La synapse et les neurotransmetteurs

La synapse et les neurotransmetteurs

Notre professeur de SVT a rédigé pour vous une fiche de révision sur le cours de neurosciences portant sur la synapse et les neurotransmetteurs, certifié conforme au programme de terminale scientifique !

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Document rédigé par un prof La synapse et les neurotransmetteurs

Quiz de SVT :

Qu'est ce que la méiose ?

  • A.Une duplication de l'ADN
  • B.Une division des chromosomes
  • C.Un processus se déroulant durant l'élaboration des gamètes
  • D.Une naissance de cellules identiques à la cellule mère lors de la multiplication asexuée
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Le contenu du document

Notre professeur de SVT a rédigé pour vous une fiche de révision sur le cours de neurosciences portant sur la synapse et les neurotransmetteurs, certifié conforme au programme de terminale scientifique !

Exclu digiSchool ! Notre professeur, M. Benistant, a réalisé pour vous une vidéo d'explication pour compléter ce cours !

Découvre la suite de la vidéo en cliquant ici : Les synapses : description (part II)

Fiche nécessaire pour la compréhension :
  • Les neurones : approches structurelle et fonctionnelle

I - Généralités

Il existe deux types de synapses, la synapse électrique et la synapse chimique. Dans notre cas nous nous contenterons de parler que du second type, la synapse chimique.

1 - Description structurelle

La synapse est la zone qui forme le contact entre les cellules nerveuses (majoritairement entre une dendrite et un axone) ou entre une cellule nerveuse et un muscle. Elle a pour rôle de transmettre l'influx nerveux. La synapse est polarisée c'est-à-dire que la partie pré-synaptique est différente de la partie post-synaptique. Entre ces deux parties il y a la fente synaptique. Afin de faciliter la compréhension, dans cette section nous nous contenterons de décrire uniquement les synapses entre une dendrite et un axone.

2 - Description fonctionnelle

Comme nous l'avons vu précédemment, il y a une partie pré et post synaptique et la fente synaptique, nous allons maintenant voir ce qu'il se passe dans ces régions lorsqu'un potentiel d'action arrive au niveau pré synaptique.
  • Partie pré-synaptique : C'est dans cette partie que le potentiel d'action arrive, cette décharge va entraîner la libération du neurotransmetteur, contenu dans des vésicules, dans la fente synaptique.
  • Fente synaptique : Une fois libéré, le neurotransmetteur va diffuser dans la fente jusqu'à la partie post-synaptique.
  • Partie post-synaptique : Ici, la membrane abrite des récepteurs spécifiques au neurotransmetteur libéré précédemment dans la fente synaptique. Le neurotransmetteur va donc s'y fixer et cette fixation va entraîner l'ouverture de ces récepteurs qui vont laisser entrer des ions. Ce mouvement ionique va être responsable de la modification du potentiel de la partie post-synaptique.
Cette modification peut être positive ou négative on parle alors de synapse excitatrice ou inhibitrice. La différence entre ces deux types se joue sur le type de neurotransmetteur libéré dans la fente synaptique et le type de récepteur sur la partie post-synaptique. Il existe des neurotransmetteurs plutôt excitateurs (Acétylcholine par exemple) et d'autres plutôt inhibiteurs (GABA par exemple). Chacun de ces neurotransmetteurs va aussi avoir des récepteurs qui peuvent être excitateur ou inhibiteur. Cela montre la diversité de communication que l'on peut avoir en fonction du type de synapse, de neurotransmetteur ou de récepteur.

Figure 1 . Schéma général de la synapse



II - La synapse neuro-musculaire

L
a synapse neuro-musculaire est une structure permettant la transmission des potentiels d'actions provenant des motoneurones vers le muscle et permettre ainsi sa contraction. Cette synapse est aussi appelée plaque motrice (figure 2) et le potentiel observé au niveau de la post-synaptique est appelé potentiel de plaque. Plus un muscle possède de plaque motrice, plus son contrôle sera fin. En effet cela veut dire qu'un plus grand nombre de motoneurones sont impliqués dans le contrôle de ce muscle (une plaque motrice = un motoneurone). Les fibres musculaires non innervées par un motoneurone se contractent grâce à la diffusion du signal électrique entre les fibres musculaire.
Figure 2. Schéma illustrant l'organisation des plaques motrices dans un muscle.




Une expérience type permet de mettre en évidence les propriétés fondamentales de la synapse neuro-musculaire. Ces propriétés recoupent celles des synapses plus « standard » (dendrite-axone). Le dispositif expérimental est décrit dans la figure 3.


 

Figure 3. Schéma du dispositif expérimental permettant l'étude de la jonction neuromusculaire.




Si l'on stimule plus ou moins l'axone moteur, on va observer des trains de potentiel d'action (ensemble de potentiel d'action ce suivant) au niveau du récepteur 1, cela correspond aux propriétés d'excitabilité du neurone. Si l'on regarde au niveau du récepteur 2 on observera une augmentation du potentiel de plaque proportionnelle à la stimulation exercée. Ensuite si l'on injecte de l'ACh (acétylcholine) dans la fente synaptique, on n'observe aucun signal au niveau du récepteur 1 par contre on observe une augmentation du potentiel de plaque proportionnelle à la quantité d'ACh injectée. Une injection d'ACh dans la fibre musculaire ne donne rien sur les deux récepteurs. Cela montre que la quantité d'ACh libérée dans la fente synaptique est proportionnelle à l'intensité de l'influx nerveux arrivant au bouton terminale (codé par la fréquence d'arrivée des potentiels d'actions). Mais comment agit l'ACh au niveau de la fente synaptique ?
Pour répondre à cette question, il existe une substance paralysante, le curare. Il a été montré dans des expériences que l'injection d'une telle substance dans la fente synaptique fait qu'il y a qu'un très faible potentiel de plaque malgré une forte stimulation de l'axone motrice ou malgré une injection importante d'ACh dans la fente synaptique. Il n'y a pas d'effet si l'on injecte cette substance à distance de la plaque motrice ou dans la fibre musculaire. Cela vient du fait que le curare se fixe sur les récepteurs de l'ACh et empêche la fixation de ce dernier. Le curare est donc ce que l'on appelle un antagoniste à l'ACh. Ces résultats montrent que l'ACh agit uniquement au niveau post synaptique grâce à des récepteurs spécifiques (récepteurs dits cholinergique). Ces expériences sont très importantes pour comprendre la contraction musculaire pour ceux qui font spé SVT au bac ! La figure 4 résume le fonctionnement de la jonction neuro-musculaire.

Group 8 Group 234

III - La sommation

Il y a de nombreuses synapses sur l'arborisation dendritique des neurones, chaque synapse transmet un signal excitateur ou inhibiteur de plus ou moins forte intensité. Ces signaux remontent le long de l'arborisation dendritique et s'additionnent au niveau du corps du neurone. Si la somme de tous les influx parvenant à cette zone dépasse le seuil de décharge du neurone, il y aura genèse d'un potentiel d'action. Le neurone va donc additionner tous les influx nerveux provenant des synapses à un temps donné et en fonction du résultat (atteinte du seuil ou non) il va y avoir création d'un potentiel d'action ou pas. C'est le principe d'intégration.
Figure 5. La sommation des influx post synaptique dans un neurone, spatiale et temporelle.






La figure 5 illustre les deux types de sommation qui peut avoir lieu au niveau de l'arbre dendritique. Le corps cellulaire du neurone reçoit des informations diverses qu'il intègre sous la forme d'un message unique constitué d'une fréquence de potentiels d'action. Il réalise une sommation temporelle et spatiale des différents messages. L'intégration prend en compte la fréquence des potentiels d'action au niveau de chaque afférence (sommation temporelle) et les messages excitateurs et inhibiteurs des différentes afférences (sommation spatiale).

IV - Conclusion

Les synapses sont donc le point de contact entre les différents composants du système nerveux. La transmission se fait grâce aux neurotransmetteurs qui sont des molécules spéciales libérées suite à l'arrivé de potentiel d'action dans la partie pré-synaptique. Une fois libérées dans la fente synaptique, ces molécules vont venir se fixer sur des récepteurs spécifiques situés au niveau de la membrane post-synaptique. En fonction du type de neurotransmetteur et du type de récepteur le message peut être soit activateur : le potentiel de membrane de la partie post-synaptique augmente (on dit qu'il y a dépolarisation), ou inhibiteur : le potentiel de membrane de la partie post-synaptique diminue (on dit qu'il y a hyperpolarisation). L'ensemble des synapses donnent naissance à des messages excitateurs ou inhibiteurs qui vont naviguer sur l'arborisation dendritique et venir jusqu'au corps du neurone pour se sommer pour atteindre ou pas le seuil de genèse du potentiel d'action.

La suite des explications en complément de la fiche de révision se trouvent dans cette vidéo :

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Les avis sur ce document

med1966
5 5 0
20/20

Très bon cours très simple plein d'illustrations

par - le 17/10/2014

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