Bouton, vésicules, fente, récepteurs : comment le message électrique devient chimique, puis redevient électrique.
www.ndolomath.comFiche de révision de SVTEEHB : « La synapse : structure et fonctionnement », proposée par ndolomath.comndolomath
La synapse : structure et fonctionnement
Module I : Le monde vivantSéquence 7 : Fonctionnement des neuronesSéances 42-43 : Synapse : structure et fonctionnement
💡 Idée principale : la synapse est la zone de jonction entre un neurone et une autre cellule. Le bouton présynaptique contient des vésicules de neurotransmetteur ; il est séparé de la membrane postsynaptique par la fente synaptique. L’arrivée d’un PA provoque l’entrée de Ca²⁺, l’exocytose du neurotransmetteur, sa fixation sur des récepteurs et l’apparition d’un potentiel postsynaptique (PPSE ou PPSI).
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PA → ouverture des canaux Ca²⁺ → exocytose des vésicules.
Le neurotransmetteur se fixe sur des récepteurs-canaux → PPSE (dépolarisation) ou PPSI (hyperpolarisation).
Le neurotransmetteur est ensuite dégradé (acétylcholinestérase) ou recapturé ; transmission unidirectionnelle et retardée.
Situation problème
Dans les champs de cacao de la Lékié, un ouvrier qui pulvérisait un insecticide sans protection est pris de tremblements, de crampes et de troubles respiratoires. À l’hôpital d’Obala, le médecin explique que ce produit « empêche la destruction de l’acétylcholine dans les synapses ». L’ouvrier ne comprend pas ce qu’est une synapse.
Consignes :
Relève le problème posé.
Qu’est-ce qu’une synapse et comment est-elle organisée ?
Comment le message passe-t-il d’un neurone à une autre cellule ?
le problèmele message nerveuxla synapse
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Compétence visée
Sensibiliser sur les effets de certaines substances sur la transmission synaptique.
Objectifs de la leçon
Décrire la structure d’une synapse chimique.
Expliquer les étapes de la transmission synaptique.
Distinguer synapse excitatrice et synapse inhibitrice.
Structure de la synapse
1. La synapse chimique au microscope électronique
Document 1 : schéma d’interprétation d’une synapse neuro-neuronique.
2. Les différents types de synapses
Type
Cellule postsynaptique
Exemple
Neuro-neuronique
un autre neurone
dans la moelle et l’encéphale
Neuromusculaire (plaque motrice)
fibre musculaire
motoneurone → muscle squelettique
Neuro-glandulaire
cellule de glande
nerf → glande salivaire
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Le fonctionnement de la synapse
Activité 1 : que se passe-t-il dans la synapse ?
Expérience
Résultat
Stimulation du neurone présynaptique
réponse postsynaptique après un délai de 0,5 à 1 ms
Stimulation du neurone postsynaptique
aucune réponse dans le neurone présynaptique
Milieu sans Ca²⁺
plus de transmission
Injection d’acétylcholine dans la fente
réponse postsynaptique sans stimulation
Document 2 : expériences sur une synapse.
Dans quel sens se fait la transmission ? Pourquoi est-elle retardée ?
Quels sont les rôles du Ca²⁺ et de l’acétylcholine ?
Ce qu’il faut comprendre : la transmission est unidirectionnelle (du présynaptique vers le postsynaptique) et présente un délai synaptique : le message n’est pas électrique dans la fente mais chimique. Le Ca²⁺ est indispensable à la libération du neurotransmetteur (ici l’acétylcholine), qui suffit à provoquer la réponse postsynaptique.
la tiquela cellule nerveuseles ions calcium
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Les étapes de la transmission synaptique
1
Arrivée du PA
Le potentiel d’action atteint le bouton présynaptique.
2
Entrée de Ca²⁺
Des canaux à Ca²⁺ voltage-dépendants s’ouvrent.
3
Exocytose
Les vésicules fusionnent avec la membrane et libèrent le neurotransmetteur dans la fente.
4
Fixation
Le neurotransmetteur se fixe sur ses récepteurs-canaux : des ions traversent la membrane postsynaptique.
5
Inactivation
Il est dégradé par une enzyme (acétylcholinestérase) ou recapturé : la transmission s’arrête.
Synapses excitatrices et inhibitrices
3. Deux types de réponses postsynaptiques
Document 3 : potentiels postsynaptiques enregistrés après une stimulation présynaptique.
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PPSE et PPSI
Synapse excitatrice
Entrée de Na⁺ : dépolarisation = PPSE ; rapproche du seuil. Ex. : acétylcholine, glutamate.
≠
Synapse inhibitrice
Entrée de Cl⁻ ou sortie de K⁺ : hyperpolarisation = PPSI ; éloigne du seuil. Ex. : GABA.
Codage du message à la synapse
Le PPS est gradué : son amplitude dépend de la quantité de neurotransmetteur libérée.
Plus la fréquence des PA présynaptiques est élevée, plus il y a de neurotransmetteur : le message est codé en concentration.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
La synapse comprend un élément présynaptique, une fente synaptique et un élément postsynaptique.
Le PA provoque l’entrée de Ca²⁺ et l’exocytose du neurotransmetteur.
Le neurotransmetteur se fixe sur des récepteurs et crée un PPSE (excitateur) ou un PPSI (inhibiteur).
Il est ensuite dégradé (acétylcholinestérase) ou recapturé.
La transmission synaptique est chimique, unidirectionnelle et retardée.
je retiensles rochesle sel
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Vocabulaire à connaître
Synapsezone de jonction entre un neurone et une autre cellule.Neurotransmetteurmolécule libérée par le neurone présynaptique.Exocytoselibération du contenu des vésicules hors de la cellule.PPSEpotentiel postsynaptique excitateur (dépolarisation).Acétylcholinestéraseenzyme qui détruit l’acétylcholine dans la fente.
Je m’évalue
1. Quel ion déclenche l’exocytose des vésicules ?
2. Comment s’appelle l’espace entre les deux neurones ?
3. Qu’est-ce qu’un PPSI ?
4. Pourquoi la transmission synaptique est-elle retardée ?
Réponses : le Ca²⁺ · la fente synaptique · une hyperpolarisation postsynaptique · elle passe par un messager chimique. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisla cellulele cortex
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Erreurs fréquentes
Croire que le PA « saute » la fente : le message y est chimique.
Confondre la vésicule (contient le neurotransmetteur) et le récepteur (le reçoit).
Oublier l’étape d’inactivation du neurotransmetteur.
Méthode
Pour expliquer le fonctionnement d’une synapse, suis l’ordre chronologique et, pour chaque étape, nomme la structure en jeu (bouton, vésicule, fente, récepteur) et l’ion ou la molécule concernés.
Activité d’intégration
L’ouvrier de la Lékié a été intoxiqué par un insecticide organophosphoré qui inhibe l’acétylcholinestérase. Ses muscles se contractent sans arrêt, il transpire et respire mal. Le médecin lui donne de l’atropine, qui bloque certains récepteurs de l’acétylcholine.
Explique le fonctionnement normal d’une synapse à acétylcholine.
Explique pourquoi l’insecticide provoque des contractions musculaires incontrôlées.
Donne trois conseils de protection pour les agriculteurs qui utilisent ces produits.