Sciences de la vie et de la Terre

Terminales scientifiques -Spécialité SVT : ASPECT DU FONCTIONNEMENT DES CENTRES NERVEUX.

01 / 09 / 2005 | Sacha Touille

 

<img src="http://svt.ac-creteil.fr/archives/Exo/ExoTS/Commun/logobig.gif" width="95" height="50" border="0">

Date : Mai 2002

AUTEURS :
Liliane Grandmougin
(conception)

Niveau
concerné :

Lycée
Type
Évaluation

<p
align="CENTER">Exercice (type
III du Bac)

size="3">Terminales
scientifiques -Spécialité SVT
<font
size="2"> :
ASPECT
DU FONCTIONNEMENT DES CENTRES NERVEUX.

COMMENT LES NEUROTOXINES TUENT.

En
1878, un éleveur Australien constate un étrange phénomène sur
son bétail : les animaux, après s’être abreuvés
à une rivière, sont pris de convulsions, se raidissent et
meurent en quelques heures.

Aux
Etats-Unis, des canards sauvages et des oies en migrations meurent par
milliers après avoir absorbé de l’eau contaminée.

Des
bactériologistes enquêtent : dans les deux cas, la «  coupable  »
semble être Nodularia, une cyanobactérie qui a proliféré
dans l’eau. Ils la soupçonnent de produire des neurotoxines
responsables de paralysie des muscles respiratoires. Mais comment ces
neurotoxines agissent-elles ?


A
l’aide des documents ci-dessous, retrouvez le lieu et mode d’action
de trois de ces molécules : la saxitonine, l’anatoxine
a, l’anatoxine as, et expliquez la mort des animaux contaminés
.

Document 1a : Composition ionique des milieux extra et intracellulaires d’un axone géant de calmar (en mmol.L-1)
 
Na+
K+
Milieu extracellulaire
140
5
Milieu intracellulaire
14
140

 

Document
1b :
Technique du Patch-clamp, voltage imposé, appliquée
au neurone pré-synaptique .

Cette
technique permet d’imposer un voltage de durée et de valeur
appropriées à la membrane d’un axone géant de
calmar, et de mesurer la valeur des courants ioniques traversant alors
la membrane du neurone.

 Expérience 1

  : On impose un voltage de 0, c’est -à
-dire que l’on annule le potentiel de membrane. Les résultats
enregistrés sont alors ceux du document B, courbe 1.

 Expérience 2

 : La tétrodotoxine, toxine isolée de certains
organes du poisson Tétrodon, bloque le mécanisme de perméabilité
au sodium de l’axone géant de calmar. Lorsqu’on applique
ce poison à l’extérieur de la cellule et que le voltage
imposé est de 0 mv, on observe les résultats donnés
dans le document B courbe 2 .

 Expérience 3

 : L’addition dans le milieu de

 saxitonine

provoque les mêmes effets que la tétrodotoxine.

Variations de courant ionique traversant la membrane d’un axone géant de calmar lorsqu’on élève le potentiel de repos de -60 mV (voltage imposé = 0).
En haut : voltage imposé ; en bas : variations de courant membranaire.

Document
2
 : Des informations sur le fonctionnement d’une synapse
neuro -musculaire .

Le

 document 2a

représente les phénomènes électriques
enregistrés au niveau de la membrane d’une fibre musculaire
à la suite de la micro-injection dans la fente synaptique de quantités
croissantes d’un neuromédiateur : l’acétylcholine.

<img
src="http://svt.ac-creteil.fr/archives/Exo/ExoTS/neurotox/doc2a.gif" width="525" height="377">

 Document 2b 

 : Des injections d’une enzyme, l’acétylcholine
estérase , ont été faites à l’aide d’une
micropipette dans l’axone pré- synaptique innervant les fibres
musculaires. Une stimulation suffisante portée sur cet axone après
un certain laps de temps n’est suivie d’aucune contraction musculaire.

Document
 : informations sur les anatoxines .

a - Les modélisations
ci-dessous représentent les molécules d’acétylcholine
et de l’anatoxine a.

<img
src="http://svt.ac-creteil.fr/archives/Exo/ExoTS/neurotox/doc3a.jpg" width="652" height="194">

b- L’
injection d’anatoxine a dans la fente synaptique entre un neurone
pré-synaptique et une fibre musculaire déclenche une contraction
musculaire qui ne cesse pas.

c - On a
constaté que l’anatoxine a(s) inhibe l’activité
de l’acétylcholine estérase .

d - La stimulation
excessive des muscles respiratoires épuise ces cellules qui finissent
par cesser de fonctionner.

 

 



<img src="http://svt.ac-creteil.fr/archives/Exo/ExoTS/images/som_svt.gif" width="100" height="70" border="0">

 

 

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