Term spé SVT. Test 39. Système Nerveux. Le cerveau : organisation.

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Terminales spé SVTTest 39 de connaissancesSystème nerveux Le cerveau : organisation.

Une question affichée, pas de QCM. Faites afficher la réponse pour comparer avec la vôtre. Pas de compteur, l'objectif étant simplement de faire l'état de vos connaissances.

39 questions

START

By ProfSVT71

Question 1

Question 2

Question 3

Question 4

Question 5

Question 6

Question 7

Question 8

Question 9

Question 10

Question 11

Question 12

Question 13

Question 14

Question 15

Question 16

Question 17

Question 18

Question 20

Sommaire

Question 19

Question 21

Question 22

Question 23

Question 24

Question 25

Question 26

Question 28

Question 27

Question 29

Question 30

Question 31

Question 32

Question 33

Question 34

Question 35

Question 36

Question 37

Question 38

Question 39

sommaire

QUESTION 1

Citez les différents éléments de l'encéphale ainsi que leur fonction respective.

Réponse

Dans l’encéphale, on distingue : le cerveau, le tronc cérébral et le cervelet.Le tronc cérébral correspond au prolongement de la moelle épinière. Le cervelet, situé derrière le tronc cérébral intervient dans le contrôle de l’équilibre, la coordination du tonus postural et des mouvements volontaires.

Crâne et cerveau normal human.svg, par Patrick J. Lynch, illustrateur médical via Wikimédia Commons, Licence Créative Commons Attribution 2.5 2006, modifié par Sandra Rivière, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Skull_and_brain_normal_human.svg

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QUESTION 2

Réponse

Combien d'hémisphères possède le cerveau ?

Le cerveau possède deux hémisphères cérébraux (hémi =moitié) qui communiquent en permanence et qui s'occupent chacun d'un côté du corps.

476px-Chimp_Brain_in_a_jar, Gaetan Lee . Inclinaison corrigée par Kaldari . via Wikimédia Commons, CC-BY-2.0 , https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chimp_Brain_in_a_jar.jpg

Cerveau de Chimpanzé

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QUESTION 3

Réponse

Que sont le télencéphale et le diencéphale ?

Les deux hémisphères forment le télencéphale et sont reliés à une autre partie du cerveau, le diencéphale (constitué du thalamus, de l’hypothalamus et de l’épithalamus) situé au-dessus du tronc cérébral, prolongement de la moelle épinière.

1310_Diencephalon par OpenStax via Wikimédia Commons, CC-BY-4.0, modifié par Sandra Rivière, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1310_Diencephalon.jpg

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QUESTION 4

Comment se nomment les 4 lobes externes des hémisphères ?

Réponse

Chacun des 2 hémisphères est divisé en 4 lobes externes : frontal, temporal, pariétal et occipital.

800px-Brain_diagram_fr, par Mysid , traduit par JDifool via Wikimédia Commons, domaine publlique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Brain_diagram_fr.png

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Réponse

Quelles couches peut-on observer sur une coupe frontale du télencéphale ?

QUESTION 5

Une coupe frontale du télencéphale révèle : ● une couche externe grise (corps cellulaires et dendrites des neurones) de 2 à 4 millimètres d'épaisseur appelée « cortex cérébral » ● de la substance blanche constituée d’axones myélinisés et formant la région sous-corticale ● les noyaux gris centraux (amas de corps cellulaires) noyés dans la substance blanche.

Connexion_corticostriee, par Pancrat travail personnel, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0,2.5,2.0,1.0, modifiée par Sandra Rivièrehttps://commons.wikimedia.org/wiki/File:Connexion_corticostriee.jpg?uselang=fr AxesAnatomieCerveau par Zwarck, Adaptation de: http://www.neur-one.fr/neurophysiologie%202B1SNCS%20g%E9n%E9ralit%E9s.pdf, CC-BY-SA-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:AxesAnatomieCerveau.png

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QUESTION 6

Quel pourcentage du sang et du dioxygène de notre organisme le cerveau mobilise t-il en permanence ?

Réponse

Le cerveau ne représente qu'environ 2 % du poids du corps humain. Pourtant, il mobilise en permanence environ 20 % du sang et du dioxygène de notre organisme.

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QUESTION 7

Quels éléments protègent le cerveau ?

Réponse

C’est l'organe le mieux protégé du corps avec le crâne qui fait office d'armure contre les coups et avec les méninges qui l’enveloppent : la pie-mère, la dure-mère et l’arachnoïde.

Meninges-fr.svg, par Jmarchn, propre travail, via Wikimedia commons, CC-BY-SA-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Meninges-fr.svg

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QUESTION 8

Quel est le rôle des méninges ?

Réponse

Ces trois membranes enveloppent le cerveau pour l'empêcher de s'abîmer contre l'intérieur du crâne. Ce sont ces membranes qui sont infectées lors de la méningite et c'est parce qu'elles sont accolées directement sur le cerveau que cette maladie est si dangereuse.

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QUESTION 9

Comment circule le liquide céphalo-rachidien et quelles sont ses fonctions ?

Réponse

Ce fluide circule à travers une série de cavités communicantes appelées ventricules. Du liquide céphalo-rachidien circule aussi entre la pie-mère et l'arachnoïde des méninges. En plus de contribuer à absorber les coups, ce liquide diminue la pression à la base du cerveau en faisant ''flotter'' le tissu nerveux. Le liquide céphalo-rachidien circule vers le bas en évacuant les déchets toxiques et en transportant des hormones entre des régions éloignées du cerveau.

1317_CFS_Circulation, par OpenStax via wikimedia commons, CC-BY-4.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1317_CFS_Circulation.jpg

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QUESTION 10

Que sont les cellules gliales ?

Réponse

Les cellules gliales sont des cellules de soutien, électriquement silencieuses, qui représentent 50 % à 90 % des cellules du système nerveux. Indispensables à la survie des neurones, elles sont impliquées dans leur fonctionnement car elles y sont étroitement connectées.

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QUESTION 11

Quelles sont les différentes sortes de cellules gliales ?

Réponse

750px-Blausen_0870_TypesofNeuroglia, par via wikimedia commons, Personnel de Blausen.com (2014). " Galerie médicale de Blausen Medical 2014 ". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI : 10.15347 / wjm / 2014.010 . ISSN 2002-4436, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blausen_0870_TypesofNeuroglia.png

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QUESTION 12

Qu'est-ce que la glie centrale ?

Réponse

C'est un tissu de soutien du système nerveux.

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QUESTION 13

Quelles sont les 4 sortes de cellules présentes dans la glie centrale ?

Réponse

On distingue 4 types de cellules dans la glie centrale (tissu de soutien du système nerveux) : - les cellules astrocytes (vert)- les cellules oligodendrocytes (bleu)- les cellules microgliales (rouge foncé)- les cellules épendymocytes (rose clair)Elles interagissent avec les neurones multipolaires (en jaune).

400px-Glial_Cell_Types, Artwork by Holly Fischer via Wikimédia Commons, CC-BY-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glial_Cell_Types.png?uselang=fr

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QUESTION 14

Quelle est la fonction des astrocytes de la glie ?

Réponse

Les cellules astrocytes (en vert) approvisionnent les neurones en glucose, éliminent les débris, participent à la cicatrisation. Elles sont connectées entre elles et forment un véritable syncytium permettant la circulation des ions calcium indispensables aux synapses.

400px-Glial_Cell_Types, Artwork by Holly Fischer via Wikimédia Commons, CC-BY-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glial_Cell_Types.png?uselang=fr

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QUESTION 15

Quelle est la fonction des oligodendrocytes de la glie ?

Réponse

Les cellules oligodendrocytes (en bleu) forment la gaine de myéline des axones des neurones multipolaires, isolant électrique facilitant la conduction saltatoire de l’influx nerveux.

400px-Glial_Cell_Types, Artwork by Holly Fischer via Wikimédia Commons, CC-BY-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glial_Cell_Types.png?uselang=fr

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QUESTION 16

Quelle est la fonction des cellules microgliales la glie ?

Réponse

Les cellules microgliales (rouge foncé) participent à la défense du tissu cérébral grâce à leurs fonctions immunitaires.

400px-Glial_Cell_Types, Artwork by Holly Fischer via Wikimédia Commons, CC-BY-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glial_Cell_Types.png?uselang=fr

QUESTION 17

Quelle est la fonction des épendymocytes de la glie ?

Réponse

Les cellules épendymocytes (en rose clair) assurent la circulation du liquide céphalo-rachidien dans les ventricules cérébraux.

400px-Glial_Cell_Types, Artwork by Holly Fischer via Wikimédia Commons, CC-BY-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glial_Cell_Types.png?uselang=fr

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QUESTION 18

Quelles sont les cellules de la glie du système nerveux périphérique et à quoi servent-elles ?

Réponse

Les cellules de la glie du système nerveux périphérique sont :- les cellules de Schwann impliquées dans la protection de l’axone- les cellules satellites présentes dans les ganglions rachidiens et végétatifs, entourant les neurones sensoriels ou végétatifs mais dont le rôle n’est pas encore totalement élucidé.

750px-Blausen_0870_TypesofNeuroglia, par via wikimedia commons, Personnel de Blausen.com (2014). " Galerie médicale de Blausen Medical 2014 ". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI : 10.15347 / wjm / 2014.010 . ISSN 2002-4436, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blausen_0870_TypesofNeuroglia.png

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QUESTION 19

Comment se forment les cellules nerveuses ?

Réponse

La prolifération cellulaire à partir des cellules souches embryonnaires permet d’augmenter le nombre de cellules.Elle débute pendant l’embryogenèse, dès que la fermeture du tube neural est réalisée. À ce stade, le tube neural n’est constitué que d’une seule couche de cellules.Dès que les cellules se mettent à proliférer, cette couche s’épaissit rapidement. Les cellules vont alors subir une détermination programmée génétiquement ce qui aboutira à des populations de cellules différenciées soit nerveuses soit gliales.

519px-2912_Neurulation-02 par Collège OpenStax, Anatomie et physiologie, site Web Connexions. http://cnx.org/content/col11496/1.6/ , 19 juin 2013, via Wikimédia Commons, CC-BY-3.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:2912_Neurulation-02.jpg

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QUESTION 20

Quels types de progéniteurs génèrent les cellules souches neurales ?

Réponse

Les cellules souches neurales ont le potentiel de générer 2 types de progéniteurs : des progéniteurs neuronaux et des progéniteurs gliaux.

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QUESTION 21

Comment s'effectue cette différenciation de progéniteurs ?

Réponse

Cette détermination des progéniteurs est effectuée sous contrôle génétique : l'expression du gène proneural est induite par des facteurs de croissance. Cela entraîne l'activation de la voie de différenciation neuronale et inhibe les signaux à l’origine de la différenciation gliale. Si les facteurs de croissance ne sont pas produits, le gène proneural n’est pas activé et la cellule souche se différencie en progéniteur glial.

The_influence_of_proneural_genes_in_neural_development, par Projet NCD, travail personnel, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0 commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_influence_of_proneural_genes_in_neural_development.png

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QUESTION 22

Qu'est-ce qu'un neurone ?

Réponse

Un neurone est une cellule nerveuse qui possède un noyau volumineux situé au milieu du corps cellulaire (ou péricaryon) dont la chromatine est dispersée ce qui la rend facilement lisible.Le neurone a un rôle dans la communication et possède pour cela des prolongements cellulaires pour entrer en contact avec d’autres cellules. Le corps cellulaire et l’axone possèdent de nombreuses mitochondries, organites producteurs d’ATP. Les neurones sont des cellules spécialisées dans la communication.

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QUESTION 23

Quelle est l'activité métabolique d'un neurone ?

Réponse

Les neurones ont une activité métabolique intense et consomment beaucoup d’énergie pour maintenir les gradients ioniques à travers leur membrane plasmique.Ils synthétisent les neurotransmetteurs dans le corps cellulaire, lesquels seront transportés le long de l’axone jusqu’à la synapse où ils sont libérés lors d’une stimulation appropriée.Pour assurer cette synthèse, le neurone est riche en réticulum endoplasmique granuleux (REG, siège de la traduction des protéines) situé dans les dendrites et le corps cellulaire.

Diagramme complet de cellules neuronales fr.svg, par LadyofHats (original anglais); Berrucomons (traduction en français) via wikimedia commons, domaine publique, modifié par Sandra Rivière, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Complete_neuron_cell_diagram_fr.svg

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QUESTION 24

Qu'est-ce que la neurogenèse ?

Réponse

La neurogenèse désigne l'ensemble du processus de formation d'un neurone fonctionnel du système nerveux à partir d'une cellule souche neurale.

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QUESTION 25

Quand la neurogénèse peut-elle avoir lieu ?

Réponse

La neurogenèse a principalement lieu lors du développement neuronal du cerveau chez l'embryon et l'enfant (« neurogenèse primaire »). Une neurogenèse réparatrice peut également avoir lieu à la suite d'un traumatisme (accident vasculaire cérébral par exemple) via l'activation de cellules souches neurales endogènes, même si ce mécanisme imparfait ne permet pas une complète régénération des structures atteintes.

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QUESTION 26

Quelles sont les trois étapes de la neurogenèse ?

Réponse

La neurogenèse nécessite trois étapes : prolifération cellulaire, détermination et différenciation cellulaire.D’un progéniteur neuronal, on doit donc obtenir une cellule avec un corps cellulaire et des prolongements cytoplasmiques à l’origine des dendrites et de l’axone. Cette différenciation commence par la formation de deux prolongements diamétralement opposés, les neurites. L’un des neurites s’allongera pour devenir l’axone et l’autre se ramifiera pour former les dendrites.

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QUESTION 27

Qu'est-ce que le cytosquelette ?

Réponse

Le cytosquelette d'une cellule est l'ensemble organisé des polymères biologiques qui lui confèrent l'essentiel de ses propriétés architecturales et mécaniques.

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QUESTION 28

De quoi est constitué un cytosquelette ?

Réponse

Le cytosquelette est constitué de polymères biologiques de protéines, qu'on qualifie parfois de fibres étant donné leur taille importante à l'échelle cellulaire. On les classe en trois catégories : les filaments d’actine (en rouge sur l’image ci-après), les lamines (en bleu) et les microtubules (en vert).

FluorescentCells (1), exemple d'image de ImageJ-Programmpaket (domaine public), https://commons.wikimedia.org/wiki/File:FluorescentCells.jpg

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QUESTION 29

Que sont les filaments d'actine ?

Réponse

Les filaments d'actine ou actine F sont des polymères du monomère d'actine G (globulaire).Il existe un équilibre dynamique entre l'actine F et l'actine G. Leur diamètre avoisine 7 à 8 nm, et leur longueur de persistance d'environ 17 µm. Ces filaments sont assez flexibles, puisqu'ils sont disposés en double hélice.

Formation de filament mince fr.svg par Häggström, Mikael (2014). "Galerie médicale de Mikael Häggström 2014". WikiJournal of Medicine 1 (2). DOI: 10.15347 / wjm / 2014.008. ISSN 2002-4436. Domaine public. via wikimedia commons, modifié par Sandra Rivière https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thin_filament_formation_fr.svg

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QUESTION 30

Quel est le rôle des filaments d'actine au niveau de la membrane cellulaire ?

Réponse

Un réseau d'actine est situé sous la membrane plasmique : le degré de polymérisation définit alors la forme globale de la cellule et sa plasticité qui est nécessaire pour les processus de migration, d'endocytose, de division...

Cell membrane detailed diagram 4-FR.svg derivative work: Dosto (d), Cell_membrane_detailed_diagram_4.svg: *derivative work: Dhatfield (talk), Cell_membrane_detailed_diagram_3.svg: *derivative work: Dhatfield (talk, Cell_membrane_detailed_diagram.svg: LadyofHats Mariana Ruiz, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0, modifié par Sandra Rivière, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cell_membrane_detailed_diagram_4-FR.svg?uselang=fr

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QUESTION 31

Quel est le rôle des filaments d'actine au niveau du cône de croissance de l'axone ?

Réponse

Les filaments d’actine jouent un rôle important dans la croissance de l’axone lors de la différenciation des neurones. L’axone se développe grâce à un cône de croissance situé à son extrémité. C’est une structure amiboïde qui tire l’axone vers l’avant. La motilité du cône de croissance est ponctuée de phases de protrusion (avancée), d’adhésion et de contraction. C’est la polymérisation de l’actine sous la membrane cellulaire qui est à l’origine de l’avancement du cône de croissance à l’origine de l’axone. Les filaments d’actine dans l’axone en croissance se projettent dans les filipodes (excroissances de la membrane). De manière moins organisée, ils envahissent aussi le cône de croissance pour former une sorte de treillis et maintenir la forme du cône de croissance.À l’opposé, vers la région située derrière la zone de croissance, les filaments d’actine subissent un désassemblage pour laisser place à ces structures longilignes plus rigides, les microtubules.

Growthcone, par via wikimedia commons, domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Growthcone.jpg

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QUESTION 32

Qu'est-ce qui caractérise les microtubules ?

Réponse

Les microtubules sont les constituants les plus rigides du cytosquelette. Ce sont des structures cylindriques creuses dont la paroi est constituée de polymères de tubuline (dimères de tubuline α et β). Leur longueur de persistance est en effet de plusieurs millimètres, ce qui dépasse largement l'échelle de la cellule, pour un diamètre variant de 15 à 25 nm suivant les types de microtubules. Cette rigidité leur est conférée par une structure en tube due à l'assemblage particulier des monomères qui les composent.

Microtubule_structure, par Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com), propre travail, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-4.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Microtubule_structure.png?uselang=fr

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QUESTION 33

À quoi servent les microtubules dans la croissance de l'axone ?

Réponse

La croissance de l’axone dépend de l’interaction moléculaire entre le cône de croissance et le substrat.L’une des composantes principales de ce substrat est la matrice extracellulaire formée des protéines fibreuses situées entre les cellules du cerveau. Le cône de croissance détecte des protéines attractives ou répulsives. La polymérisation de l’actine et l’orientation des microtubules dépendra donc de la concentration en protéines attractives du substrat. L’élongation des axones est ainsi soumise à une véritable signalisation routière le long « d’autoroutes moléculaires » sur les fibres de la matrice extracellulaire.

800px-AxonTurning par Chris1387 ( discussion ) via Wikimédia Commons, Fichiers Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0, https://en.wikipedia.org/wiki/File:AxonTurning.jpg

Croissance orientée d’un axone

Les microtubules interviennent dans la croissance de l’axone : ils se forment au centre de l’axone qui s’allonge derrière le cône de croissance en progression. Des vésicules voyagent le long de ces microtubules et viennent fusionner avec la membrane du cône de croissance pour permettre son expansion.

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QUESTION 34

Quelle est la fonction des moteurs moléculaires ?

Réponse

On peut noter la présence de centaines de protéines auxiliaires associées au cytosquelette comme par exemple les protéines qualifiées de « moteurs moléculaires » comme les kinésines et les myosines. Les moteurs moléculaires jouent un rôle surtout au moment de la séparation des chromosomes lors des divisions cellulaires, mais également lors des déplacements des organites et vésicules comme celles des neurotransmetteurs vers le bouton synaptique des axones. En effet, le transport depuis le corps cellulaire et la livraison des constituants synaptiques (ARNmessager, mitochondries…) sont d'une importance clé pour le fonctionnement synaptique.

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QUESTION 35

Dans quels types de transports les kinésines sont-elles impliquées ?

Réponse

Le transport sur de longues distances à travers l'arbre dendritique ou axonal est principalement réalisé par des moteurs moléculaires de type kinésines sur les microtubules.

800px-Kinesin_cartoon, par Kebes a, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-3.0-migré, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kinesin_cartoon.pngKinesin_walking par Jzp706 propre travail, via Wikimédia Commons, CC-Zéro, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Kinesin_walking.gif

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QUESTION 36

Comment fonctionne le déplacement la kinésine ?

Réponse

La kinésine est une protéine capable de se déplacer en présence d'ATP. Le déplacement se fait essentiellement au niveau des microtubules par la fixation des têtes sur la β-tubuline, se fixant tour à tour en effectuant une semi-rotation. Chaque "pas" consomme une molécule d'ATP et lors de la libération d'ADP et de phosphate inorganique, il y a propulsion de la tête expliquant la semi-rotation.La vitesse de déplacement est particulièrement variable suivant les concentrations en ATP et de la charge portée par la kinésine. On peut atteindre, pour des charges faibles et une concentration non limitative en ATP, une vitesse de 0, 8 micromètres par seconde, ce qui correspond à 100 pas par seconde.

794px-Motility_of_kinesin, par Slagt, travail personnel, via wikimedia commons, domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Motility_of_kinesin.png?uselang=fr

QUESTION 37

Dans quels types de transports les myosines sont-elles impliquées ?

Réponse

Les myosines sont impliquées dans le transport sur courte distance des vésicules au niveau du bouton axonique.

800px-Calyx_of_Held_v3.svg, MayKlev ; Maja Klevanski, Frank Herrmannsdoerfer, Steffen Sass, Varun Venkataramani, Mike Heilemann et Thomas Kuner Travail personnel, Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International . modifiée par Sandra Rivière, https://en.wikipedia.org/wiki/File:Calyx_of_Held_v3.svg

Molécules de Myosine fixées sur un filament d’actine, représentées sans leur chargement

Querbrückenzyklus 1.png, Querbrückenzyklus_2, Original téléversé par Moralapostel sur Wikipédia allemand, CC-BY-SA-3.0-migrated, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Querbr%C3%BCckenzyklus_1.png?uselang=fr, https://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Querbr%C3%BCckenzyklus_2.png

Transport des vésicules vers le bouton synaptique

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QUESTION 38

Qu'est-ce que la protéine Tau ?

Réponse

La protéine Tau est une protéine stabilisatrice des microtubules. Elle est principalement active dans les portions distales des axones où elle permet leur stabilisation, mais également leur flexibilité, assurant ainsi le maintien de la connexion synaptique.

ProteineTau par , par Zwarck, Via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-2.5, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:ProteineTau.jpg

Protéine Tau en position sur un microtubule

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QUESTION 39

La maladie d'Alzheimer est qualifiée de taupathie.Pourquoi ?

Réponse

Dans le cas d'Alzheimer, l protéine Tau est abondante et anormalement phosphorylée dans les neurones, ce qui entraîne une anomalie dans l'organisation des microtubules et une dégénérescence neuronale.Les maladies neurologiques dont les symptômes sont imputables à des dysfonctionnements de tau, sont qualifiées de taupathies (ou tauopathies).

792px-TauProtein, Via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-2.5, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:TauProtein.jpg

Diagramme de la désintégration des microtubules avec la maladie d'Alzheimer

The end !!