithélium pigmenté, discrimination direction et intensité lumineuse (ex. Nautile)
  • œil vésiculaire/camérulaire: Lentille (cristallin) + Rétine courbée + Épithélium pigmenté, plus de polarisation de la lumière (ex. Mammifères)
  • œil convexe/composé: multitudes d’ommatidies ayant chacune leur propre lentille (ex. Arthropodes).
47
Q

Décrivez l’œil composé des insectes. Incluez la définition des ommatidies, l’organisation et les caractéristiques dans votre réponse.

A

Ommatidies: unité fonctionnelle de l’oeil composé, ayant chacune leur propre lentille cornéenne et cristalline
Organisation: cuticule modifiée en lentille cornéenne, cône cristallin, cellules rétinulaires photoréceptrices, rhabdome (centre du cercle formé par les photorécepteurs rhabdomériques)
Caractéristiques: vision très proche et très précise, vision panoramique.

48
Q

Décrivez l’œil camérulaire chez les Invertébrés. Incluez la définition du cristallin ainsi que l’organisation de la rétine dans votre réponse.

A

Cristallin: lentille réfractant la lumière de sources multiples
Organisation de la rétine: cellules photorécetprices à la surface de la rétine, cellules de support entre les cellules photoréceptrices, réunions des axones des cellules photoréceptrice forment des nerfs optiques.

49
Q

Décrivez l’œil camérulaire chez les Vertébrés. Incluez le parcours de la lumière à travers l’œil, les caractéristiques des composantes de l’œil ainsi que l’organisation de la rétine dans votre réponse.

A

Parcours: Cornée > humeur aqueuse > pupille > cristallin > humeur vitreuse > rétine.
Caractéristiques:
-Iris: composée de muscles lisses pigmentés entourant l’ouverture de la pupille, se contractant ou se dilatant selon l’intensité lumineuse
-Cristallin: focalise la lumière sur la rétine
-Rétine: synapse avec les cellules bipolaires, recouvre le fond du globe oculaire
-Choroïde: membrane protectrice et nutritive recouvrant la rétine.
Organisation: Cellules photoréceptrices à l’arrière, cellules bipolaires synapse avec les cellules photoréceptrices, cellules ganglionnaires synapse avec les cellules bipolaire. Nerf optique comme jonction des axones, interneurones dans la couche intermédiare.

50
Q

Distinguez entre les photorécepteurs en bâtonnet et les photorécepteurs en cône.

A

Bâtonnet:
-Sensible à la lumière faible (plus de photopigments, temps de réponse lent, intégration sur longue période)
-1 seul type d’opsine: rhodospine
-Grande sensibilité (vision nocturne et en nuances de gris, vision périphérique)
-Signal convergent (plusieurs bâtonnets font synapse avec 1 neurone bipolaire)
-Image peu détaillé, peu d’acuité visuelle
Cône:
-Sensible à la lumière vive (- de photopigments, temps de réponse rapide, intégration sur courte période)
-Jusqu’à 3 types d’opsines, chacuns sensible à 1 longueur d’onde différente (rouge, bleue, verte)
-Sensibilité réduite (vision diurne et en couleur)
-Signal non convergent (1 cône avec 1 seul neurone bipolaire)
-Image détaillée & HD, grande acuité visuelle.

51
Q

Décrivez l’organisation des photorécepteurs et des photopigments chez les Vertébrés.

A

Photorécepteurs:
-Segment interne: forte concentration de mitochondries, énergie aux réactions photoréceptrices, cils de connexion vers le segment externe.
-Segment externe: invaginations cytoplasmique en disques, enfouie dans la partie pigmentaire de la rétine, réseau élaboré de photopigments
Photopigments (retinal + opsines):
-Diversité des opsines, plusieurs types de pigments
-Contenu dans les disques
-Changent de forme en absorbant la lumière
-Sensibilité aux différentes longueurs d’ondes captées.

52
Q

Décrivez la diversité structural et fonctionelle des photorécepteurs.

A

Structurale (Vertébrés)
-Forme du segment externe pas toujours bien différenciée (distinction peu netter entre cônes et bâtonnets)
-Photopigments déterminent le type de photorécepteur
Fonctionnelle:
-Rhabdomérique (Invertébrés), dépolarisation
-Ciliaire (Vertébrés)
-Hyperpolarisation

53
Q

Qu’est-ce qu’un thermorécepteur?

A

Thermorécepteur: récepteur sensible à la chaleur ou au froid (3 types: chaud, froid, chaud extrême)

54
Q

Qu’est-ce qu’un éléctrorécepteur?

A

Un récepteur sensible aux champs électriques.

55
Q

Qu’est-ce qu’un magnétorécepteur?

A

Un récepteur sensible aux champs magnétiques. Permet la navigation à l’aide du champ magnétique de la Terre.

56
Q

Qu’est-ce qu’un rythme circadien?

A

Des variations journalières prévisibles de paramètres physiologiques liés au cycle jour-nuit enduré par l’individu.

Physiologie Animale 1 (12 decks)

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