Resumé SVT [PDF]

Zitiervorschau

Le Tissu Nerveux

1

Rachidiens

2

3

1

Moelle cervicale

2

Moelle de Lambert

3

Moelle sacré

Organisation du système nerveux chez l’homme

1

Matière Grise

Des circonventions

Hémisphère cérébral

Matière blanche

Schéma de l’encéphale humain vu de profil

Coupe frontale de l’encéphale

2

1

3

Nerf rachidien

Coupe transversale de la moelle épinière

2

Dendrite s

Appareil de Golgi

1

2

Gaine de myéline

Coupe longitudinale

Axone

Mitochondrie Soma

Coupe transversale Gaine de myéline Axone

Noyau

Axone

Corps de Nissel

Neurofibrilles

Structure d’un péricaryon La substance grise de la moelle épinière montre des corps cellulaires étoilés qui baignent dans un tissu conjonctif contenant des cellules gliales. Le rôle de ces corps cellulaires c’est le soutien, la nutrition et la protection  La substance grise a une structure cellulaire

Structure d’une fibre nerveuse La substance blanche de la moelle épinière montre des fibres nerveuses. La gaine de myéline est élaborée par les cellules gliales. Le rôle de la gaine de myéline est un isolant électrique  La substance blanche a une structure fibreuse

3 Capillaires sanguins

3’ 3’ 1 : Axone

4 : Gaine de myéline

2 : Gaine de Schwann

5 : Nœud de Ranvier

3 : Noyau de gaine de Schwann

Coupe longitudinale d’une fibre nerveuse myélinisée

Coupe transversale d’un nerf

Le nerf contient des faisceaux de fibres nerveuses qui peuvent être soit myélinisées soit amyélinisées (sans la gaine de myéline. Les deux gaines sont élaborées par les cellules gliales.  Le nerf présente une structure fibreuse. L’axone est un prolongement d’un corps cellulaire situé dans la substance grise de la moelle épinière.

3

1 : Corps cellulaire multipolaire : Substance Grise 16

2 : Dendrites 3 : Fibre nerveuse

1

4 : Appareil de Golgi

17

5 : Mitochondrie 6 : Noyau de corps cellulaire 7 : Noyau de la gaine de Schwann

18

8 : Neurofibrilles

15

9 : Axone 19

7

10 : Gaine de myéline 11 : Gaine de Schwann 12 : Nœud de Ranvier 13 : Arborisation terminale 14 : Boutons synaptiques 15 : Fibre nerveuse : S. Blanche

La structure du neurone :

16 : Soma

l’unité structurale et fonctionnelle de Système Nerveux

17 : Corps de Nissel 18 : Cône axonique 19 : Cellule gliale 1

Localisation

Structure

Substance Grise (SG) SNC - Externe dans l’encéphale - Interne dans la moelle épinière - Corps cellulaires - Cellules gliales (ayant un Rôle de soutien et de nutrition)

3’

Substance Blanche (SB) SNC - Interne dans l’encéphale - Externe dans la moelle épinière - Fibres nerveuses (axone+gaine de Myéline) - Cellules gliales

Nerf SNP

- Fibres nerveuses rassemblés en faisceaux. - Certains fibres sont myélinisés (axone + Gaine de Myéline + Gaine de Schwann) - D’autres sont amyélinisées (axone + Gaine de Schwann)

N.B : La gaine de myéline est l’enroulement de la membrane cytoplasmique de la cellule gliale

autour de l’axone. Elle est de nature lipidique et joue le rôle d’un isolant électrique.

4

Remarques  Les neurones ne se renouvellent JAMAIS  Le cerveau est le centre nerveux qui commande la motricité volontaire.  Tous les comportements (Volontaire ou Involontaire) sont déclenchés par un Stimulus  les nerfs branchiales est un conducteur mixte (Sensitif et Moteur) de l’information.  les muscles sont les effecteurs de la réaction comportementale  La peau est un récepteur



Formes de neurones

𝑽𝒐𝒍𝒐𝒏𝒕𝒂𝒊𝒓𝒆 :𝑟𝑒𝑝𝑜𝑛𝑑 𝑎 𝑙𝑎 𝑣𝑜𝑙𝑜𝑛𝑡é 𝑑𝑒 𝑙'𝑖𝑛𝑑𝑖𝑣𝑖𝑑𝑢 𝑆𝑡é𝑟é𝑜𝑡𝑦𝑝é :𝑆𝑒 𝑟𝑒𝑝𝑒𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑒𝑚𝑒 𝑓𝑎ç𝑜𝑛 Les comportements : 𝑰𝒏𝒗𝒐𝒍𝒐𝒏𝒕𝒂𝒊𝒓𝒆 𝐼𝑛𝑛é : 𝐼𝑛é𝑙𝑢𝑐𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒 :𝐼𝑛é𝑣𝑖𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒 , 𝑠𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑒𝑡 𝑎𝑢𝑡𝑜𝑚𝑎𝑡𝑖𝑞𝑢𝑒 𝐴𝑐𝑞𝑢𝑖𝑠 : 𝑑𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑒 𝑒𝑥𝑝é𝑟𝑖𝑒𝑛𝑐𝑒

{

{

{

 Notion de synapse  Dans le centre nerveux, les neurones peuvent entrer en contact et la zone de jonction entre deux neurones voisins s’appelle Synapse neuro-neuronique.  la terminaison axonique (bouton terminale) d’un premier neurone (neurone présynaptique) peut entrer en contact avec : - Le corps cellulaire d’un deuxième neurone (postsynaptique) et on a une synapse axosomatique. - Les dendrites du neurone postsynaptique et on a une synapse axo-dendritique. - L’axone du neurone postsynaptique et on a une synapse axo-axonique. Remarque :  Dans une synapse, la membrane présynaptique et la membrane postsynaptique sont séparées par une fente synaptique.  La zone de jonction entre la terminaison axonique d’un neurone et une fibre musculaire est appelée neuro-musculaire ou plaque motrice.

Forme des terminaisons synaptiques

Structure d’une synapse

5

 Observation médicale : La poliomyélite C’est une maladie virale qui se traduit par la paralysie musculaire au niveau des membres inférieurs. Chez les sujets atteints, on constate la destruction des corps cellulaires de la corne antérieur de la moelle épinière, cette destruction entraine la dégénérescence des fibres nerveuses en relation avec les muscles paralysés. Conclusion : les fibres dégénérées sont le prolongement des corps cellulaires détruits dans la SG.  Expérience de mérotomie On sectionne une partie du cytoplasme d’une amibe, le fragment anucléé (sans noyau) dégénère alors que le fragment nucléé (qui contient le noyau) régénère.  Expérience de dégénérescence de Wallérienne La section d’un nerf rachidien d’un animal engendre la dégénérescence des fibres dans le bout périphérique du nerf : l’axone et la gaine de myéline se fragmentent, se décomposent puis disparaissent alors que la gaine de Schwann, pourvu de noyau reste intact. Après un certain temps le bout central régénère : l’axone s’allonge et s’enfile dans la gaine de Schwann que reconstitue la gaine de myéline.  Culture de cellules nerveuses embryonnaires La culture de tissu nerveux embryonnaire permet de suivre la différenciation de cellules nerveuses embryonnaires. Chaque cellule émet au cours de sa différenciation de nombreux prolongements dont certains se ramifient : ce sont les dendrites, l’un des prolongements s’allonge progressivement en axone qui ne se ramifie qu’à son extrémité.

6

By Med Lamine Barghouda

Le reflexe myotatique Définition : c’est une contraction de muscle en réponse à son propre étirement pour le ramener à sa longueur initiale. Il est involontaire, inné et adapté à un but.

 Récepteur sensoriel









C’est le fuseau neuromusculaire (FNM) C’est un mécanorécepteur au niveau duquel nait un message nerveux sensitif suite à son étirement. Il est composé par des fibres musculaires intra-fusales enveloppées par une capsule conjonctive. Chaque fibre intra-fusale est formée par : Partie Distale : Contractile Partie médiane : non contractile entourée par des terminaisons dendritiques : Ia Schéma d’un FNM Nécessite d’un conducteur - La racine postérieure est une racine sensitive, elle renferme des fibres nerveuses sensitives à conduction centripète ou afférente. - La racine antérieure est une racine motrice : elle renferme des fibres nerveuses motrices à conduction centrifuge ou efférente. Rôle des racines rachidiennes - Le corps cellulaires des neurones sensitifs et moteurs se trouvent du côté de la moelle épinière. - Le nerf rachidien est un nerf mixte. (Renferme des fibres sensitives et motrices). - Le corps cellulaires des neurones sensitifs sont localisées dans le ganglion spinal. - Les corps cellulaires des neurones moteurs sont localisés dans la corne antérieure de la substance grise de la moelle épinière. Neurones du circuit Type Localisation Prolongement Rôle de prolongent morphologique important Neurone sensitif Neurone en T Ganglion spinal Dendrites Conduit les Msg racine postérieur (fibres Ia) nerveux sensitifs Neurone moteur Neurone Corne intérieur de Axone Conduit le Msg multipolaire SG de la ME (motoneurone α) nerveux moteur Nécessité d’un centre nerveux La moelle épinière est le centre nerveux qui reçoit le message nerveux sensitif et le transforme en message nerveux moteur. Le reflexe myotatique est un reflexe médullaire. Nécessité d’effecteurs - L’effecteur dans le reflexe rotulien est constitué par le muscle extenseur de la jambe et son antagoniste, le muscle fléchisseur - Le reflexe myotatique est monosynaptique : le circuit nerveux est constitue de deux neurones (sensitifs et moteur) et une seule synapse.

7

By Med Lamine Barghouda

 Nature du message nerveux  Le potentiel de repos (PR) - Au repos, on enregistre une ddp entre la surface de la membrane et son intérieur. - Cette ddp est constante et de l’ordre de -70mV : c’est le PR ou potentiel de membrane ou potentiel transmembranaire. - Ce PR indique que la fibre est polarisée : chargée négativement de l’intérieur et positivement à l’extérieur.  L’origine ionique du potentiel de repos Transport passif par diffusion : qui tend à équilibrer les concentrations (par entrée des ions Na+ et sortie de K+ à travers des canaux de fuite ouverts en permanence (2)

Transport actif grâce à la pompe 𝑁𝑎+ / 𝐾 +: Les gradients de concentration ionique sont créés et maintenus par des protéines transmembranaires appelées pompes ; enzymes qui accumulent activement le potassium (2K+) à l'intérieur de la cellule et rejettent du sodium (3Na+) à l'extérieur de la cellule, créant ainsi des différences de concentration ionique. Ce transport se fait contre le gradient de concentration (1), il nécessite de l’énergie sous forme d'ATP. L’enzyme est une ATPase qui décompose l’ATP en ADP + Pi et libère de l’énergie qui sert à transporter les ions Na+ et K+à travers la membrane.

 Le potentiel d’action (PA) Suite à un stimulus dont l'intensité atteint le seuil (liminaire) ou dépasse le seuil (supraliminaire), on enregistre une modification brusque du potentiel de repos (ddp passe de -70 mV à + 30 mV) propageable (enregistrable à distance), identique quelle que soit l'intensité du stimulus : c'est le potentiel d'action (PA). C’est une modification brusque et passagère du PR suite à une stimulation efficace.

8

By Med Lamine Barghouda Potentiel d’action

 Comparaison entre le potentiel d’action et le potentiel de repos Potentiel Local Potentiel d’action Pts communs - Ils sont dus à des stimulations - ce sont des variations de PR Différences - N’exige pas un seuil pour - exige un seuil pour naitre naître - amplitude < 20 mV - amplitude = 100 mV - Graduable : son amplitude - Son amplitude est constante augmente en augmentant quelque soit I > Is, il obéît à la l’intensité de stimulation. loi du tout ou rien  L’origine ionique du potentiel d’action Le potentiel d’action est une brutale modification de la perméabilité de la membrane aux ions à travers les canaux voltages dépendants (CIVD). En effet lorsque la membrane est au repos, les canaux ioniques voltage-dépendants (CVD) sont fermés. - En réponse à une stimulation efficace et dès que le seuil de dépolarisation (-50 mv) est atteint, les CVD aux ions Na+ s’ouvrent en premier lieu, le sodium affluant brusquement dans la cellule sous l’effet du gradient de concentration, les charges positives réduisent la négativité à l’intérieur de la cellule et dépolarisent ainsi la membrane de la fibre nerveuse (la ddp passe de -70 mV à +30mV). Cette pénétration massive des ions Na+ est à l’origine de la phase de dépolarisation. - Après un bref délai et lorsque le potentiel de la membrane atteint +30mv, les CIVD aux ions Na+se ferment et les CVD aux ions K+ s’ouvrent, les ions K+ sortent de la fibre, par diffusion en suivant leur gradient de concentration, entrainant la répolarisation de la membrane. - L’ouverture des CVD aux ions K+ persiste encore ce qui entraine une perte de charges positives, c’est la phase d’hyperpolarisation. Le nombre de CVD aux ions K+ ouverts diminue progressivement et le potentiel de membrane revient à son niveau initial sous l’action des pompes Na+/K+.

9

By Med Lamine Barghouda

 La période réfractaire Dans la zone de création du PA et durant toute la durée du PA, l’état physiologique de la membrane est modifiée, il est donc impossible d’y créer un nouveau PA même si la stimulation est efficace, cette zone de la fibre est dite en période réfractaire. La zone réfractaire de la fibre ne sera excitable de nouveau que lorsqu’elle aura retrouvée son état physiologique initial, c'est-à-dire à la fin du PA. Au cours de la période réfractaire et après la phase de dépolarisation, les CIVD aux ions Na+ demeurent fermés pendant quelques millisecondes, d’où la membrane ne retrouve pas ses possibilités de changer sa perméabilité aux ions Na+.

 Naissance du message nerveux Le message nerveux prend naissance au niveau des récepteurs sensoriels. Les fuseaux neuromusculaires FNM : mécanorécepteurs sensibles à l'étirement. - Le premier nœud de Ranvier est appelé site générateur. Notion de la transduction sensorielle : Le récepteur sensoriel convertit l’énergie du stimulus (mécanique, chimique…) en signaux électriques.

Au niveau du site transducteur - On obtient toujours des potentiels de récepteur dont l’amplitude augmente en augmentant l’intensité de stimulus. Ces stimulations locales se propagent à courte distance avec amortissement d’amplitude Décrément spatial - Ces potentiels de récepteur n’exigent pas un seuil pour naitre. - Au niveau du site transducteur on n’enregistre jamais un PA quelques soit l’intensité des stimulations à cause de l’absence ce CVD en ce niveau.

Au niveau du site générateur lorsque le potentiel de récepteur atteint le seuil au niveau du premier nœud de Ranvier, On enregistre un PA d’amplitude constante quelque soit l’intensité de stimulation - Le PA exige un seuil pour naitre - Le PA qui prend naissance au niveau du site générateur se propage le long de la fibre afférente sans amortissement

 Le codage du message nerveux - Le message nerveux est un train de PA. - Obéit à la loi du tout ou rien. - Il est codé en modulation de fréquence.

 Propagation du message nerveux - Le message nerveux se propage avec la même vitesse le long d’une même fibre nerveuse. - Le message nerveux varie selon l’espèce et augmente avec la température, le diamètre de la fibre et dans les fibres myélinisées.

10

By Med Lamine Barghouda Fibre nerveuses amyélinisée La propagation se fait de proche en proche, elle est continue car les CVD sont repartis sur toute la membrane de la fibre. Le potentiel d’action ne se déplace pas le long de la fibre nerveuse mais chaque PA déclenche un autre. - l’arrivée d’un PA déclenche en une zone de la fibre nerveuse des courants locaux crées entre cette zone et la zone voisine(les charges positives sont attires par les charges négatives) entrainant une dépolarisation de la membrane de cette zone. - La zone qui vient d’être le siège d’un PA reste inexcitable pendant un certain, temps, le PA ne peut pas revenir en arrière, on parle de propagation unidirectionnel du PA.

Fibre nerveuses myélinisée La gaine de myéline est in isolant électrique. Les CVD sont localisées au niveau des nœuds de Ranvier. Ceci impose la conduction saltatoire du message nerveux (d’un nœud de Ranvier au nœud suivant) Cette propagation saltatoire ou discontinue est plus rapide que la propagation continue.

 Transmission du message nerveux Dans une chaine neuronique, le message nerveux se transmet toujours du neurone présynaptique vers le neurone postsynaptique selon un seul sens.

- Fente synaptique étroite - Vésicules synaptiques nombreuses - Absence des figures d’exocytose

- Fente synaptique large - Vésicules synaptiques peu nombreuses - présence des figures d’exocytose

 Les étapes de transmission synaptiques : - L’arrivée du potentiel d’action au niveau de la terminaison synaptique - L’ouverture de CVD aux ions Ca2+ situés dans la membrane présynaptique et la pénétration de ces ions dans le cytoplasme du neurone présynaptique. - L’entré des ions Ca2+ entraine la libération du neurotransmetteur par exocytose dans la fente synaptique. - Le neurotransmetteur se fixe sur des sites récepteurs spécifiques situés sur la membrane postsynaptique. - La fixation du neurotransmetteur sur les sites récepteurs (association neurotransmetteur-récepteur) 𝑒𝑛𝑡𝑟é𝑒 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ provoque l’ouverture de canaux chimiodépendants(CCD)donnant lieu à des flux ioniques par { 𝑠𝑜𝑟𝑡𝑖𝑒 𝑑𝑒 𝐾 + 𝑒𝑛𝑡𝑟é𝑒 𝑑𝑒 𝐶𝑙 − et à la naissance d’un potentiel post synaptique (PPS). - Le neurotransmetteur cesse rapidement d’agir soit par − Dégradation par une enzyme spécifique dans la fente synaptique { − récapture par endocytose par le neurone présynaptique Dans le cas d’une synapse excitatrice Dans le cas d’une synapse inhibitrice Lors de l’ouverture des canaux chimio dépendants Lors de l’ouverture des canaux chimiodépendants, il y (CICD), il y a entrée massive d’ions Na+ dans le a entrée des ions Cl- dans le neurone postsynaptique neurone postsynaptique ce qui provoque une et/ou sortie des ions K+, ce qui provoque une légère dépolarisation du neurone postsynaptique hyperpolarisation du neurone postsynaptique appelée appelée potentiel postsynaptique excitateur ou potentiel postsynaptique inhibiteur ou PPSI. PPSE. Le neurotransmetteur inhibiteur le plus fréquent est Le neurotransmetteur excitateur le plus fréquent l’acide gamma-aminobutyrique (GABA) est l’acétylcholine(ACH)

11

By Med Lamine Barghouda

 Intégration des messages nerveux  sommation spatiale Lorsque plusieurs afférences (neurones) présynaptique branchées sur un même neurone postsynaptique sont activées simultanément le 𝑃𝑃𝑆𝐺 qui résulte aura une amplitude égale à la somme algébrique des PPS individuels provenant de chaque synapse.  sommation temporelle Lorsqu’un seul neurone est stimulé de façon successive (répétitive) et très rapproché le 𝑃𝑃𝑆𝐺 résultant a une amplitude égale à la somme des PPS successifs provenant de la même synapse.  Si cette sommation donne un 𝑃𝑃𝑆𝐸𝐺 qui atteint le seuil de potentiel au niveau du cône axonique, un PA est déclenché, il se propage le long au neurone post synaptique sans amortissement.  Rôle du neurone postsynaptique Le neurone postsynaptique a un rôle intégrateur c'est-à-dire il est capable d’intégrer à toute instant les informations provenant des neurones présynaptiques par somation spatiale ou temporelle. Remarque : Les enregistrements (PPSE ou PPSI) montrent un délai (temps) entre l’excitation du neurone présynaptique et l’enregistrement du potentiel postsynaptique : c’est le délai synaptique de 0.5 ms

 Fonctionnement du circuit nerveux de reflexe myotatique Au cours du reflexe myotatique, la contraction du muscle extenseur (étiré) est accompagnée d’un relâchement du muscle antagoniste, muscle fléchisseur. Cette coordination s’explique par l’innervation réciproque. En effet les messages nerveux sensitifs (train de PA) provenant des fuseaux neuromusculaires du muscle étiré ont une double action :  Ils activent directement les motoneurones du même muscle et entrainent sa contraction. Ce circuit excitateur est donc constitue d’une chaine de 2 neurones (un neurone sensitif et un motoneurone) s’articulant au niveau de la moelle épinière par une seule synapse  Le réflexe myotatique est un réflexe monosynaptique.



Ils inhibent indirectement les motoneurones du muscle antagoniste par l’intermédiaire d’un interneurone inhibiteur situé dans la moelle épinière, ce qui entraine la chute du tonus de ce muscle (relâchement du muscle) Ce circuit inhibiteur est formé d’une chaine de trois neurones s’articulant par 2 synapses. C’est un circuit poly-synaptique.

12

By Med Lamine Barghouda

Le muscle squelettique  Structure et ultrastructure d’un muscle squelettique  Structure d’un muscle squelettique Un muscle squelettique est constitué d’une partie centrale : Ventre et à ses deux extrémités par le tendon reliant le muscle à l’os. Une coupe transversale montre que ce muscle est formé d’un ensemble de fibres musculaires rassemblées en faisceaux séparées par des cloisons conjonctives.

 Structure d’une fibre musculaire Sarcolemme

Mitochondrie Noyau périphérique

Noyau périphérique

Sarcoplasme Sarcolemme

Sarcoplasme

Myofibrille Faisceau de myofibrille

Tissu conjonctif

 Structure de la myofibrille Strie Z

Tubule transverse

Disque sombre

Myofibrille

13

7- Bande H

Sarcomère

Demi-disque clair

Réticulum sarcoplasmique

By Med Lamine Barghouda - Chaque myofibrille est une alternance des disques sombres (A) et des disques clairs (I). - Chaque disque sombre renferme à son milieu une bande plus claire : Bande(H) 𝑰 𝑰 - Chaque disque clair est traversé en son milieu par une ligne plus sombre : Strie Z Sarcomère = 𝟐 + A + 𝟐 - Deux stries Z successives délimitent une portion appelée sarcomère

 Ultrastructure de la myofibrille

Myofilaments d’actine

Myofilaments de myosine

Strie Z

- Au microscope électronique un sarcomère présente deux types de myofilaments protéiques :  Myofilaments épais de myosine : se trouve sur toute la longueur du disque A  Myofilaments fins d’actine : se trouve dans tout le sarcomère sauf au niveau de la bande Ces filaments sont rattachés à la strie Z Remarque : le sarcomère est l’unité structurale et fonctionnelle de la myofibrille. - Le muscle squelettique est un muscle strié à cause d’une striation longitudinal (les myofibrilles sont disposées parallèlement) et d’une striation transversale : alternance de disque A et de disque I. - Dans le sarcoplasme, on trouve plusieurs organites tel que : mitochondries, appareil de golgi, ribosome, réserve en glycogène et des citernes de réticulum endoplasmique riche en ions 𝑪𝒂𝟐+

 Transmission du message nerveux au niveau de la jonction neuromusculaire (Plaque motrice)  Ultrastructure de la plaque motrice L’axone d’un motoneurone se ramifie à son extrémité et entre en contact avec Appareil plusieurs fibres musculaire par des sous-neural synapses neuro-musculaire ou plaques motrices, l’ensemble constitue l’unité motrice.

Vésicules synaptiques

G. myéline

Fente synaptique

Axone

Bouton Synaptique

Sarcolemme

Sarcoplasme

Mitochondrie

 Comparaison entre synapse neuronique et synapse neuromusculaire Synapses neuronique Particularités - Petite taille structurales - Membrane postsynaptique lisse - Absence de CVD sur la membrane postsynaptique - Plusieurs types de CCD suivant la nature (à𝑁𝑎+ ,𝐾 + , 𝐶𝑙 − ) Particularités - Peut être excitatrice ou inhibitrice fonctionnelles - donne naissance à un PPS inférieur au seuil - Pas de naissance d’un PA

14

Myofibrille

Synapse neuromusculaire - Grande taille, géante - Membrane postsynaptique repliée - Présence de CVD sur la membrane postsynaptique - Un seul type de CCD à 𝑁𝑎+ - Elle est toujours excitatrice - donne naissance à un PPM qui atteint le seuil - Naissance d’un PA

By Med Lamine Barghouda -Intervention de plusieurs types de neurotransmetteurs - Intervention d’un seul type de neurotransmetteur l’Ach - Sommation temporelle - Pas de sommation

 Fonctionnement de la jonction neuromusculaire

      

𝑃𝐴𝑀: 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑡𝑖𝑒𝑙 𝑑’𝑎𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑚𝑢𝑠𝑐𝑢𝑙𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑃𝑃𝑚 : 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑡𝑖𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑞𝑢𝑒 𝑚𝑜𝑡𝑟𝑖𝑐𝑒 { 𝑙’𝐴𝐶𝐻 𝑒𝑠𝑡 𝑙’𝑢𝑛𝑖𝑞𝑢𝑒 𝑛𝑒𝑢𝑟𝑜𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑚𝑒𝑡𝑡𝑒𝑢𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑃𝑀 L’arrivée d’un PA à la terminaison axonique Entrée des ions 𝐶𝑎2+ et libération du neurotransmetteur par exocytose (l’ACH) Fixation de l’ACH sur des récepteurs spécifiques de la membrane postsynaptique Ouverture des CCD à 𝑁𝑎+ et entre massive des ses ions à l’origine d’une dépolarisation dite PPm Lorsque le PPm atteint le seuil, un PAM prend naissance Hydrolyse de l’ACH par une enzyme acétylcholinestérase et recapture de la choline par le bouton synaptique Propagation du PAM le long de la membrane de la fibre musculaire provoquant sa contraction

 Phénomène électrique de la contraction musculaire L’enregistrement simultané du PAM et de la secousse musculaire montre que le PAM précède la contraction, il est situé entièrement dans la phase de latence. Conclusion : Le phénomène électrique(PAM) déclenche le phénomène mécanique

 Phénomène thermique de la contraction musculaire Le muscle en activité dégage de la chaleur qui décrit une courbe la superposition de myogramme et de la courbe thermique permet d’identifier deux types de chaleur en deux temps :  Chaleur initiale : de courte durée, dégagée pendant la secousse, elle comprend : - La chaleur de contraction : dégagée pendant la phase de contraction - La chaleur de relâchement : dégagée pendant la phase de relâchement Remarque : La chaleur initiale provient des réactions exothermiques anaérobies (- 𝑂2 )  Chaleur retardée : dégagée après le relâchement, elle est plus durable mais moins élevées que la chaleur initiale

 Aspect chimique de la contraction musculaire (Sources d’énergie)  Hydrolyse d’ATP L’ATP présent dans les muscles constitue la source primaire et immédiate de l’énergie nécessaire à la contraction 𝑀𝑦𝑜𝑠𝑖𝑛𝑒 𝐴𝑇𝑃𝑎𝑠𝑒

ATP + 𝐻2 O →

ADP + Pi + Energie

Une partie de l’énergie de cette réaction est transformée en énergie mécanique sous forme de contraction, l’autre partie est dissipée sous forme de chaleur initiale.  Hydrolyse d’ATP Après utilisation, l'ATP présent dans les cellules, peut être régénéré selon deux voies :

15

By Med Lamine Barghouda  Voie rapide 𝑀𝑦𝑜𝑘𝑖𝑛𝑎𝑠𝑒

ADP+ ADP →

ATP +AMP + chaleur initiale (Energie)

𝐶𝑟é𝑎𝑡𝑖𝑛𝑒 𝑘𝑖𝑛𝑎𝑠𝑒

ADP+PC →

PC : phosphocréatine C : créatine

ATP +C + chaleur initiale

 Voie lente La dégradation du glucose ou glycolyse fournit de l’ATP et de l’acide pyruvique. Glycogène + Pi → glucose Phosphorylé → 2 acides pyruviques + 2 ATP

 

En présence d’𝑶𝟐 (aérobie) l’acide pyruvique subit une oxydation complète dans les mitochondries C’est la respiration cellulaire Acide pyruvique + O2 → 𝐻2 𝑂 + 𝐶𝑂2 + ATP + chaleur retardée En absence d’𝑶𝟐 (anaérobie) l’ATP provenant de la respiration devient insuffisant et il est complété par l’ATP provenant de la fermentation lactique (l’acide pyruvique est réduit en acide lactique). Acide pyruvique → acide lactique + ATP (la production d’ATP est très faible)

 Conversion de l’énergie chimique en énergie mécanique    

 



Le mécanisme de glissement des filaments d’actines entre les filaments de myosines (contraction) s’explique par : la transmission de message nerveux donne naissance à un PAM qui se propage et s’enfonce jusqu’aux tubules transverses en contact avec les citernes du réticulum endoplasmique riche en ions 𝐶𝑎2+ libération des ions 𝐶𝑎2+ dans le sarcoplasme les ions 𝐶𝑎2+ se fixent sur les sites d’attachements de la myosine sur l’actine ce qui permet de les démasqués fixation du complexe ATP-myosine sur l’actine ce qui active la propriété ATPasique de la myosine d’où l’hydrolyse de l’ATP et la libération de l’énergie‚ une partie de cette énergie provoque le Pivotement des têtes de myosine. Glissement des filaments d’actine entrainant le raccourcissement de sarcomère. Remarques : La fixation des nouvelles molécules d’ATP sur les tètes de myosine provoque le détachement de la myosine de l’actine‚ et en absence de nouveau PAM‚ les ions 𝐶𝑎2+ retournent dans le réticulum endoplasmique par transport actif et le muscle revient à son état initiale : le relâchement. La contraction du muscle nécessite la présence à la fois d’actine, de myosine, d’ATP et des ions 𝐶𝑎2+ Actine

Relâchement

16

By : Med Lamine Barghouda

Régulation de la pression artérielle  Notion de la pression artérielle  Définition C’est la pression exercée par le sang sur la paroi des artères, elle résulte de la poussée du sang par le cœur et la résistance des vaisseaux à l’écoulement du sang  Mesure de la pression artérielle Au cours d'un battement cardiaque, la pression artérielle oscille entre deux valeurs : Une pression maximale ou systolique : obtenue au cours de la contraction du ventricule, sa valeur normale est de 12 à 13 cm Hg Une pression minimale ou diastolique : qui correspond au relâchement du cœur, sa valeur normale est de l’ordre de 8 cm Hg La pression artérielle assure l’irrigation des organes et les échanges vitaux entre les cellules et le sang  Facteur de variation de la pression artérielle La pression artérielle augmente avec l’effort physique, le stress et la peur .Elle diminue lors d’une hémorragie Après chaque situation, la pression artérielle revient à sa valeur normale

 Régulation nerveuse de la pression artérielle  Innervation du cœur et des vaisseaux chez les mammifères Le cœur et les vaisseaux sont innervés par le système neuro-végétatif : parasympathique et sympathique  Deux nerfs X parasympathiques qui innervent le cœur (à effet cardiomodérateur)  Les fibres sympathiques ou orthosympathiques sont issues de la chaine ganglionnaire et qui innervent le cœur et les vaisseaux (à effet cardioaccélerateur)

17

By : Med Lamine Barghouda

 Structures intervenant dans la régulation de la pression artérielle 

Les récepteurs sensoriels Le sinus carotidien (et la crosse aortique) renferme des récepteurs sensibles à la variation de la pression sanguine (barorécepteurs) et la convertissent en un message nerveux sensitif (train de PA) codé en modulation de fréquence et véhiculé par le nerf de Héring et de Cyon.  Les voies nerveuses  Les nerfs de Cyon et de Héring constituent des voies sensitives afférentes (centripètes) exerçant un effet cardiomodérateur et hypotenseur ou dépresseur  Les nerfs X (ou pneumogastrique) constituent des voies motrices efférentes (centrifuges) exerçant un effet cardiomodérateur  Les nerfs sympathiques cardiaques et cervicaux constituent des voies motrices efférentes (centrifuges) exerçant un effet cardioaccélerateur et hypertenseur Vocabulaire  Les centres nerveux Vasoconstriction : diminution  Le bulbe rachidien renferme un centre bulbaire cardiomodérateur de diamètres des vaisseaux  La moelle épinière renferme un centre médullaire cardioaccélerateur Vasodilatation: augmentation Remarque de diamètres des vaisseaux - Le contrôle de la pression artérielle s’effectue par un mécanisme de type reflexe



Mode d’action des nerfs cardiaques Les nerfs végétatifs sympathiques et parasympathiques agissent sur le cœur par l’intermédiaire des médiateurs chimiques qui sont en réalité des neurotransmetteurs  L’Ach libéré au niveau des terminaisons nerveuses des fibres parasympathiques des nerfs X ayant un effet Cardiomodérateur  La noradrénaline libérée au niveau des terminaisons nerveuses des fibres sympathiques ayant un effet cardioaccélerateur Remarque - Ces neurotransmetteurs sont détruits grâce à des enzymes spécifiques

18

By : Med Lamine Barghouda



Mécanisme de la régulation nerveuse en cas d’hypertension L’augmentation de la pression artérielle entraine :  Une augmentation de la fréquence de PA dans le nerf de Héring (Cyon aussi)  Une augmentation de la fréquence de PA dans les nerfs X  Une diminution de la fréquence de PA dans les fibres sympathiques  Le message nerveux efférent véhiculé par le nerf X entraine une diminution du rythme cardiaque  La diminution de la fréquence de PA dans les fibres sympathiques entraine une vasodilatation



Mécanisme de la régulation nerveuse en cas d’hypotension La diminution de la pression artérielle entraine :  Une diminution de la fréquence de PA dans le nerf de Héring (Cyon aussi)  Une diminution de la fréquence de PA dans les nerfs X  Une diminution de la fréquence de PA dans les fibres sympathiques  Le message nerveux véhiculé par les fibres sympathiques entraine une augmentation du rythme cardiaque et une vasoconstriction d’où le retour à l’état normale

19

By : Med Lamine Barghouda

 Régulation hormonale de la pression artérielle  L’adrénaline  L’adrénaline est secrétée par les médullosurrénales  elle est hypertenseur, à effet vasoconstricteur et cardioaccélerateur  L’adrénaline assure une correction rapide de la pression artérielle dite à court terme

 L’ADH  L’ADH est libérée par les terminaisons nerveuses hypothalamiques au niveau de l’hypophyse postérieur  Elle augmente la pression artérielle en augmentant la réabsorption de l’eau au niveau des reins

 Système rénine-angiotensine  La rénine : c’est un enzyme secrétée par le rein, transforme l’angiotensinogène (hépatique) en angiotensine  L’angiotensine a un effet vasoconstricteur donc hypertenseur de plus l’angiotensine agit sur les corticaux surrénales favorisant la sécrétion de l’aldostérone  L’aldostérone est secrété par les corticaux surrénales (par stimulation des reins)  L’aldostérone agit sur le rein en augmentant la réabsorption de sodium 𝑁𝑎+ ce qui entraine l’augmentation de la volémie d’où l’augmentation de la pression artérielle

20

By : Med Lamine Barghouda

 Les maladies cardiovasculaires

Affectation cardiaque

Affectation vasculaire

Nom de la maladie Athérosclérose Dépôt de plaques de cholestérol Varices Dilatation permanente des veines Infarctus de myocarde

Angine de poitrine

   

Cause Obésité Excès de cholestérol Diabète Tabagisme

 La position débout prolongé  insuffisance veineuse

  

Prévention Diminuer l’apport des aliments lipidiques riches en acides gras saturés Contrôler l’apport glucidique journalier Eviter le tabac Absorption d’antiagrégants comme l’aspirine

 

éviter les stations debout prolongées Marche et gymnastique



Athérosclérose  coronaire : dépôt de plaques d’athérome riche en lipides tels que le cholestérol Rétrécissement de la lumière des vaisseaux coronaires qui irriguent le cœur

21

Diminution des facteurs de risques de l’athérosclérose coronaire, en particulier sur l’arrêt d’un tabagisme - Adopter des bonnes habitudes alimentaires - faire du sport - Gérer le stress

By Med Lamine Barghouda

L’immunité : Le soi et le non soi  Les marqueurs des groupes sanguins  La compatibilité sanguine La transformation du sang nécessite une compatibilité entre le sang du donneur et le sang du receveur sinon il se produit une agglutination à l’origine des troubles de la circulation sanguine chez le receveur pouvant entrainer sa mort.  Les marqueurs du système ABO et leurs natures Il existe 4 groupes sanguins [A], [B], [AB], [O] et chacun est caractérise par :  La présence ou l’absence d’agglutination ou d’antigènes (A ou B) sur la membrane des hématies.  La présence ou l’absence d’agglutinations ou d’anticorps (Anti-A ou Anti-B) dans le plasma

Remarques  L’agglutinogène et l’agglutinine correspondante ne peuvent pas coexister dans le même sang.  Pour réaliser une transfusion sanguine, il faut que les antigènes (à la surface des hematies du donneur) ne rencontrent pas les anticorps correspondant dans le plasma du receveur. Sinon il se produits une agglutination  En plus du système ABO, il y a un autre marqueur moléculaire des groupes sanguins : c’est le facteur Rhésus. Les individus Rhésus positif possèdent à la surface des hématies des marqueurs moléculaires Rh+, alors que les individus Rhésus négatif en sont dépourvus. Dans les transfusions sanguines, on tient compte de la compatibilité Rhésus: une personne Rh- ne peut recevoir du sang d’une personne Rh+

 Les marqueurs tissulaires L’organisme reconnait et tolère le soi et rejette le non soi Pour différencier le soi su non soi, le système immunitaire utilise des marqueurs tissulaires ou antigène d’histocompatibilité  Natures des marqueurs tissulaires su soi : Les antigènes HLA  Les molécules HLA sont des glycoprotéines. Ce sont des marqueurs qui se trouvent sur les membranes de toutes les cellules nuclées de l’organisme. Ces marques sont spécifiques chaque individu a ses propres molécules HLA sauf les vrais jumeaux.  Lorsque les donneur et le receveur ont les mêmes antigénes HLA le greffon est toléré il y a histocompatibilité : cas d’autogreffe et d’isogreffe.  Si les antigènes HLA sont différents, le greffon est rejeté : cas d’allogreffe et de xénogreffe Remarque : les protéines du systéme HLA sont contrôlées par un groupe de gêne appelé gêne de CMA (complexe majeur d’itistocomptibilité).  On distingue deux classes de molécules HLA :  HLA I : situé à la surface de toutes les cellules nucleés (controlé par CMHI)  HLA II : situé à la surface des cellules immunitaires (Lymphocytes, macrophages …) → Plus le degré de parenté entre le donneur et le receveur est élevé, plus le pourcentage de survie de greffon est élevé et inversement

22

By Med Lamine Barghouda  Notion d’antigène Un antigène et tout élement étrangé à l’organisme susceptible de déclencher une réponse imonunitaire qui dirige contre des molécules spécifiques existemt à la surface de l’anigéne appelées épitopes ou déterminamts antigéniques.  On distingue des antigènes particulaires (Verus, bactéries, cellule cancéreuse..) et des antigènes solubles dans le sang (Les toxines microbiennes)  Un antigène a :  Un pouvoir immunogène : capable de déclencher une réponse immunitaire  Un pouvoir pathogène : provoquant une maladie

 Notion d’antigène Toutes les cellules nucléées de l’organisme exposent à leur surface des fragments peptidiques en association avec les molécules HLA (complexe HLA-peptidique) – Si les peptides exposés proviennent de cellules normales, le complexe HLA-peptide (molécule du soi) ne déclenche pas de réponse. C'est la tolérance du soi. – Si, au contraire, le peptide est d'une provenance étrangère (peptide viral, peptide d'une allogreffe, etc.) ou un peptide du soi modifié (peptide d'une cellule mutante ou cancéreuse, etc.), le complexe HLA-peptide est reconnu comme un non soi, il déclenche une réaction immunitaire spécifique.

23

By Med Lamine Barghouda

L’immunité spécifique  Propriétés de l’immunité spécifique    

L’immunité spécifique est mémorisable (acquisition du mémoire après le 1er contact) L’immunité spécifique est acquise et durable La réponse immunitaire est diversifié (Chaque antigène déclenche une réponse immunitaire spécifique) L’immunité acquise est transférable par le sérum ou bien les lymphocytes, c’est le principe de sérothérapie. Remarques :  Le 1er contact avec l’antigène déclenche une réaction primaire lente et peu efficace Le 2ème contact avec ce même antigène déclenche une réponse secondaire plus rapide, plus efficace, plus ample grâce à la mémoire lors du 1er contact  La vaccination est une application médicale de la mémoire immunitaire.  La sérothérapie a un effet immédiat et non durable

 Les Types de la réponse de l’immunité spécifique On distingue deux types de réponse de l’immunité spécifique :  Réponse immunitaire à médiation hormonal (RIMH), les effecteurs de cette réponse existe dans le sérum ce sont les anticorps  Réponse immunitaire à médiation cellulaire (RIMC), les effecteurs de cette réponse sont les lymphocytes

 Les organes et les cellules de l’immunité  Les cellules de l’immunité Ce sont les leucocytes classés en 3 groupes  Les monocytes ou macrophages  Les lymphocytes (B et T)  Les granulocytes (polynucléaires)  Les organes de l’immunité

 Rôle des organes de l’immunité  Rôle de la moelle osseuse  Au niveau de la moelle osseuse et à partir des cellules souches naissent les lymphocytes B et T responsable des réactions immunitaires RIMH et RIMC  La moelle osseuse constitue le lieu de maturation des lymphocytes B (LB)  Rôle de thymus Le thymus constitue le lieu de maturation des lymphocytes T (LT) responsable des réactions de rejet de greffe

24

By Med Lamine Barghouda  Rôle des organes lymphoïdes secondaires Ils constituent le lieu de stockage et de multiplication des lymphocytes et de leurs rencontres avec l’antigène.

 Formation et maturation des lymphocytes Les LB responsables de la RIMH Les LB responsables de la RIMH et RIMC

LB

LT

 Les LB dérivent de cellules souches de la moelle osseuse qui donnent des lymphocytes pré-B  Les LT dérivent de cellules souches de la moelle osseuse qui donnent des lymphocytes pré-T Maturation Dans la moelle les pré-B acquièrent sur Les pré-T migrent vers le thymus ou ils acquièrent leurs membranes, des récepteurs des récepteurs spécifiques aux antigènes (TCR) spécifiques aux antigènes appelées et deviennent des lymphocytes T matures ou immunoglobulines ou anticorps et immunocompétents. deviennent des LB matures ou immunocompétent (capable de reconnaitre un antigène). Les Ces récepteurs situés a la surface des LB Ces récepteurs situés à la surface des LT sont des récepteurs sont des anticorps membranaires en forme TCR. Chaque TCR est adapté par complémentarité des Y sont des protéines de type globuline = à la fixation d’un déterminant antigénique associé lymphocytes immunoglobulines (lg). avec une HLA I ou II, c’est la double reconnaissance TCR du LT4 → épitope non soi + HLA II TCR du LT8 → épitope non soi + HLA I Origine

Structure

 Natures et structure de la molécule d’anticorps en relation avec sa fonction Le sérum de l’animal immunisé contient des substances protectrices de nature protéique : ce sont les anticorps ou les globulines qui sont les effecteurs de la RIMH

25

By Med Lamine Barghouda Un anticorps est une protéine enforme de Y formé de 4 chaines : - Deux chaines lourdes (H) : relié par un pont disulfure et présentant une partie variable et une partie constante. - Deux chaines légères (L): présentant une partie constante et une partie variable. Les deux parties variables de chaque chaine forme ensemble le site de fixation de l’antigène (De l’épitope) chaque anticorps présent deux sites spécifiques du même antigène Conclusion : Une fois les lymphocytes (LB) et (LT) sont immunocompétents ils quittent les organes lymphoïdes primaires vers les organes lymphoïdes secondaires (lieu de rencontre avec les antigènes donc de déroulement du la réponse immunitaire spécifique).

26

By Med Lamine Barghouda

Déroulement et régulation de la réponse immunitaire spécifique  Les étapes de la réponse immunitaire spécifique.  Phase d'induction : Cette phase, qui se déroule au niveau des organes lymphoïdes périphériques débute par la reconnaissance de l'antigène par les lymphocytes; elle aboutit à la sélection des clones lymphocytaires possédant les récepteurs complémentaires aux déterminants antigéniques. Elle se caractérise par la coopération entre les «acteurs de l'immunité» qui comprend plusieurs temps :  Les LB sont capables de reconnaître et de fixer l'antigène libre ou exposé à la surface des cellules étrangères (cellules infectées, virus, etc.). Cette reconnaissance est assurée par l'anticorps de surface que les LB portent sur leur membrane. Toutefois, cette identification reste insuffisante pour l'amplification de la réponse humorale et la production d'anticorps circulants. Les LB peuvent également assurer le rôle de CPAg puisqu'ils peuvent endocyter le complexe récepteurantigène, le dégrader en petits fragments et présenter l'élément du non soi associé au HLAII aux LT4.  Les LT sont sélectionnés au contact de cellules présentatrices de l'antigène (CPAg) qui sont en général des macrophages. Les CPAg exposent les peptides du non soi, associés aux molécules HLA, sur leurs membranes pour les présenter aux lymphocytes T4 et T8. Grâce à leur récepteur TCR, les LT sont donc capables d'identifier la molécule du non soi, cette reconnaissance se déroule dans le contexte du soi :  Le TCR des LT4 est complémentaire au complexe «HLAII - peptide du non soi», il assure donc la double reconnaissance.  Le TCR des LT8 est complémentaire au complexe «HLAI - peptide du non soi», il assure aussi la double reconnaissance.  L'identification du non soi constitue le 1er signal d'activation des lymphocytes.  Lors de la présentation de l'antigène, le macrophage secrète une première interleukine (IL1) qui active tous les lymphocytes T spécifiques de cet antigène.  Activés par IL1, les LT4 libèrent une 2ème interleukine (IL2) qui assure l'activation de tous les lymphocytes spécifiques de l’antigène (les LT4 eux-mêmes, les LT8 et les LB). Cette activation se manifeste par l'amplification de la réponse spécifique.

Le système immunitaire est équipé de millions de clones de lymphocytes différents ;ce qui permet de mobiliser des réactions différentes et de produire des anticorps spécifiques diversifiés lorsque divers éléments du non soi sont détectés. A chaque fois, un petit groupe de lymphocytes est alors mobilisé, c'est le groupe de cellules qui portent des récepteurs membranaires capables de se lier avec les déterminants antigéniques de l'élément du non soi. Ces cellules constituent ce qu'on appelle un clone et ne représentent qu'une proportion infime de l'ensemble de populations cellulaires constituant le patrimoine immunitaire de l'organisme. Celui-ci est donc pourvu de clones «programmés» qui existent avant tout contact avec les antigènes et qui constituent ce qu'on appelle le répertoire immunologique. Dans ce répertoire, l'antigène

27

By Med Lamine Barghouda effectue le tri de clones qui sont capables de se lier avec lui. Ce processus, appelé sélection clonale assure la spécificité et l'efficacité de la réponse immunitaire.  Phase d'amplification ou de différenciation : L'amplification, résultant de l'activation des lymphocytes spécifiques de l’antigène, comporte deux stades essentiels: la multiplication clonale des lymphocytes sélectionnés et leur différenciation qui finit par produire les effecteurs de la réponse immunitaire:  L'activation des lymphocytes T4 par IL1 se traduit par la sécrétion de IL2, et par l'expression de récepteurs membranaires à ce 2ème messager.  Bien que non spécifiques de l'antigène, les interleukines n'agissent que sur les lymphocytes activés.  Sous l'effet de IL2, la multiplication des LT4 par mitoses successives conduit à un clone de LT4 ayant les mêmes caractéristiques génétiques. Ce clone est spécifique de l'antigène qui l'avait sélectionné au départ.  IL2 engendre aussi la différenciation des LT4 en LT auxiliaire (Ta) appelés aussi LT helper (LTh) qui vont ensuite coopérer avec les LB et les LT8 • Cas d'une réaction immunitaire à médiation humorale : Les LB sélectionnés et activés par la reconnaissance de l'antigène, expriment des récepteurs membranaires à IL2. sous l'effet de IL2, les LB subissent une prolifération qui aboutit à un clone de lymphocytes possédant les mêmes caractéristiques génétiques, en particulier les mêmes gènes contrôlant la synthèse d'un type précis d'immunoglobulines. Une partie des LB se différencie en plasmocytes c'est-à-dire des cellules productrices d'anticorps circulants spécifiques de l'antigène. Les LB restants se transforment en LB mémoire, c'est-à-dire des cellules spécifiques de l'antigène, de longue durée de vie et beaucoup plus nombreuses que les LB initialement présents dans l'organisme. Cette réserve de LB va faire partie de la mémoire immunologique capable d'assurer la réponse secondaire très efficace. • Cas d'une réaction immunitaire à médiation cellulaire : Les LT8, sélectionnés et activés au contact des CPAg, expriment le récepteur membranaire à IL2. Sous l'effet de IL2, les LT8 subissent la multiplication clonale ; une partie des LT8 multipliés constitue les LT8 mémoire, l’autre partie se différencie en cellules effectrices caractérisées par leur pouvoir cytotoxique et qu’on appelle LTc. Ces cellules sont capables de reconnaître et de détruire spécifiquement la cellule anormale.  Phase effectrice : Il s'agit de la phase au cours de laquelle l'antigène et détruit et éliminé. Les modalités de cette phase dépendent de la nature de la réaction immunitaire. Cas d'une réaction à médiation humorale : La réponse humorale est la seule réaction possible dans le cas des antigènes solubles et la réponse prépondérante contre la plupart des bactéries. Le support essentiel de la réponse humorale est le clone de plasmocytes résultant de la différenciation des LB. Ces grosses cellules sont dotées d'un développement particulier de la machinerie de la synthèse, du stockage et de la libération des protéines, elles sont capables de produire jusqu'à 5 000 molécules d'anticorps identiques par seconde. Les anticorps circulants sont spécifiques de l'antigène puisqu'ils sont identiques aux anticorps de surface des LB ayant repéré l'antigène au départ. La fixation des anticorps sur les antigènes grâce à leurs sites de reconnaissance (sites anticorps) assure la formation des complexes immuns et aboutit à la neutralisation de l’antigène mais non à sa destruction. La lyse (destruction) ne se produit que suite à l’intervention du complément. La réponse est complétée par la phagocytose des complexes immuns. En effet, la membrane des phagocytes

28

By Med Lamine Barghouda

   

comporte des récepteurs membranaires sur lesquels se fixent les complexes immuns grâce à la partie basale du fragment constant Fc des anticorps. Cette fixation facilite la phagocytose, c'est l'opsonisation. Cette phagocytose facilitée accélère l'élimination de l'antigène. Cas d'une réaction à médiation cellulaire : La réponse cellulaire s'exerce sur les cellules d'allogreffes, les cellules infectées par des virus ou des bactéries endocellulaires (bacille tuberculeux par exemple) et les cellules cancéreuses. Les mécanismes de la destruction des cellules cibles sont compliqués, elles débutent par la reconnaissance du non soi. Le peptide du non soi associé au HLA I de la cellule cible est reconnu grâce au TCR des LTc. Les LTc produisent des protéines appelées perforines et des enzymes près de la membrane de la cellule cible. En présence du calcium, la perforine est polymérisée par une enzyme et crée des canaux dans la membrane de la cellule-cible. De l'eau et des enzymes protéolytiques sont libérées et passent à travers les pores dans la cellule cible, ce qui assure l'effet cytotoxique engendrant la destruction de la cellule cible.

 Régulation de la réponse immunitaire spécifique  Régulation positive de la réponse immunitaire spécifique Les expériences de Mosier et de Claman prouvent la nécessité des macrophages et de tous les types lymphocytes pour le déclenchement de toute réaction immunitaire spécifique cellulaire ou humorale. Ces expériences montrent aussi, qu'en dehors de la reconnaissance de l'antigène par les lymphocytes, la réponse est très faible, voire absente. Cette identification, constituant le premier signal de l'activation des cellules de l'immunité spécifique, se déroule à l'occasion d'une phase caractérisée par des contacts importants entre les macrophages et les diverses catégories de lymphocytes. Lors de ces contacts, qui ont lieu dans les premiers jours de la réponse spécifique, des messagers chimiques, nommées interleukines, sont libérés par les macrophages et par des lymphocytes. Ces substances constituent des messagers qui assurent tout d'abord l'activation des LT, puis l'amplification de la réponse immunitaire. Les contacts et les communications entre les «acteurs» de l'immunité spécifique, lors de la phase de l'identification de l'élément du non soi, constituent donc des conditions nécessaires pour le déroulement normal d’une réponse immunitaire spécifique.

 Régulation négative de la réponse immunitaire Une autre population de LT, appelés LT suppresseurs ou LTs sécrètent des facteurs immunosuppresseurs, assurant l'arrêt de la réponse lorsque l'antigène est éliminé.

29

By Med Lamine Barghouda

30

By Med Lamine Barghouda

Dysfonctionnement du système immunitaire  Un exemple de dysfonctionnement immunitaire : Les allergies Les allergies sont des phénomènes très courants au cours desquels l’organisme réagit d’une manière excessive ou exagérée contre des antigènes pour la plupart inoffensifs. Ces antigènes sont appelés pour cette raison des allergènes (médicaments, aliments, pollen, poussières. détergents,…). La réponse est toujours désagréable et peut-être grave, voire mortelle. Les réactions allergiques ou réactions d’hypersensibilité se manifestent par des frissons et une hypotension pouvant provoquer la mort. Chez l'homme le choc anaphylactique peut se produire à la suite d’une piqûre par une guêpe ou à la suite d’une injection de certains médicaments tels que la pénicilline. Les réactions allergiques ont des manifestations très variées mais possèdent des caractères communs.

 Les caractères des réactions allergiques Les allergies sont des réactions immunitaires contraires à la protection (anaphylaxie). Ces réactions qui sont assez fréquentes sont plus ou moins violentes et sont à l'origine de vomissements, rougeur, grattage, etc. Les allergies sont caractérisées par le même principe : L’individu sensibilisé lors d’un premier contact avec l’allergène, réagit lors d'un deuxième contact d’une façon anormale et brusque.

 Le mécanisme d’une réaction allergique L’hypersensibilité immédiate est caractérisée par une apparition très rapide des troubles allergiques suite au contact avec l’allergène. Lors du premier contact avec l’allergène, des lymphocytes B impliqués dans la réaction, se transforment en plasmocytes qui sécrètent des immunoglobulines de la classe E (IgE). Dès leur apparition, les IgE sont captées par les mastocytes qui possèdent des récepteurs membranaires spécifiques aux IgE (plusieurs dizaines de milliers par cellule). Les mastocytes seront alors sensibilisés. Lors du deuxième contact avec l'allergène, il se produit une liaison entre l’allergène et deux IgE voisines portées par un mastocyte. La fixation de plusieurs molécules crée une modification de la perméabilité des mastocytes: il se produit une libération d'histamine dans a minute qui suit. Cette libération d'histamine induit la réaction allergique (vasodilatation, sécrétion de mucus,…)  Un exemple de dysfonctionnement immunitaire : Le SIDA Le SIDA est une maladie causée par un virus : le VIH (virus de l’immunodéficience humaine).  Structure et particularités du VIH Le VIH est un élément biologique minuscule limité par une capsule protéique et lipidique, à l’intérieur de laquelle il y a 2 molécules d’ARN (rétrovirus) portant chacune une transcriptase reverse permettant d’effectuer la transcription de l’ARN en ADN.

31

By Med Lamine Barghouda  Le mode de contagion La transmission du VIH se fait par : - les relations sexuelles avec un porteur du virus. - l’utilisation de seringues souillées par le sang d’un porteur. - la transfusion avec du sang contaminé par le VIH. - la mère porteuse au fœtus (voie fœto-maternelle).  Les moyens de prévention contre le VIH la prévention se fait en : - utilisant des préservatifs au cours des rapports sexuels. - utilisant des seringues stérilisées. - évitant d’échanger les objets d’hygiène avec autrui comme les brosses à dents, le rasoir… - contrôlant au laboratoire le sang à transfuser.  Le mode d’action du VIH Lorsque le VIH est introduit dans l’organisme, le système immunitaire réagit ; les lymphocytes B produisent des anticorps spécifiques anti-VIH : le sujet est dit séropositif (présence d’anticorps anti-VIH dans le sérum du sujet). Mais ces anticorps sont incapables de neutraliser toute la quantité de VIH qui se trouve à l’intérieur des cellules cibles. Le VIH s’attaque principalement aux lymphocytes T4 (T auxiliaires) et aux macrophages qui possèdent des récepteurs membranaires appelés CD4. Le VIH se fixe sur les lymphocytes T4. Il introduit ensuite son ARN dans le cytoplasme du lymphocyte T4. Grâce à la transcriptase reverse l’ARN viral est transcrit en ADN simple brin (ADNc). Une enzyme permet de former l'ADN double brin ou provirus qui s’intègre dans l’ADN du lymphocyte T4.

Deux cas sont alors possibles : - 1er cas : Le virus reste à l’état latent (provirus) dans les lymphocytes pendant plusieurs années : le sujet ne présente aucun symptôme de la maladie, il est dit porteur sain ou porteur asymptomatique. - 2ème cas : Le virus se multiplie aux dépens des lymphocytes T4 à partir de l’ADN intégré dans les chromosomes : l’ADN viral introduit dans le LT 4 sera transcrit en ARN messager qui sera traduit en protéines virales .L’assemblage des structures virales donne naissance à de nouveaux virus qui finissent par bourgeonner. Les LT4 sont alors progressivement détruits et ne peuvent plus assurer leur rôle immunitaire qui est d’amplifier les réactions à médiation humorale et cellulaire : il y a effondrement total du système immunitaire. Le sujet est atteint du SIDA, la porte est ouverte aux maladies opportunistes (maladies auxquelles l’organisme faisait habituellement face).

32

Bac Sc.Exp 2017

By: Med Lamine Barghouda

Série D’exercice : Evolution Biologique

Exercice 1 Depuis le XIXème siècle jusqu’à nos jours, différents scientifiques ont proposé deux hypothèses : Hypothèse 1 : ce sont les crocodiliens qui sont les plus proches parents des oiseaux. Hypothèse 2 : ce sont les mammifères qui sont les plus proches parents des oiseaux.

Le document 8 présente quelques données permettant d’argumenter ces hypothèses. Document 8 : nombre de différences en acides aminés de la globine alpha chez 4 espèces de vertébrés (sur 153 acides aminés)

1) Montrez que l’analyse du document 7 prouve l’existence d’une filiation entre ces quatre espèces de vertébrés. 2) Comparez le degré de parenté entre coq /crocodile d’une part et coq / homme d’autre part. en déduire la position de l’ancêtre en commun dans les temps géologiques de ces trois espèces. 3) Indiquez, parmi les deux hypothèses proposées celle à retenir. Justifiez votre réponse.

Exercice 2 Les biologistes qui défendent la théorie de l’évolution se basent sur plusieurs arguments. Les documents qui suivent illustrent certains parmi eux. 1- Arguments anatomiques : exemple membres antérieurs chez 3 groupes des vertébrés : grenouille, oiseau et homme ( document 1) a- Décrire les points communs et les différences entre les trois organes (structures, fonctions, position dans l’organisme de l’animal) b- Tirer une idée partielle qui plaide en faveur de l’évolution

33

Bac Sc.Exp 2017

By: Med Lamine Barghouda

2/ a-Noter les modifications observées durant le développement embryonnaire pour les trois groupes b-proposer un ordre croissant d’évolution des trois groupes. 3/ Les deux études précédentes conduisent-elles à la même idée ? Expliquer 4/ rappeler la notion de la théorie

Exercice 3 : L'histoire évolutive des êtres vivants peut être retracée avec plus de précision en exploitant, non seulement les données paléontologiques, mais aussi des informations tirées de l'embryologie comparée et des données de la biologie moléculaire. Actuellement l'étude comparée des protéines et des acides nucléiques chez diverses espèces est devenue un outil puissant permettant de retracer les filiations des êtres vivants. 1-Le document 1 représente 3 stades de développement embryonnaire d’organismes vertébrés.

34

Bac Sc.Exp 2017

By: Med Lamine Barghouda

a-Quelle idée est elle suggérée de la comparaison du développement embryonnaire de ces organismes ? b-En estimant les modifications structurales des adultes par rapport aux embryons, dîtes dans quel(s) groupe(s) les adultes vous paraissent les plus primitifs. Précisez, l’ordre d’apparition des différents groupes de vertébrés indiqués par le document 1 2-Le document 2 indique l’enchaînement des 9 acides aminés d’une hormone hypophysaire : l’ocytocine

Que peut-on déduire de la comparaison de ces trois types d’enchaînement d’acides aminés ?

Exercice 4

A/ L'ocytocine est un nanopeptide formé au niveau des noyaux supra-optiques et paraventriculaires de l'hypothalamus, et transporté puis stocké par la posthypophyse qui le libère dans la circulation sanguine. Le Tableau suivant indique l’enchaînement de 9 acides aminés de cette hormone chez 3 groupes de vertébrés

Cystéine, tyrosine, isoleucine, sérine, acide aspartique, proline, glycine, acide glutamique, leucine

35

Bac Sc.Exp 2017

By: Med Lamine Barghouda

Comparer ces trois types d’enchaînement d’acides aminés. Que peut-on déduire ? B/ Les pourcentages des acides aminés communs au niveau d’une protéine existant chez trois espèces A,B et C sont de :

Dégager les différents degrés de parenté puis dresser l’arbre phylogénétique correspondant. C/ Plusieurs données, tirées à partir de l’étude des êtres vivants actuels, permettent de déduire les mécanismes de leur évolution au cours du temps ainsi que certains types d’isolement. Le document suivant présente quelques-unes de ces données.

36

Bac Sc.Exp 2017

By : Med Lamine Barghouda

Série QCM(2) : Procréation 1- Parmi les indications suivantes, quelles sont celles qui justifient l’appel à la méthode FIVETE afin de

2-

3-

4-

5-

6-

7-

permettre à une femme stérile naturellement d’avoir un enfant ? a- Malformation de l’utérus b- Malformation des trompes c- Femme ovariectomisée d- Femme ménopausée La réaction corticale : a- Correspond à l’exocytose de substances chimiques dans le cytoplasme. b- Provoque l’expulsion du second globule polaire c- Provoque la modification des récepteurs de la zone pellucide d- Rend la zone pellucide très perméable aux spermatozoïdes. Le rôle du placenta consiste a : a- Sécréter la HCG b- Sécréter la LH c- Sécréter la FSH d- Sécréter la progestérone Le schéma ci-contre représente une étape de la fécondation: a- les noyaux 1 et 2 sont en phase de duplication de l'ADN. b- la cellule 3 représente un ovotide. c- la cellule 3 représente un ovocyte II. d- les deux cellules 4 n’ont pas le même nombre de chromosomes. Le schéma ci-contre représente une étape de la fécondation: a- la structure 1 est un noyau à 2n simple. b- corresponde à la caryogamie. c- le noyau de la cellule 2 a le même nombre de chromosome que la structure 1. d- Se réalise dans l’utérus. En cas de fécondation : a. la muqueuse utérine dégénère. b. le cycle ovarien s’arrête. c. le corps jaune se maintient développé. d. les taux d’œstradiol et de progestérone diminuent. La FIVETE : a) est une méthode contraceptive b) peut être appliquée dans tous les cas de stérilités c) peut pallier à la stérilité immunologique d) implique la mise en commun de spermatozoïdes capacités artificiellement et un ovocyte dans un tube à essai

Page 1

37

Bac Sc.Exp 2017

By : Med Lamine Barghouda

8- Le placenta : a- est une structure propre à l'organisme de la mère b- permet les échanges entre la mère et l'embryon c- assure la sécrétion d'oestrogène et de progestérone, dès la nidation d- est perméable à la nicotine et aux drogues 9- La HCG est une hormone: a- Qui est sécrétée par l’ovaire pendant la grossesse b- Qui est sécrétée par le jeune placenta c- Qui maintient le développement du corps jaune d- Qui maintient le développement de l’endomètre. 10- La caryogamie est une fusion entre: a- Un pronucléus mâle haploïde et un pronucléus femelle diploïde b- Un pronucléus mâle diploïde et un pronucléus femelle diploïde c- Un pronucléus mâle haploïde et un pronucléus femelle haploïde d- Un pronucléus mâle diploïde et un pronucléus femelle haploïde. 11- Les granules corticaux de l’ovocyte une fois libérés: a- Assurent la monospermie b- Assurent la polyspermie c- Réalisent une réaction corticale d- Réalisent une réaction acrosomique. 12- La fécondation: a- Assure un polymorphisme au sein de la même espèce b- N’assure pas un polymorphisme au sein de la même espèce c- Rétablie la diploïdie d- Est une union entre deux gamètes diploïdes. 13- La capacitation des spermatozoïdes : a. Nécessite leur passage par la glaire cervicale b. Est indispensable pour déclencher les réactions : acrosomique et corticale c. Est la lente élimination du facteur de décapacitation d. Est la perte progressive de l’acrosome 14- La pénétration d’un spermatozoïde dans l’ovocyte II déclenche : a. Le réveil physiologique de l’ovocyte II b. L’expulsion du 1er globule polaire c. L’expulsion du 1er et du 2ème globule polaire d. La réaction corticale 15- La fécondation nécessite : a. Un volume de sperme normal b. Un sperme à pH acide c. Une numération de spermatozoïdes supérieure à 60.106/ml d. Une glaire cervicale à maillage serré 16- La nidation : a. Est l’implantation du blastocyste dans le myomètre b. Est suivie d’une sécrétion de HCG par le trophoblaste c. Est assurée par les enzymes du trophoblaste qui creusent l’endomètre d. Est la descente de l’œuf de la trompe vers l’utérus

Page 2

38

Bac Sc.Exp 2017

By : Med Lamine Barghouda

17- Le placenta assure : a. L’acheminement des nutriments au fœtus b. L’acheminement des déchets métaboliques de la mère au fœtus c. La protection totale du fœtus d. A lui seul, la production d’oestrogènes et de la progestérone à partir de la 11ème semaine de la grossesse 18- La stérilité masculine est due à : a. Des anomalies structurales des spermatozoïdes b. L’irrégularité de l’ovulation c. Un nombre élevé des spermatozoïdes d. Immobilité spermique 19- la FIVETE est appliquée dans le cas d’une : a. Malformation utérine b. Infertilité masculine due à une azoospermie (absence totale des spzs) c. Stérilité féminine due à l’absence de l’ovogenèse d. Stérilité immunologique par la présence d’anticorps anti-spzs 20- La technique de fécondation in vitro et transfert d’embryon (FIVETE) est pratiquée dans le cas : a. d’une oligospermie b. d’une obstruction des trompes c. d’une malformation utérine qui empêche la nidation d. où les spermatozoïdes du mari ne sont pas fécondants 21- La pilule combinée pris régulièrement : a. stimule la Folliculogenèse b. inhibe la sécrétion des gonadostimulines c. tue les spermatozoïdes d. renforce le rétrocontrôle positif exercé par les hormones ovarienne sur le complexe hyphothalamohypophysaire. 22- On envisage la FIVETE pour corriger : a. une stérilité masculine due à une oligospermie b. une stérilité féminine due à un trouble de l’ovulation c. une stérilité féminine due à une obstruction des trompes. d. Une stérilité due a l’acidité de la glaire cervicale 23- le rôle du placenta consiste à a. sécréter la HCG b. sécréter la LH c. assure les échanges nutritifs entre la mère et le fœtus d. empêche le passage de tous les anticorps maternels au fœtus 24- Au cours de la fécondation, la pénétration du spermatozoïde dans l’ovocyte II, entraîne successivement, les évènements suivants : a. émission du 2ème globule polaire- réaction corticale- formation des pronucléi- caryogamie. b. formation des pronucléi- caryogamie- réaction corticale- émission du 2ème globule polaire. c. réaction corticale- émission du 2ème globule polaire- formation des pronucléi- caryogamie. d. caryogamie- formation des pronucléi- réaction-corticale- émission du 2ème globule polaire.

Page 3

39

Bac Sc.Exp 2017

By : Med Lamine Barghouda

25- L’effet contraceptif de la pilule combinée consiste à : a. stimuler la croissance folliculaire. b. augmenter la sécrétion de FSH. c. provoquer la menstruation d. bloquer l’ovulation 26- Lors de la fécondation, la caryogamie: a. a lieu avant l'expulsion du 2ème globule polaire. b. a lieu avant la réaction acrosomique. c. a lieu avant la réaction corticale. d. rétablit la diploïdie. 27- À partir du troisième mois de grossesse, le placenta: a. secrète l’œstradiol et la progestérone. b. secrète la HCG. c. secrète la FSH. d. secrète la LH. 28- Apres la nidation, l’activité du corps jaune est contrôlée par : a- la LH (l’hormone lutéinisante) b- la FSH (l’hormone folliculostimulante) c- la GnRH( gonadotrophin-realising hormone) d- l’HCG (l’hormone gonadotrophique chorionique) 29- La pilule combiné a pour but de : a- bloquer l’ovulation b- développer le corps jaune c- provoquer la menstruation d- stimuler la sécrétion des gonadostimulines 30- chez la femme enceinte, le tabagisme peut entrainer : a- la mort in utéro b- la dysmorphie crâno-faciale c- des apnées et des convulsions d- la baisse du poids du nouveau-né. 31- Le bec de lièvre est : a- une malformation congénitale. b- liée à une toxicomanie chez la mère par l’alcool. c- liée à une toxicomanie chez la mère par le tabac. d- liée à une toxicomanie chez la mère par la cocaïne (drogue). 32- La structure du document ci-contre, montre : a- que, les granules corticaux provoquent la lyse des récepteurs situés dans la zone pellucide. b- l’aspect de l’ovocyte avant la pénétration d’un spermatozoïde. c- une conséquence de la pénétration d’un spermatozoïde dans l’ovocyte II. d- la réaction acrosomique. 33- La pilule combinée prise régulièrement et sans arrêt : a- N’empêche pas la menstruation. b- N’empêche pas l’ovulation. c- Permet une prolifération permanente de l’endomètre. d- Exerce un rétrocontrôle négatif sur la sécrétion des gonadotrophines.

Page 4

40

Bac Sc.Exp 2017

By : Med Lamine Barghouda

Série QCM(3) : Génétique de diploïde 1- un crossing-over : a- échange de fragments de chromatides homologues b- brassage inter chromosomique c- brassage intra chromosomique d- ne se déroule pas chez le mâle de la drosophile. 2- Un test- cross est un croisement: a- entre un individu de phénotype connu avec un testeur récessif b- entre un individu de phénotype inconnu avec un testeur récessif c- entre un individu de génotype inconnu avec l’un de ses parents d- entre un individu de génotype inconnu avec un testeur dominant. 3- si la fréquence du gamète N m est de 8% chez l’individu de génotype N M nm a- La fréquence des recombinées est de 4% b- La fréquence des recombinées est de 8% c- La fréquence des recombinées est de 16% d- La fréquence des recombinées est de 32% 4- si la fréquence du gamète N m est de 8% chez l’individu de génotype N M nm a- La fréquence des parentaux est de 96% b- La fréquence des parentaux est de 92% c- La fréquence des parentaux est de 84% d- La fréquence des parentaux est de 68% 5- le document ci-contre représente la localisation d’allèles sur les hromosomes de la drosophile : a. Les deux couples d’allèles (G, g) et (N, n) sont liés b. Les deux couples d’allèles (G, g) et (N, n) sont indépendants c. Les deux couples d’allèles (G, g) et (R, r) sont indépendants d. Les deux couples d’allèles (G, g) et (R, r) sont liés 6- Le document ci-contre représente une cellule portant sur ses chromosomes Les gènes (A, a) et (B, b), peut-on dire que : a. Son phénotype est AB b. Son génotype A//a B//b c. Les gènes sont indépendants d. Son génotype est AB//ab 7- La probabilité des gamètes de type AB produit par un sujet de génotype Ab//aB est de 5%. Dans ce cas, la distance entre les deux gènes est de : a. 0 centimorgan b. 5 centimorgan c. 10 centimorgan d. 20 centimorgan 8- Le génotype A//a B//b correspond à la représentation chromosomique suivante :

Page 1

41

Bac Sc.Exp 2017

By : Med Lamine Barghouda

9- Dans le cas d’une cellule germinale à 2n = 46 chromosomes, la probabilité pour qu’un spermatozoïde obtenu par brassage interchromosomique ne contienne que des chromosomes d’origine maternelle est :

a. 223. b. 1/223. c. 1/246. d. 0. 10- Un individu hétérozygote pour deux gènes liés distants de 32 cM (centimorgans) fournit: a. 64% gamètes recombinés. b. 32% gamètes recombinés. c. 16% gamètes recombinés. d. 08% gamètes recombinés. 11- Les allèles d’un gène : a. occupent toujours le même locus sur la même paire de chromosomes homologues. b. peuvent changer, au cours de la méiose, d’un chromosome à l’autre dans un bivalent. c. sont au nombre de deux dans un spermatozoïde. d. ne peuvent pas exister sous deux formes différentes dans une cellule diploïde. 12- le brassage interchromosomique est : a. un échange de fragments de chromatides entre les chromosomes homologues au cours de l’anaphase I b. due à une ségrégation au hasard des chromosomes homologues c. due à l’ascension des chromatides à l’anaphase II d. à l’origine de gamètes génétiquement différents 13- Un crossing-over est un échange entre : a. deux chromosomes homologues non dédoublés b. les deux chromatides d'un chromosome dédoublé c. deux chromatides de deux chromosomes homologues. d. les chromosomes de deux paires chromosomiques différentes. 14- Le brassage interchromosomique, qui se produit au cours de la méiose dans des spermatocytes I à 2 n = 8 chromosomes, est à l'origine de : a. 4 types de cellules génétiquement différents b. 8 types de cellules génétiquement différents c. 16 types de cellules génétiquement différents d. 32 types de cellules génétiquement différents. 15- Si la probabilité des gamètes de type AB produits par un sujet de génotype et de 5%, la distance entre les 2 gènes est de : a. 0 centimorgans b. 5 centimorgans c. 10 centimorgans d. 20 centimorgans 16- Les allèles d’un gène : a. sont au nombre de deux dans un spermatozoïde. b. ne peuvent pas exister sous deux formes différentes dans une cellule diploïde. c. occupent toujours le même locus sur la même paire de chromosomes homologues. d. peuvent changer, au cours de la méiose, d’un chromosome à l’autre dans un bivalent. Page 2

42

Bac Sc.Exp 2017

By : Med Lamine Barghouda

17- un crossing-over : a. est un brassage inter chromosomique b. est un brassage intra chromosomique c. ne se déroule pas chez le mâle de la drosophile. d. est un échange de fragments de chromatides homologues 18- On a dénombré 16 types de gamètes. Sachant que le brassage intrachromosomique a affecté une seule paire de chromosomes, alors la cellule mère contient : a. 2n = 4. b. 2n = 6. c. 2n = 8. d. 2n = 10. 19- L’évolution de la quantité d’ADN dans l’ovocyte II, d’une femme, recueilli puis fécondé in vitro (en laboratoire) représentée sur le graphe ci-contre , montre que : a- la quantité d’ADN apportée par le spermatozoïde est égale à celle contenue dans l’ovocyte II. b- le segment [b c], correspond à la duplication de la quantité d’ADN dans le noyau de l’ovotide ainsi que dans le noyau du spermatozoïde et la formation d’un pronucléus mâle et d’un pronucléus femelle. c- le segment [d e], correspond à l’expulsion du 2ème globule polaire et une perte de 3,25 pg qui correspond à 23 chromosomes simples. d-le segment [f g], correspond à la pénétration d’un spermatozoïde à n chromosomes simples dans le cytoplasme ovocytaire.

20- A partir de la localisation chromosomique de deux gènes (A,a) et (B,b) d’une cellule germinale chez la drosophile femelle ,on peut conclure que: a-les gamètes de type parental sont A B et a b. b- les gamètes de type parental sont A b et a b. c- les gamètes de type recombiné sont A b et a b. d- les gamètes de type recombiné sont A b et a B.

21- Le croisement de deux drosophiles de génotypes A//a B//b et a//a b//b donne statistiquement : a- 50% [AB] + 50% [ab]. b- 9/16 [AB] + 1/16 [ab] + 3/16 [Ab] + 3/16 [aB]. c- 25% [AB] + 25% [ab] + 25% [Ab] + 25% [aB]. d- 40% [AB] + 40% [ab] + 10% [Ab] + 10% [aB].

Page 3

43

Bac Sc.Exp 2017

By : Med Lamine Barghouda

Série QCM(4) : Génétique humaine 1- Une anomalie récessive liée au chromosome sexuel X est transmise :

2-

3-

4-

5-

6-

7-

a- Par des parents phénotypiquement sains à tous les garçons. b- Par une mère phénotypiquement saine à tous ses fils. c- Par un père phénotypiquement sain à ses fils. d- D’une mère malade à tous ses garçons. Dans une anomalie récessive, un père normal a donné une fille atteinte : a- L’anomalie est donc nécessairement autosomale. b- L’anomalie est donc nécessairement liée au sexe. c- Un individu malade doit hériter l’allèle de la maladie de l’un de ses parents. d- Un individu malade doit hériter l’allèle de la maladie de ses deux parents. La comparaison de séquences d’acides aminés de l’insuline chez trois espèces animales montre des similitudes et des différences. Le nombre de différences des acides aminés nous renseigne sur : a- Le degré de parenté entre les trois espèces. b- L’existence d’une filiation entre les trois espèces. c- La stabilité du génotype au cours des temps géologiques. d- L’existence d’ne molécule ancestrale commune aux trois espèces. Le caryotype d’un garçon atteint de trisomie 21 comporte : a- 22 autosomes + XY. b- 22 paires d’autosomes + XY. c- 45 autosomes + XY. d- 45 paires d’autosomes + XY. Une femme portant un gène dominant sur un de ses chromosomes X : a. ne le transmet qu'à ses garçons. b. ne le transmet qu'à ses filles. c. a autant de chances de le transmettre à ses garçons et à ses filles. d. a plus de chances de le transmettre à ses filles qu'à ses garçons. Dans le cas d ‘une maladie autosomale récessive un couple constitué d’un père malade et d’une mère saine mais hétérozygote, peut donner : a. 75% enfants malades et 25% enfants sains. b. statistiquement autant d’enfants malades que d’enfants sains. c. aucun enfant sain. d. 25% enfants sains et 75% enfants malades. Dans le cas d’une maladie récessive liée à X un couple formé d’un homme sain et d’une femme conductrice (hétérozygote) peut donner : a. seulement des garçons malades, jamais des filles malades. b. seulement des filles malades, jamais des garçons malades. c. des garçons et des filles malades. d. statistiquement autant des garçons malades que des garçons sains.

Page 1

44

Bac Sc.Exp 2017

By : Med Lamine Barghouda

La biopsie fœtale est une technique: a. qui permet de prélever sang fœtal à partir du cordon ombilical b. qui permet de prélever du liquide amniotique dans lequel se trouvent des cellules du fœtus. c. Qui consiste à prélever des cellules fœtales d. Qui consiste à prélever des cellules maternelles. 9- En génétique humaine, un père normal et une mère touchée ont donné deux enfants sains et un troisième touché alors: a- La maladie est surement récessive b- La maladie peut être récessive c- La maladie peut être dominante d- La maladie est surement dominante 10- un couple a donné un enfant de nouveau phénotype alors l’allèle responsable de ce phénotype est : a- Dominant b- Peut être dominant c- Peut être récessif d- Récessif 11- dans le cas d’une anomalie récessive, un couple normal donne une fille touchée alors L’anomalie est : a- obligatoirement autosomale b- obligatoirement liée au sexe c- peut être liée au sexe ou autosomale d- peut être liée au sexe 12- Une femme portant un gène dominant sur un de ses chromosomes X : a. ne le transmet qu'à ses garçons. b. ne le transmet qu'à ses filles. c. a autant de chances de le transmettre à ses garçons et à ses filles. d. a plus de chances de le transmettre à ses filles qu'à ses garçons. 13- le diagnostic prénatal a pour but : a- de traiter les anomalies génétiques b- de corriger certaines anomalies simples c- de détecter les anomalies d- de conseiller le couple s’il ya anomalie 14- une anomalie génique peut être détectée avant la naissance par : a- la réalisation du caryotype b- l’électrophorèse d’ADN c- par l’observation microscopique des chromosomes d- l’électrophorèse de certaines protéines fœtales 15- Le résultat d’analyse d’ADN d’un homme malade montre deux types d’ADN : a- le gène de la maladie peut être lié au chromosome X. b- la maladie est contrôlée par un alléle dominant. c- cet homme donne des filles toutes malades. d- le gène de la maladie est autosomal. 8-

Page 2

45

Bac Sc.Exp 2017

By : Med Lamine Barghouda

16- Le caryotype ci-contre est celui d’un

spermatocyte II à l’origine d’un individu atteint d’une trisomie 21 : a. l’individu atteint est un garçon b. l’individu atteint est une fille. c. Il y a eu erreur de méiose en anaphase I. d. Il y a eu erreur de méiose en anaphase II. 17- Une anomalie récessive liée au chromosome sexuel X est transmise : a- par des parents phénotypiquement sains à tous les garçons. b- par une mère phénotypiquement saine à tous ses fils. c- par un père phénotypiquement sain à ses fils. d- d’une mère malade à tous ses garçons. 18- si l’anomalie est récessive et qu’un père normal a donné une fille atteinte, c’est que (‘) : a- l’anomalie est nécessairement autosomale. b- l’anomalie est nécessairement liée au sexe. c- un individu malade doit hériter l’allèle de la maladie de l’un de ses parents. d- un individu malade doit hériter l’allèle de la maladie de chacun de ses deux parents. 19- Dans le cas d’une anomalie dominante portée par X : a- tout garçon issu d’une mère atteinte est obligatoirement atteint b- tout garçon issu d’une mère saine est obligatoirement sain c- toute fille issue d’un père atteint est obligatoirement atteinte d- tout garçon issu d’un père sain est obligatoirement sain. 20- Lorsque dans un pedigree, un individu présente un phénotype différent de celui de ses parents, l’allèle responsable de ce phénotype: a- est toujours dominant b- est récessif c- n’existe pas chez les parents d- existe au moins chez l’un des deux parents. 21- Le mariage consanguin : a- est une union entre deux individus non apparentés b- augmente le risque d’apparition des anomalies récessives c- augmente la fréquence des homozygotes. d- est conseillé dans le cas de l’existence d’une anomalie récessive. 22- Dans le cas d’une anomalie chromosomique, le diagnostic prénatal se fait par : a- analyse de l’ADN b- réalisation du caryotype c- analyse des protéines d- étude du mode de transmission de cette anomalie.

Page 3

46

Bac Sc.Exp 2017

By : Med Lamine Barghouda

Série QCM(5) : Evolution Biologique 1-

2-

3-

4-

5-

6-

7-

La sélection naturelle : a- Consiste à éliminer les espèces chez lesquelles survient une mutation. b- Effectue un tri des génotypes les plus adaptés à un environnement donné. c- Est un mécanisme fondamental de l’évolution. d- Permet de modifier l’information génétique et tend à transformer l’espèce au cours du temps. La spéciation est : a- Accompagnée de la conservation du patrimoine génétique. b- Un processus aléatoire et non orienté. c- La naissance d’espèces nouvelles à partir d’une espèce origine d- Obtenue après un isolement géographique de populations. La comparaison de séquences d’acides aminés de l’insuline chez trois espèces animales montre des similitudes et des différences. Le nombre de différences des acides aminés nous renseigne sur : a- Le degré de parenté entre les trois espèces. b- L’existence d’une filiation entre les trois espèces. c- La stabilité du génotype au cours des temps géologiques. d- L’existence d’ne molécule ancestrale commune aux trois espèces Parmi les mécanismes générateurs de polymorphisme chez les êtres vivants, il y a : a- Les mutations génétiques. b- La méiose et la fécondation. c- L’adaptation. d- La sélection naturelle. Dans l’exemple de la phalène du bouleau, la pollution causée par les usines : a- Est un facteur de la sélection naturelle. b- Est un facteur de mutation. c- A rendu stérile la forme claire. d- A favorisé la prédominance de la forme claire. La spéciation : a- Peut être obtenue après un isolement géographique de populations. b- est du au brassage intrachromosomique et interchromosomique c- Peut se faire même en absence de tous types d’isolement. d- Implique que certaines populations de l’espèce mère, présentent au cours du temps une divergence génétique, telle qu’elles deviennent incapables de se croiser. Les mutations : a- affectent indifféremment tous les gènes. b- ont les mêmes conséquences quelque soit le gène affecté. c- sont les moteurs de l’évolution. d- sont géniques dans le cas de la duplication du gène β, responsable de l’expression de l’hémoglobine.

Page 1

47

Bac Sc.Exp 2017 8-

9-

10-

11-

12-

13-

14-

By : Med Lamine Barghouda

L’évolution du génome : a- est à l'origine de l’évolution des organismes. b- est mise en évidence uniquement par les homologies de séquences d’ADN. c- est le résultat de l’accumulation des mutations. d- a été démontrée à partir d’exemples d’homologie moléculaire. La sélection naturelle : a- retient toujours les mêmes allèles b- est le seul mécanisme de l’évolution. c- favorisent les allèles avantageux en fonction des conditions du milieu. d- est une sélection strictement aléatoire des gènes nouveaux crées par les mécanismes de l’innovation génétique. l’isolement reproductif : a- suit l’isolement géographique. b- conduit à la conservation des mêmes espèces. c- peut résulter de l’apparition d’un nouveau caryotype. d- peut résulter de l’apparition d’un brassage inter et intra chromosomique Selon le document 1 ci-contre, l’ordre chronologique correct de la spéciation est : a- A - B - C - D b- B - C - A - D c- C - D - A - B document 1 d- B - C - D – A

Le document 2 ci-contre représente l’histoire évolutive des gènes codant pour des hormones sécrétées par la même glande : On peut déduire que le gène ancestral à subit : a- 2 D + 1 T + 3 M b- 3 D + 0 T + 4 M c- 3 D + 1 T + 4 M d- 2 D + 1 T + 4 M

document 2

d’après le document 3 ci-contre : a- Il s’agit d’une amplification génique b- A peut être l’espèce ancestrale de B c- La garniture chromosomique de A est 2n = 8 d- L’espèce B est issue de A suite à une document 3 multiplication des chromosomes Les mutations chromosomiques : a- peuvent s’effectuer par fusion des chromosomes. b- peuvent être dues à des délétions de nucléotides c- peuvent conduire à des caryotypes à 4n chromosomes. d- conduisent toujours à la modification de la structure des chromosomes

Page 2

48

Bac Sc.Exp 2017

15-

16-

17-

18-

By : Med Lamine Barghouda

Plus le nombre de différences est fort entre deux molécules homologues existant chez deux espèces : a- plus l’ancêtre commun est éloigné dans le temps. b- plus l’ancêtre commun est proche dans le temps. c- plus le degré de parenté est fort entre les deux espèces. d- plus le degré de parenté est faible entre les deux espèces La sélection naturelle : a- consiste à éliminer les espèces chez lesquelles survient une mutation. b- permet un tri des phénotypes les plus adaptés à un environnement donné. c- est un mécanisme de l’évolution. d- permet de modifier l’information génétique et tend à transformer l’espèce au cours du temps. L’amplification génique : a- est une mutation génique b- est une mutation chromosomique c- aboutit à la transcription du gène. d- Permet l’augmentation de la taille de l’information génétique. L’ordre chronologique des étapes de la spéciation est : a- population d’une même espèce (même niche écologique) - isolement géographique – mutations et sélection naturelle – isolement reproductif b- population d’une même espèce (même niche écologique) - mutations et sélection naturelle – isolement reproductif – isolement géographique c- isolement géographique - mutations et sélection naturelle - isolement reproductifpopulation d’une même espèce (même niche écologique) d- isolement reproductif - population d’une même espèce (même niche écologique) isolement géographique – mutations et la sélection naturelle.

Page 3

49