Examen Final: Biologie Flashcards
Quelles sont les grandes fonctions générales du système respiratoire ?
Assurer les échanges gazeux (O₂ vers cellules, CO₂ hors de l’organisme), indispensables à la respiration cellulaire.
Réguler le pH sanguin en ajustant la ventilation (modulation du CO₂).
Permettre l’olfaction (perception des odeurs) et la phonation (production de sons).
Quels sont les quatre processus respiratoires et leur rôle respectif ?
Ventilation pulmonaire : Mouvement d’air dans/hors des poumons, maintien d’un air frais dans les alvéoles.
Respiration externe : Diffusion de l’O₂ des alvéoles vers le sang et du CO₂ du sang vers les alvéoles.
Transport des gaz : Circulation de l’O₂ et du CO₂ dans le sang, grâce à l’hémoglobine et au plasma.
Respiration interne : Diffusion de l’O₂ du sang vers les cellules, et du CO₂ cellulaire vers le sang.
Quelles structures composent la zone de conduction et la zone respiratoire ?
Zone de conduction: Nez, cavité nasale, pharynx, larynx, trachée, bronches, bronchioles, bronchioles terminales. (Transport, filtre, humidifie et réchauffe l’air, sans échange gazeux.)
Zone respiratoire: Bronchioles respiratoires, canaux alvéolaires, sacs alvéolaires et alvéoles. C’est au niveau des alvéoles que se déroulent les échanges gazeux (respiration externe).
Décrire la membrane alvéolo-capillaire et son rapport structure-fonction.
Composition : Épithélium alvéolaire, membranes basales fusionnées, endothélium capillaire.
Structure-fonction : Épaisseur très fine (~0,5 µm) permettant une diffusion rapide, vaste surface (~70 m²) pour maximiser les échanges, et abondants capillaires pour maintenir des gradients de pression favorables.
Comment la loi de Boyle s’applique-t-elle à la ventilation pulmonaire ?
Lors de l’inspiration, le volume thoracique augmente, la pression intra-pulmonaire diminue en dessous de la pression atmosphérique, l’air entre.
Lors de l’expiration, le volume diminue, la pression intra-pulmonaire augmente, l’air sort.
Ce principe volume-pression explique le flux d’air dans un sens ou l’autre.
Quels sont les muscles principaux pour l’inspiration et l’expiration au repos ?
Inspiration au repos : Diaphragme (principal, il s’abaisse), intercostaux externes (soulèvent la cage thoracique).
Expiration au repos : Processus passif, relâchement du diaphragme et des intercostaux externes, retour élastique des poumons.
Comment s’effectuent les échanges gazeux au niveau des poumons ?
O₂ diffuse des alvéoles (pO₂ élevée ~100 mmHg) vers le sang (pO₂ plus basse ~40 mmHg).
CO₂ diffuse du sang (pCO₂ ~45 mmHg) vers les alvéoles (pCO₂ ~40 mmHg), selon les gradients de pression partielle.
Comment s’effectuent les échanges gazeux au niveau des tissus ?
O₂ diffuse du sang (pO₂ ~100 mmHg) vers les cellules (pO₂ plus faible car consommation cellulaire).
CO₂ produit par les cellules (pCO₂ élevée) diffuse vers le sang (pCO₂ plus basse), assurant le retour du CO₂ aux poumons.
Quels facteurs influencent la régulation de la respiration ?
Chimiques
CO₂ (augmentation), O₂ (diminution), pH.
Émotionnels
Stress, anxiété, excitation, douleur.
Activité physique
Demande accrue en O₂ et élimination de CO₂.
Environnementaux
Altitude (faible O₂), température (augmentation du métabolisme).
Quelles sont les fonctions principales des muscles ?
Production de mouvement :
Permet la locomotion, la manipulation, le déplacement d’organes internes et les battements du cœur (exemple : contraction de l’intestin ou déplacement de l’urine).
Maintien de la posture :
Ajustements constants, souvent inconscients, pour stabiliser la position du corps malgré la gravité.
Stabilisation des articulations :
Les muscles renforcent les articulations fragiles, par exemple au niveau des épaules.
Dégagement de chaleur :
Résultat direct de la contraction musculaire. Permet la thermorégulation (dissipation sous forme de chaleur).
Protection des viscères :
Les muscles abdominaux protègent les organes internes sensibles.
Formation des sphincters :
Régulation du passage de substances (exemple : contraction pour empêcher l’écoulement d’urine).
Interaction et communication :
Les muscles du visage participent aux expressions faciales et à la communication.
Quelles sont les caractéristiques fonctionnelles du tissu musculaire ?
Excitabilité : Réponse à un stimulus nerveux.
Conductibilité : Propagation du potentiel d’action.
Contractilité : Capacité de raccourcissement.
Extensibilité : Étirable sans se déchirer.
Élasticité : Retour à la longueur initiale.
Distinguer les muscles squelettiques, cardiaques et lisses (situation, contrôle, aspect).
Squelettique : Sur os, attaché par les tendons, strié, cellules longues multinucléées, contrôle volontaire.
Cardiaque : Cœur, strié, cellules ramifiées avec disques intercalaires (jonctions ouvertes et desmosomes) qui permettent la propagation des influx nerveux, involontaire.
Lisse : Parois des organes viscéraux, non strié, fusiforme, involontaire, contractions lentes et continues pour des fonctions internes (exemple : péristaltisme)
Décrire les enveloppes conjonctives du muscle squelettique.
Tissu conjonctif :
Endomysium : Fine couche qui entoure chaque fibre musculaire.
Périmysium : Enveloppe les faisceaux (groupes de fibres musculaires).
Épimysium : Enveloppe extérieure qui protège l’ensemble du muscle.
Tendon : Tissu conjonctif dense attachant les muscles aux os.
Quelle est l’anatomie microscopique du muscle squelettique?
Fibres musculaires (cellules) :
Longues cellules cylindriques multinucléées.
Contiennent du glycogène (réserve de glucose) et des myoglobines (réserve d’oxygène).
Myofibrilles :
Constituées de sarcomères alignés, responsables de l’apparence striée et des contractions.
Sarcomère :
Unité fonctionnelle contractile composée de myofilaments :
Minces (actine) : Sites actifs liés à la troponine et tropomyosine.
Épais (myosine) : Têtes qui s’attachent aux sites actifs.
Décrire la structure du sarcomère.
Sarcomère : Unité contractile entre deux lignes Z.
Filaments épais (myosine) au centre (bande A).
Filaments minces (actine) attachés aux Z, se chevauchant avec les épais.
Raccourcissement du sarcomère lors de la contraction.
Décrire en détail la structure des filaments minces (actine, troponine, tropomyosine).
Constitution :
* Les filaments minces sont composés principalement de molécules d’actine, disposées en deux brins torsadés.
* Ces molécules possèdent des sites actifs qui permettent aux têtes de myosine de s’y lier.
Protéines régulatrices :
Tropomyosine : Protéine filamenteuse qui recouvre les sites actifs de l’actine lorsqu’un muscle est au repos, empêchant les têtes de myosine de s’y attacher.
Troponine : Complexe protéique associé à la tropomyosine. Elle est composée de trois sous-unités :
* Une sous-unité qui se lie à l’actine.
* Une sous-unité qui se lie au calcium (Ca²⁺).
* Une sous-unité qui se lie à la tropomyosine pour contrôler son positionnement.
Rôle du calcium :
* Lorsqu’il est libéré par le réticulum sarcoplasmique, le calcium se lie à la troponine, provoquant un changement de conformation.
*Cela déplace la tropomyosine, exposant les sites actifs de l’actine et permettant l’attachement des têtes de myosine.
Décrire en détail les filaments épais (myosine).
Constitution :
Composés de molécules de myosine, chaque molécule ayant :
2 tête globulaire qui peuvent se lier aux sites actifs de l’actine.
Une queue filamenteuse orientée vers l’intérieur du filament épais.
Fonction des têtes de myosine :
Elles possèdent des sites de liaison pour l’actine et des sites pour l’ATP.
L’ATP est hydrolysé par une enzyme présente dans la tête de myosine (ATPase), libérant de l’énergie pour alimenter le cycle des ponts d’union.
Décrire le cycle des ponts d’union (glissement des myofilaments) étape par étape.
Têtes de myosine (chargée) se fixe à l’actine (pont d’union).
Coup de rame : Têtes pivotent, tirant l’actine vers le centre du sarcomère (ADP+Pi libérés).
Détachement : Liaison d’un nouvel ATP → détache la myosine.
Hydrolyse de l’ATP → réactive la tête pour un nouveau cycle.
Qu’est-ce que la rigidité cadavérique et pourquoi survient-elle ?
Après la mort, plus d’ATP. Les têtes de myosine restent fixées à l’actine, entraînant une rigidité des muscles 3-4h après décès, atteignant un max ~12h, puis disparaissant après 48-60h quand les protéines se dégradent.
Qu’est-ce que le couplage excitation-contraction (CEC) ?
- Arrivée de l’influx nerveux → libération d’ACh → dépolarisation de la plaque motrice.
- Propagation du potentiel d’action le long du sarcolemme et dans les tubules T.
- Libération de Ca²⁺ par le RS dans le sarcoplasme.
- Liaison du calcium à la troponine → déplacement de la tropomyosine → formation des ponts d’union.
- Cycle des ponts d’union : traction, détachement, rechargement.
- Retour au repos : recaptage du Ca²⁺, masquage des sites actifs, relâchement musculaire.
Rôle du réticulum sarcoplasmique (RS) et des tubules T dans la contraction ?
RS : Stocke et libère le Ca²⁺ nécessaire au déclenchement de la contraction.
Tubules T : Acheminent le PA au cœur de la fibre, assurant une libération synchronisée du Ca²⁺.
Comment certaines substances affectent la jonction neuromusculaire ?
Curare : Bloque récepteurs ACh → paralysie.
Toxine botulinique : Inhibe libération ACh → paralysie flasque.
Neurotoxine veuve noire : Libération excessive ACh → spasmes puis fatigue.
Quelles sont les étapes de la repolarisation d’une fibre musculaire ?
Après la dépolarisation: Fermeture des canaux Na⁺ voltage-dépendants.
Ouverture des canaux K⁺ voltage-dépendants → sortie des ions K⁺.
Retour du potentiel membranaire au repos (-90 mV).
Fermeture des canaux K⁺.
Pompes Na⁺/K⁺ rétablissent les concentrations ioniques de repos.
Différencier reproduction sexuée et asexuée, leurs avantages et inconvénients.
Sexuée : Mélange génétique (diversité), adaptation accrue, mais plus coûteuse en énergie et nécessite partenaire.
Asexuée : Rapide, économe, un seul parent, mais pas de diversité, vulnérable aux changements environnementaux.
