TD 6. La jonction neuromusculaire La contraction musculaire

mécanismes moléculaires et aspect énergétique

OBJECTIFS

◗ Connaître l’organisation et comprendre le fonctionnement de la jonction neuromusculaire : comment l’information transmise sous forme d’un message électrique devient un message chimique.

◗ Connaître les mécanismes moléculaires de la contraction musculaire et les sources d’énergie utilisées.

I. Organisation de la jonction neuromusculaire

La jonction neuromusculaire ou plaque motrice est une synapse qui s’établit entre un neurone moteur et une cellule musculaire. Un même neurone innerve plusieurs cellules musculaires formant une structure appelée unité motrice. Le document 1 montre une unité motrice observée au microscope optique.

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Document 1

Unité motrice. Microscope optique × 600 Schéma d’interprétation

1 Citer un autre type de synapses :……………………………………………………………………………………………………

2. Légender le document 1.

1 ………………………………………….

2 ………………………………………….

3 ………………………………………….

4 ………………………………………….

5 ………………………………………….

6 ………………………………………….

Le document 2 est une électronographie de la jonction neuromusculaire.

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Document 2

Jonction neuromusculaire. Microscope électronique × 21000

3. Délimiter sur le document 2 les deux cellules participant à la synapse neuromusculaire, colorer en jaune l’espace entre elles et nommer ces trois éléments.

…………………………………………………………………………………………………………………………………………….

4. Légender le document 2 en utilisant les termes de la liste suivante : vésicules présynaptiques, sarcolemme, myofibrilles, mitochondrie, membrane présynaptique, terminaison axonale.

1 ………………………………………….

2 ………………………………………….

3 ………………………………………….

4 ………………………………………….

5 ………………………………………….

6 ………………………………………….

II. Fonctionnement de la jonction neuromusculaire

Le fonctionnement de la jonction neuromusculaire permet d’expliquer comment le potentiel d’action, le message nerveux de nature électrique, qui se propage le long d’un axone moteur, est transformé en message chimique. Ce message entraîne la formation d’un potentiel d’action musculaire responsable de la contraction des cellules musculaires.

Étude de la membrane présynaptique

1. On a réalisé le dispositif expérimental suivant : le neurone et les cellules musculaires sont placés dans du sérum physiologique. Des microélectrodes permettent de stimuler le neurone. Des schémas d’électronographies de la membrane présynaptique de l’axone ont été réalisés en l’absence de stimulation électrique de l’axone (3a) et après une stimulation électrique efficace (3b).

a. Comparer les deux documents. Nommer le phénomène observé en b.

…………………………………………………………………………………………………………………………………………….

b. On introduit un chélateur de calcium dans le milieu réactionnel. On stimule le neurone. On obtient le résultat du document 3a. Par contre, sans stimuler le neurone, si l’on injecte du calcium dans le cytoplasme de l’axone, on obtient le résultat du document 3b. Conclure.