Fiche pédagogique

II- REALISATION : Collecte et traitement de données par observation, expérimentation et/ou exploitation des documents ou de résultats expérimentaux pour élaborer une explication à chaque question de la problématique.

II1- QUE SAIT-ON DE LA GENESE, DE LA NATURE ET DE LA CONDUCTION DES MESSAGES NERVEUX ?

Séquence B : La réponse d’une fibre nerveuse à une stimulation : Notion de Potentiel d’Action (PA)

Toute cellule de l’organisme présente une tension électrique entre les deux compartiments que sépare sa membrane plasmique. Cette membrane par ses capacités d’excitabilité permet à la cellule de transmettre des informations codées en fréquence de potentiel d’action. Comment enregistre-t-on ces manifestations électriques et quelles sont leurs caractéristiques ?

Support :

Document1 : dispositif d’enregistrement d’un PA

Document 2 : Enregistrement du Potentiel d’Action

Le dispositif d’enregistrement du document 1 est le même que celui utilisé pour déterminer le potentiel de repos. Mais on ajoute cette fois-ci un circuit électrique d’excitation, également relié à la fibre par des électrodes (St)

L’une des électrodes réceptrices étant enfoncée à l’intérieur de la fibre et la seconde à l’extérieur, on porte une excitation d’intensité suffisante sur la fibre en St et on observe à l’écran une courbe à profil bien caractéristique appelée Potentiel d’Action.

Le tracé ci-dessous représente le profil d’un PA :

Interprétation

Remarquer sur la courbe que le potentiel de début d’expérience est le potentiel de repos, et que la suite du tracé présente une phase ascendante marquant un brusque saut du potentiel en sens positif, dépassant le niveau zéro et présentant un pic vers la valeur + 40mv (on parle d’overshoot pour désigner cette partie de la courbe au dessus de la valeur zéro). Remarquez aussi que le pic de l’overshoot une fois atteint, la courbe s’engage dans une phase descendante et que cette phase descendante dépasse transitoirement la valeur initiale du potentiel de repos avant de remonter progressivement autour de cette valeur initiale.

Consigne : Exploite les documents fournis et tes connaissances sur le potentiel de repos pour expliquer l’origine du Potentiel d’Action. Pour cela :

 Nomme les segments AB, BC, CD, DE et EF en utilisant les expressions suivantes : repolarisation ; hyperpolarisation ; dépolarisation ; inversion du potentiel membranaire ; retour du potentiel membranaire

 Montre quelle modification de la polarité membranaire pourrait être à l’origine de chacune des phases d’un potentiel d’action : dépolarisation ; repolarisation et hyperpolarisation

 De tout ce qui précède explique l’origine du potentiel d’action

Production attendue

Quelle est l’origine du Potentiel d’Action ?

Les documents 1et 2 présentent respectivement le dispositif d’enregistrement d’un PA et le tracé représentant le profil du PA. D’après ces documents le PA est obtenu suite à une stimulation d’intensité suffisante sur la fibre en St. A partir du profil de ce PA, nommons les différents segments :

AB

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