Les neurones, les synapses et la communication

Question 1

(1) Quels sont les 3 étapes du traitement de l’information ?

Answer 1

1) La réception de l’information sensorielle
2) L’intégration
3) L’émission des commandes motrices

Question 2

Qu’est-ce qui caractérise le SNC?

Answer 2

C’est un système formé de neurones qui ont un rôle d’intégration.

Comprend l’encéphale et la moelle épinière

Rôle: Reçoit l’information perçue par les sens, à l’interpréter et à élaborer une réponse motrice qui sera transmise au SNP.

*Partie du système nerveux la plus protégée.

Question 3

Qu’est-ce qui caractérise le SNP ?

Answer 3

C’est un système formé de neurones qui transmettent l’information au SNC ou qui reçoivent des informations du SNC. Les axones de ces neurones formes des nerfs.

Question 4

Qu’est-ce qu’un nerf?

Answer 4

Une structure très longue donc la transmission de l’information est plus rapide.

Question 5

Quels sont les trois types de neurones ?

Answer 5

1) Neurones sensitifs: Ils transmettent l’information issue des stimulus externes (lumière, toucher, odeurs) ou des conditions internes (Pression artérielle ou tension musculaire)
* SNP

2) Interneurones: Elles forment des circuits locaux qui relient les neurones ou les ganglions. Son rôle est d’intégrer l’information sensorielle et de l’analyser et de l’interpréter.
* SNC

3) Neurones moteurs: Transmettent des signaux aux cellules musculaires pour provoquer leur contraction.
* SNP

Question 6

Où sont les sites d’intégration ?

Answer 6

1) Moelle épinière

2) Encéphale

Question 7

Quels sont les parties des neurones et leurs rôles?

Answer 7

1) Dendrites: Reçoivent signaux des autres neurones
2) Corps cellulaire du neurone : Contient les organites
* Les ganglions contiennent les corps cellulaires des neurones
3) Noyau
4) Cône d’implantation de l’axone: endroit où les signaux transmis par l’axone sont générés.
5) Axone: Transmet des signaux aux autres cellules.
6) Corpuscule nerveux terminaux: fait une synapse avec une autre neurone
7) Synapse: Jonction permettant le transfert du signal
8) Neurotransmetteurs: messagers chimiques

Question 8

Qu’est-ce qu’un gliocyte et son rôle?

Answer 8

Ce sont des cellules qui entourent et protègent les neurones. Elles composent le tissu de soutien du système nerveux frontal.

Rôle: Nourir les neurones, isoler les axones et réguler la composition du liquide extracellulaire dans lequel baignent les neurones. Elles transmettent de l’information et guident les neurones pour établir des connexions.

Question 9

Quels sont les types de gliocytes ?

Answer 9

1) Épendymocytes: Ce sont des cellules qui tapissent les ventricules et qui possèdent des cils.
Rôle: Fabrique le liquide cérébrospinal et facilite sa ciruclation. Il agit aussi comme barrière protectrice.
*SNC
2) Astrocytes: C’est le pont entre les capillaires sanguins et les neurones. Ils facilite le transfert de l’information, favoriser l’apport en sang aux neurones, régulent la concentration extracellulaire d’ions. Aide a former la barrière hématoencéphalique
*SNC
3) Microglies: Ce sont les cellules de défenses (immunitaire) logées dans le système nerveux. Elles protègent contre les agents pathogènes.
*SNC
4)Oligodendrocytes: Ce sont des cellules qui myélinisent les axones. Cela augmente grandement la vitesse de conduction des potentiels d’action .Ils forment la gaine de myéline.
*SNC
5)Neurolemmocytes: Comme les oligodendrocytes mais dans le SNP
6)Cellule satellites: Ce sont des cellules qui soutiennent les ganglions du SNP. Ils régulent les échanges de matière entre les neurones et le liquide interstitiel.
*SNP

Question 10

Quels ions créés le potentiel de membrane ?

Answer 10

Potassium (K+) et Sodium (Na+)

Question 11

Qu’est ce que le potentiel de membrane?

Answer 11

C’est l’attraction entre les charges opposées de part et d’autre de la membrane qui est une source d’énergie potentielle.

Question 12

Quelle est la charge à l’intérieur de la cellule

Answer 12

Négative

Question 13

Qu’est-ce que le potentiel de repos?

Answer 13

Le potentiel de repos c’est lorsque les forces électriques et chimiques sont en équilibre, la diffusion nette du K+ arrête. Il est stable si le courant de K+ et de Na+ sont égaux et contraire et les concentrations ioniques de part et d’autre de la membrane demeurent stables.

Question 14

Qu’est-ce qui est en plus grande quantité dans et hors la cellule?

Answer 14

K+ en plus grande quantité dans la cellule

Na+ en plus grande quantité hors de la cellule

Question 15

Qu’est-ce qui maintien le gradient de concentration ?

Answer 15

La pome a sodium et à potassium. Elle utilise l’énergie fournie par l’Hydrolyse de l’ATP pour expulser du Na+ et faire entrer du K+ par transport actif. Elle retourne 3 ions de Na+ à chaque fois qu’elle fait entrer 2 ions de K+.

Question 16

Qu’est-ce qui créé le potentiel de repos?

Answer 16

1) La perméabilité sélective
2) Les ions qui suivent leur gradient de chimique
(K+ sort car plus concentré vers moins concentré, mais il revient en raison de son gradient électrique qui le réatire dans le neurone)

Question 17

Pourquoi le mouvement d’ions ne modifie par le gradient de concentration lors du potentiel de repos?

Answer 17

Parce que c’est le mouvement net d’un nombre d’ions vraiment inférieur à celui qu’on aurait besoin pour modifier le gradient de concentration.

Question 18

Quel est le potentiel de repos chez les mammifères?

Answer 18

-70mV

Question 19

Qu’est-ce qu’un canal ionique?

Answer 19

C’est des pores membranaires formés des amas protéines spécialisées. Ils permettent aux ions de traverser la membrane dans les 2 sens par diffusion.

Question 20

Qu’est-ce qu’un potentiel de membrane?

Answer 20

C’est une différence de tensions de part et d’autre de la membrane. La principale source du potentiel de membrane est l’accumulation de charge négatives dans les neurones.

Question 21

Un neurone au repos a quoi comme canaux ouverts?

Answer 21

Plus de canaux à potassium (K+) et peu de canaux à sodium (Na+) ouverts. La pompe à sodium et à potassium maintien et génère les gradients ioniques.

Question 22

Qu’est-ce qu’un potentiel d’action?

Answer 22

Ce sont les signaux transmis par les axones. C’est le changement radical dans la tension de la membrane causé par une dépolarisation intense. Si le seuil d’excitation est atteint (-55 mV) il y a un potentiel d’action et le signal est transmis.

Question 23

Quels sont les canaux ioniques à ouverture contrôlée?

Answer 23

1) Canal voltage dépendant: Son ouverture dépend du voltage. Quand le potentiel gradué atteint -55mv, ce canal s’ouvre.
2) Canal à K+ à ouverture contrôlée: Quand le K+ sort le potentiel de membrane s’approche de Ek (-90mV) et on est en hyperpolarisation.
3) Canaux à Na+ à ouverture contrôlée: La perméabilité de la membrane au Na+ augmente et la diffusion nette du Na+ dans la cellule augmente. Quand il entre dans la cellule, le potentiel de membrane s’approche de Ena (+62mV)

Question 24

Qu’est-ce qu’un potentiel gradué?

Answer 24

C’est la variation de l’amplitude du potentiel de membrane. Plus un stimulus est important, plus le changement de la perméabilité membranaire est grand. Ces potentiels induisent un faible courant électrique qui fuit du neurone, mais ils diminuent avec le temps en s’éloignant.

*Il n’a pas d’amplitude constante et il ne peut pas se régénérer dans les régions voisines.

Question 25

Qu’est-ce que la loi du tout ou rien?

Answer 25

Le potentiel d’action est de type tout ou rien, car l’amplitude est indépendante du stimulus.

Question 26

Comment un potentiel d’action est produit?

Answer 26

1) État de repos: Les canaux à ouverture contrôlée à Na+ et à K+ sont fermés. Le potentiel de repos de la membrane est maintenu grâce aux canaux à ouverture non-contrôlée. La pluspart des canaux voltage dépendants sont fermés et quelques uns à K+ sont ouverts.

2) Dépolarisation: un stimulus fait ouvrir certains canaux à Na+. L’entrée de Na+ engendre la dépolarisation de la membrane. Certains canaux voltage-dépendants à Na+ s’ouvrent, ce qui fait qu’une quantité additionnelle de Na+ diffuse dans la cellule
* Si le stimulus est assez grand, l’arrivée du Na+ se poursuit, ce qui dépolarise et ouvre d’autres canaux à ouverture contrôlée de Na+.

3) Phase de dépolarisation du potentiel d’action: La dépolarisation fait ouvrir la pluspart des canaux à Na+ et ceux à K+ restent fermés. L’arrivée du Na+ rend le milieu intracellulaire positif par rapport à celui extracellulaire.
* Le cycle de rétroactivation se entraine rapidement le potentiel d’action

4) Phase de repolarisation de potentiel d’action: Les canaux à Na+ se ferment et ceux à K+ S’ouvrent permettant la sortie de K+, ce qui rend le milieu intracellulaire négatif.
5) Hyperpolarisation: Les canaux à Na+ sont fermés, mais certains canaux à K+ restent ouverts. Puis ils se ferment et la pluspart des canaux à Na+ se bloquent tout en restant fermé, ce qui rétablit l’état de repos de la membrane.

4)

Question 27

Lors de quels étapes de la formation d’un potentiel d’action que les canaux à Na+ sont fermés?

Answer 27

1) Repolarisation

2) Début de l’hyperpolarisation

Question 28

Qu’est-ce que le cycle de rétroactivation?

Answer 28

C’est la réponse donnée après un stimulus qui amplifie le stimulus. Il se propage.

Question 29

Qu’est-ce que la période réfractaire?

Answer 29

C’est la période d’insensibilité du neurone à un nouveau potentiel d’action causé par l’inacativation des canaux à Na+.

Question 30

Comment les potentiels d’actions se propagent?

Answer 30

Le potentiel d’action provient du cône d’implantation de l’axone et se déplace le long de l’axone vers les corpuscules nerveux terminaux.

L’entrée du Na+ créé localement un potentiel d’action.

La dépolarisation de la membrane s’étend à la région voisine, ce qui produit un potentiel d’action à cet endroit. À l’endroit où le potentiel d’action a fini, la sortie du K+ repolarise la membrane plasmique.
*Ce qui fait que le mouvement est unidirectionnel

Ce processus continu le long de l’axone et se propage de cette manière.

Question 31

Qu’est-ce qui assure les fonctions du système nerveux?

Answer 31

1) Les canaux ioniques à ouverture contrôle

2) Les potentiels d’action

Question 32

Qu’est-ce que la gaine de myéline?

Answer 32

C’est l’isolant qui recouvre les axones des vertébrés. Elle est constituée de gliocytes.
SNP: Neurolemmocytes
SNC: Oligodendrocytes.

Question 33

Qu’est-ce que les noeuds de ranvier?

Answer 33

C’est des petits intervalles dénudés situés le long de l’axone. Le potentiel d’action ne peut pas être engendré dans les régions entre eux, car le liquide extracellulaire n’est en contact avec la membrane juste à la hauteur des noeuds.

Question 34

Qu’est-ce que la conduction saltatoire?

Answer 34

C’est lorsque les potentiels d’actions se propagent plus rapidement puisque la fermeture et l’ouverture de canaux ioniques produisent seulement à certaines endroits le long de l’axone. Le potentiel d’action saute d’un noeud à l’autre.

Question 35

Qu’est-ce qu’une synapse?

Answer 35

C’est la jonction entre une neurone et une autre cellule.

Question 36

Quels sont les types de synapses?

Answer 36

1) Électrique: permet au courant électrique de circuler d’une cellule à l’autre.
Rôle: Aide à synchroniser l’activité des neurones responsables de certains comportements rapides et invariables.
*dans le coeur et le cerveau des vertébrés

2) Chimique: Un neurone présynaptique libère un neurotransmetteur pour transmette l’information à la cellule qui reçoit.

Question 37

Quel est le fonctionnement d’une synapse chimique?

Answer 37

1) Le potentiel d’action se produit et dépolarise la membrane présynaptique
2) La dépolarisation ouvre des canaux à voltage dépendant à Ca2+
3) L’augmentation de concentration de Ca2+ dans le corpuscule nerveux terminal provoque la fusion des vésicules synaptiques et libère un neurotransmetteur dans la fente synaptique.
4) Le neurotransmetteur se fixe au récepteur des canaux ioniques ligand-dépendants dans la membrane post-synaptique.

*le transfert de l’information varie selon la quantité de neurotransmetteur (permet à l’animal de modifier son comportement)

Question 38

Comment est-ce que le retrait des neurotransmetteurs est fait?

Answer 38

1) L’hydrolyse enxymatique: les neurotransmetteurs sont dégradés par une enzyme

2) Recaptage du neurotransmetteur par le neurone présynaptique: Le canal de transport du neurotransmetteur le renvoie dans le neurone présynaptique.
* C’est une étape essentielle pour bien transmettre l’information dans le système nerveux (son blocage engendre des conséquences graves)

Question 39

Quels sont les principaux neurotransmetteurs et leur rôle?

Answer 39

1) Acétylcholine : rôle de stimulation musculaire, la formation de la mémoire et l’apprentissage. Ill est à la jonction neuromusculaire.
* En se fixant aux canaut ligand-dépendant, il produit un PPSE stoppé par l’acétylcholinestéras (Rôle excitateur)

2) Acides aminées
a) Acide glutamique: C’est le neurotransmetteur le plus abondant dans le SNC des vertébrés. Il intervient dans la formation de la mémoire.
Chez les invertébrés, il est à la jonction neuromusculaire et non pas l’acétylcholine.
b)Glycine: agit à des synapses inhibitrices dans le SNC hors de l’encéphale.
c)GABA: Neurotransmetteur le plus abondants aux synapses inhibitrices. Il produit un PPSI et augmente la perméabilité de la membrane au Cl-

3) Amines biologiques:
a) Noradrénaline: Neurotransmetteur excitateur du système nerveux autonome. Hors SNC, c’est une hormone.
b) Popamine: Agit sur le sommeil, l’humeur, l’attention et l’apprentissage.
c) Sérotonine: comme b et quand le LSD se lie à ces récepteurs, ça produit des hallucinations.
* Un déficit de dopamine dans encéphale est responsable de la maladie du Parkinson.

4) Neuropeptides:
a) Substance P: neurotransmetteur excitateur intervient dans le perception de la douleur
b) Endorphines: Analségique naturels en diminuant la perception de la douleur (Fabriquée par l’encéphale en situation de stress.)

5) Les gaz: le monoxyde d’azote (NO) stimule une enzyme fixée à la membrane plasmique pour l’amener à synthétiser un second messager chimique influant sur le métabolisme cellulaire.

Question 40

Qu’est-ce qu’un potentiel postsynaptique?

Answer 40

C’est la liaison du neurotransmetteur à une partie du canal ligand-dépendant déclenche l’ouverture du canal et permet à certains ions de diffuser à travers la membrane postsynaptique.

Question 41

Quels sont les types de potentiels postsynaptiques?

Answer 41

1) Excitateur (PPSE): Dépolarisation qui entraine le potentiel de membrane vers le seuil d’excitation.
* Canal perméable au K+ et Na+

2) Inhibiteur (PPSI): Hyperpolarisation de la membrane. C’est hyperpolarisation éloignent le potentiel de membrane du seuil d’excitation.
* Canal perméables au Cl- et K+

Question 42

Comment un potentiel postsynaptique est créé?

Answer 42

La sommation permet d’additionner les potentiels pour produire un potentiel plus fort.
1) Temporelle: Si Deux PPSe se produisent un à la suite de l’autre sur une même synapse et que le 2e PPSe agissent avec le 1. Les PPSE on un effet cumulatif

2) Spatiale: Lorsque plusieurs synapses du même neurone postsynaptiques sont actives en même temps. Les PPSE ont un effet cumulatif.
* Les PPSI peuvent être cumulés et contrebalancer l’effet d’un PPSE

Question 43

Comment le potentiel de membrane est généré dans une neurone postsynaptique?

Answer 43

Les cône d’implantation de l’axone est le centre d’intégration du neurone où à chaque instant, le potentiel de membrane représente le résultat des effets cumulatifs des PPSE et PPSI. Quand le potentiel de membrane du cône d’implantation atteint le seuil d’excitation, le potentiel d’action se propage le long de l’axone jusqu’au corpuscules nerveux terminaux.