C6

Question 1

Les différents types de stimulus

Answer 1

> Chimique
 Olfactif
 Gustatif
 Osmotique
 Oxygénique
 pH
> Mécanique
 Tactile
 Vibratile
 Auditif
 Pression
 Tension musculaire
> Électromagnétique
 Lumière visible
 Ultraviolet
 Infrarouge
 Champs électriques
 Champs magnétiques
>Thermique

Question 2

Évolution des systèmes sensoriels

Answer 2

• Unicellulaires capables de répondre aux variations de leur environnement –> Gradient chimique, Lumière, Toucher, Température, Courant électrique, Gravité
• Multicellulaires= Spécialisation cellulaire –> évolution de cellules sensorielles spécialisées en conjonction avec les systèmes de coordination neuraux

Question 3

Récepteurs sensoriels

Answer 3

• Cellule (ou partie de cellule) excitable, normalement activée par un stimulus autre que l’activité synaptique
  > spécialisées dans la détection d’un mode énergétique particulier
  > spécialisées dans la conversion de l’énergie du stimulus en un signal nerveux

•Selon la localisation du stimulus
 Extérorécepteurs: capte les signaux du milieu extérieur à l’organisme
 Intérorécepteurs: capte les stimuli générés dans (le milieu interne de) l’organisme

Question 4

2 catégories de cellules réceptrices

Answer 4

 Neurone sensoriel

1. Stimulus détecté par une protéine réceptrice
2. Changement conformation de la protéine réceptrice
3. Changement de potentiel membranaire
4. Potentiel gradué (PG) = Potentiel générateur
5. PA si seuil d’excitation atteint par PG
   - -> le récepteur détecte le stimulus
   - -> le récepteur convertit le stimulus en PA

 Cellule épithéliale sensorielle

1. Stimulus détecté par une cellule épithéliale
2. Potentiel gradué (PG) = Potentiel récepteur
3. Relâchement de neurotransmetteur dans la synapse
4. Potentiel gradué (PG) dans le neurone afférent
5. PA si seuil d’excitation atteint par PG
   - -> le récepteur détecte le stimulus
   - -> le récepteur envoie le signal à un neurone afférent qui le convertit en PA

Question 5

Sensibilité & Stimulus adéquat

Answer 5

• Stimulus adéquat: type de stimulus spécifiquement détecté par un récepteur donné
• Sensibilité: certains récepteurs peuvent aussi être excités par d’autres stimuli si ce signal entrant est suffisamment (très/trop) important
  > Ex: forte pression sur l’œil –> stimulation des photorécepteurs –> envoi d’un signal à l’encéphale qui l’interprète comme un signal lumineux

Question 6

Récepteurs polymodaux

Answer 6

Récepteur naturellement sensible à plusieurs types de stimuli

> Ampoules de Lorenzini: situés sur le nez des Chondrychtiens
–> détecte le toucher, les champs électromagnétiques et les gradients de température
Nocicepteurs humains: responsables de la perception de la douleur
–> répond aux stimuli très forts : température, pression, produits chimiques, etc.
–> signal de danger immédiat pour les tissus & l’intégrité de l’organisme

Question 7

Organe sensoriel

Answer 7

Unité fonctionnelle des récepteurs
> Structure anatomique spécialisée dans la réception d’un type particulier de stimulus
 Cas général: regroupement de cellules réceptrices dans un organe donné
 Cas particulier: cellules uniques dispersées dans la couche épithéliale
 Constitution (usuelle) :
–> ensemble de cellules réceptrices (regroupées ou éparpillées)
–> divers types de tissus non neuronaux

Question 8

Les étapes de la réception & encodage du stimulus

Answer 8

1. Absorption de l’énergie du stimulus
2. Transduction sensorielle = traduction du stimulus en signal
3. Amplification du signal
4. Conduction & Intégration du signal

Question 9

1. Absorption de l’énergie

Answer 9

Captation du signal environnemental (stimulus)
> 1 récepteur d’étirement = 1 neurone sensoriel simple associé à une fibre musculaire spécialisée recouvrant chaque jonction abdominale
> énergie mécanique transmise aux dendrites du neurone sensoriel qui sont ramifiées au centre de la fibre musculaire
> étirement des membranes plasmiques dendritiques

Question 10

2. Transduction sensorielle

Answer 10

L’énergie du stimulus est convertie en signal électrique après son absorption
> Étirement des membranes plasmiques dendritiques –> Ouverture de canaux ioniques (principalement les canaux Na+)
> Apparition d’un courant dépolarisant
> Génération d’un potentiel récepteur (ou potentiel générateur)

Question 11

3. Amplification du signal

Answer 11

L’énergie générée sous forme de PA est plusieurs fois supérieure à l’énergie fournie par le stimulus et absorbée au départ

Question 12

4. Intégration & Conduction du signal

Answer 12

Le signal devient interprétable par le SNC et acheminable à celui-ci
> génération d’une suite de potentiels d’action (PA)
> la fréquence des PA dépend de l’amplitude du potentiel récepteur/générateur

Question 13

Champ récepteur

Answer 13

Zone correspondant à la région de peau qui cause un effet sur les neurones afférents impliqués dans le sens du toucher
> la taille de ce champ récepteur varie selon le neurone (nombre de dendrites)
> l’information provenant du neurone afférent peut seulement signaler si un stimulus s’est produit dans son champ récepteur

Question 14

1. Localisation par des neurones ayant des champs récepteurs chevauchants

Answer 14

> l’information relative au stimulus est codée dans le patron de PA produits par de nombreux neurones aux champs chevauchants
indicateur de localisation du stimulus

Question 15

2. Inhibition latérale

Answer 15

• B stimulé + fortement / A&C stimulés + faiblement
• les interneurones latéraux du neurone B inhibent la transmission synaptique des neurones A&C voisins
• le neurone B1 reçoit un signal plus fort déclenchant un PA tandis que A1 et C1 ne déclenchent pas de PA
• augmente le contraste = précise la localisation

Question 16

Adaptation du récepteur

Answer 16

Le signal sensoriel du même récepteur en réponse à un stimulus prolongé subit toujours une atténuation temporelle
> 2 classes fonctionnelles de récepteurs sensoriels codent la durée du stimulus

1. Les récepteurs toniques
   - -> s’adaptent lentement
   - -> continuent de déclencher des PA, mais à une fréquence diminuée
2. Les récepteurs phasiques
   - -> s’adaptent rapidement
   - -> cessent de déclencher des PA

Question 17

Chémorécepteur

Answer 17

Récepteur sensible aux substances chimiques en solution

Les 2 grands types de chémoréception
> Olfaction: détection de composés chimiques dans l’air
> Goût: détection de composés chimiques dissous

Question 18

Système olfactif des Vertébrés

Answer 18

Situé dans la cavité nasale
> Organisation
 Couche de mucus contenant des protéines liant les odeurs
 Épithélium olfactif
–> récepteurs olfactifs dont les projections ciliées baignent dans le mucus
–> cellules de soutien
 Bulbe olfactif intégrant tous les signaux transmis par les récepteurs olfactifs

Question 19

Organe vomeronasal des Vertébrés

Answer 19

Organe olfactif accessoire responsable de la détection des phéromones
 communication interindividuelle
 rôle important dans :
–> la hiérarchie sociale
–> la vie reproductrice
–> les comportements sociaux
> détection des signaux chimiques émis par des individus étrangers

Question 20

Transduction du signal olfactif des Vertébrés

Answer 20

1. L’odeur se lie au récepteur olfactif
2. Le changement de conformation du récepteur active une protéine G
3. L’adénylate cyclase est activée
   - -> convertit l’ATP en AMPc
4. L’AMPc produit l’ouverture de canaux cationiques
   - -> afflux de Na+ & Ca2+
5. Potentiel générateur créé (=dépolarisation)
6. L’afflux de Ca2+ active des canaux Cl-
   - -> sortie de Cl- qui augmente la dépolarisation
7. Le potentiel générateur active des canaux Na+ voltage-dépendants
   - -> PA transmis (synapse) vers un interneurone du bulbe olfactif (SNC)

Question 21

Codage de l’information olfactive chez les Vertébrés

Answer 21

Les génomes de Vertébrés ont ~1000 gènes codant pour des récepteurs olfactifs
 Humains et autres Vertébrés peuvent distinguer ~ 10.000 odeurs différentes
> Chaque neurone olfactif n’exprime qu’un type de gène de récepteur olfactif
> Champs récepteurs chevauchants: chaque récepteur peut reconnaître + d’1 odeur
–> une odeur excite plusieurs neurones olfactifs à différents degrés = combinaison unique de neurones olfactifs activés = reconnaissance d’une odeur particulière
> « Code » permettant de potentiellement distinguer des milliards d’odeurs…

Question 22

Exemple des Canidés

Answer 22

> Bulbe olfactif 4 fois plus gros que celui d’un humain
–> ~40 fois plus de cellules cérébrales dédiés à l’olfaction (mais encéphale 10 fois plus petit)

> ~200 millions de récepteurs olfactifs = 25 fois plus que chez les humains

• -> Sensibilité accrue
• -> Excellente mémoire olfactive

Question 23

Système olfactif des Invertébrés

Answer 23

Organes récepteurs situés à différents endroits du corps
> Organes spécifiques (ex: antennes) vs. Sensille isolée
–> Sensille: protubérance cuticulaire en forme de cil
pore laissant entrer les odeurs à travers la cuticule

Récepteurs olfactifs
> récepteurs couplés à des protéines G
> chaque neurone olfactif exprime plusieurs types de gène de récepteur olfactif
> les récepteurs ont des séquences d’acide aminés variant entre groupes d’Invertébrés

Question 24

Papilles gustatives

Answer 24

Regroupement de bourgeons gustatifs situés à diverses localisations de la cavité buccale
–> aussi à la surface du corps chez les Vertébrés aquatiques
3 types de papilles (foliées / fungiformes / circumvallées)

Bourgeon gustatif: regroupement de cellules gustatives

• 3 types de récepteurs gustatifs (différent pour chaque type de goût)
• pore laissant entrer les goûts à travers l’épithélium
• microvillosités sensitives = membranes réceptrices des goûts
• synapse de la cellule réceptrice avec un neurone afférent
• transmission du signal à un interneurone du SNC

Question 25

Mécanismes de transduction de signal gustatif des Vertébrés

Answer 25

- Goût salé: ouverture des canaux à Na+ --> dépolarisation qui ouvre les canaux à Ca2+ - Goût acide: fermeture des canaux à K+ --> dépolarisation qui ouvre les canaux à Ca2+ - Goût sucré: activation de la protéine G --> fermeture des canaux K+ --> dépolarisation qui ouvre les canaux à Ca2+ - Goût amer: activation de la protéine G --> PLC transforme PIP2 en IP3 --> ouverture des canaux à Ca2+ intracellulaires

Question 26

Mécanorécepteur

Answer 26

Récepteur sensible aux facteurs mécaniques tels que le toucher, la pression, les vibrations et l’étirement ``` > Extérorécepteur: environnement externe > Propriorécepteur: locomotion & posture > Intérorécepteur: environnement interne --> signal mécanique transformé en signal électrique Important pour:  le contrôle du volume cellulaire  le contrôle de l’équilibre  le sens du toucher  le sens de l’audition ```

Question 27

Les 2 grands types de mécanoréception

Answer 27

Toucher & Pression  Récepteurs tactiles: toucher, pression et vibration sur la surface corporelle  Propriorécepteurs: position du corps  Barorécepteurs: pression dans la paroi des vaisseaux sanguins & organes internes Équilibre & Ouïe

Question 28

Récepteurs tactiles phasiques

Answer 28

- Corpuscule de Meissner  sous l’épiderme de la peau glabre  capsule conjonctive renfermant des dendrites enroulées et de neurolemmocytes --> Pression faible & Toucher discriminant ``` - Corpuscule de Paccini  sous l’épiderme de la peau glabre  capsule conjonctive renfermant des dendrites enroulées par des lamelles --> Pression forte & Étirement ``` - Follicules pileux  racine du poil --> Mouvements des poils

Question 29

Récepteurs tactiles toniques

Answer 29

- Terminaisons libres  tissus & épithéliums --> Pression, Thermique & Chimique --> Nocirécepteurs --> Douleur - Disques de Merkel  épiderme basal  dendrites liées à des cellules rondes --> Pression faible & Toucher discriminant - Corpuscule de Ruffini  conjonctif dermique & articulaire --> Pression forte & Étirement

Question 30

Récepteurs tactiles des Insectes: les sensilles

Answer 30

- Sensille trichoïde: protubérance cuticulaire en forme de cil  Vibration & Toucher capté par la sensille  Mouvement transféré au neurone par une structure accessoire  Ouverture des canaux ioniques sensibles à l’étirement  Changement du potentiel membranaire  PG  Transmission du PA au SNC - Sensille campaniforme: protubérance cuticulaire en forme de dôme  organisée en grappes (articulations membres)  fonctionnement similaire aux trichoides  détecte la déformation cuticulaire liées aux mouvements --> coordination locomotion

Question 31

Propriorécepteurs des Vertébrés

Answer 31

Mécanorécepteurs situés dans une articulation, un muscle ou un tendon  informations relatives à la locomotion, la posture et au tonus musculaire  récepteurs toniques  envoi continu de l’information de position corporelle au SNC  différentes catégories = différentes fonctions > Fuseau neuromusculaire  à la surface de tous les muscles squelettiques  détecte la longueur du muscle > Fuseau neurotendineux  point d’insertion tendon-muscle  stimulé par un changement de tension dans le tendon > Récepteur capsulaire  capsule synoviale  Information sur la position et le mouvement des articulations

Question 32

L’oreille des Vertébrés

Answer 32

Organe participant à l’ouïe et l’équilibre des Vertébrés, se divisant en 3 sections :  Oreille externe: pavillon + méat acoustique externe = réceptacle d’entrée du son  Oreille moyenne: cavité emplie d’air contenant tympan+marteau+enclume+étrier  Oreille interne: vestibule+cochlée=série de sacs & canaux emplis de fluide (endolymphe)

Question 33

L’ouïe des Vertébrés

Answer 33

Poissons  Arrivée directe dans l’oreille interne Vertébrés terrestres  Oreille moyenne: tympan et osselets amplifient les vibrations sonores jusqu’à l’oreille interne  Oreille externe: le pavillon agit comme un entonnoir récoltant les sons de l’air vers le canal auditif

Question 34

Mécanisme de l’audition des Vertébrés

Answer 34

> Cochlée: cavité osseuse spiralée et conique de l’oreille interne, emplie de fluide (= endolymphe) et abritant le récepteur de l’audition (= organe spiral) > Organe spiral: conduit cochléaire + lame basilaire > Nerf cochléaire: jonction des neurofibres afférentes des cellules sensorielles ciliées (entre conduit cochléaire + lame basilaire) 1. Tympan vibre à la fréquence du son reçu 2. Osselets= système de levier amplificateur du son reçu 3. Transmission de la vibration amplifiée à la fenêtre vestibulaire de faible surface - -> AMPLIFICATION des vibrations Voir figure diapo 29

Question 35

L’ouïe des Invertébrés

Answer 35

> Organe de Johnston  Base des antennes --> Détection des sons de conspécifiques (ex: cri appel des mâles) > Organes tympaniques  Cuticule très mince --> Détection des sons environnants > Organes supratympaniques  Pattes --> Détection des vibrations (air & terre)

Question 36

Équilibre

Answer 36

Détection de l’orientation du corps par rapport à la gravité  Sens important, particulièrement pour les animaux aquatiques  absent chez certains taxons (ex: Insectes)  Vertébrés: équilibre & ouïe situés dans le même organe  Invertébrés: équilibre & ouïe situés dans différents organes

Question 37

Équilibre chez les Invertébrés

Answer 37

> Statocyste: Cavité remplie de fluide, dont la paroi est couverte de neurones mécanorécepteurs > Statolithes: particules denses de carbonate de calcium Mécanisme:  changement d’orientation corporelle de l’animal  statolithes suivent la gravité = mouvements sur la paroi du statocyste  signal sur les neurones sensoriels → active une protéine membranaire  dépolarisation du neurone → transmission du signal au SNC  Pieuvre: 3 Cristas d’orientation différentes + 1 Macula

Question 38

L’oreille interne des Vertébrés

Answer 38

Ensemble osseux composé de 3 canaux semicirculaires disposés en 3 plans perpendiculaires entre eux et joints à leur base par un renflement (ampoule) et une série de sacs (utricule et saccule) > chez plusieurs vertébrés le saccule contient un appendice postérieur, la lagena Fonctions - Sens de l’équilibre > ampoule, utricule et saccule contiennent des cellules ciliées mécanoréceptrices - Sens de l’ouïe > chez les Oiseaux & Mammifères, la lagena est étendue (=canal cochléaire /cochlée)

Question 39

Cellules sensorielles ciliées des Vertébrés

Answer 39

Cellules épithéliales modifiées ayant des stéréocils à leur extrémité qui convertissent un signal mécanique en changement de potentiel membranaire, et faisant synapse avec un neurone afférent ``` Mécanisme général > Potentiel de repos: -60 mV > Repos: entrée régulière d’ions K+ → dépolarisation → entrée d’ions Ca2+ → libération NT → neurone afférent génère des PA à une fréquence régulière > Dépolarisation & Hyperpolarisation  selon le sens du mouvement des cils  la dépolarisation active le relâcher de NT vers le neurone afférent associé ```

Question 40

Utricule & Saccule

Answer 40

Macule: contient des otolithes (= pierre d’oreille) posées sur une matrice gélatineuse au dessus d’une membrane recouverte de plus de 100.000 cellules ciliées  Utricule: macule horizontale ≠ Saccule: macule verticale  les cellules ciliées sont disposées dans 2 plans différents → ressent les mouvements en 2D (2 dimensions)  Détection de l’accélération linéaire  Stimulées lorsque le corps est en position penchée

Question 41

Ampoules

Answer 41

Crista: cupule contenant une matrice gélatineuse en vis-à-vis d’une membrane contenant de nombreuses cellules ciliées  chaque canal détecte l’accélération dans 1 plan différent → ressent les mouvements en 3D (3 dimensions)  Détection de l’accélération angulaire  Stimulées lorsque le corps est en mouvements circulaires

Question 42

Fonctions spécifiques de l’utricule

Answer 42

> Mouvement constant & Repos  Dépolarisation partielle: PA générés à fréquence modérée > Accélération avant  Les cellules ciliées penchent vers le long stéréocil (=kinocilium)  Dépolarisation de la cellule: ↑ forte de la fréquence des PA > Accélération arrière  Les cellules ciliées penchent à l’opposé du long stéréocil (=kinocilium)  Hyperpolarisation de la cellule: ↓ forte de la fréquence des PA > Tête penchée en avant  similaire à l’accélération arrière, mais moins prononcé  Hyperpolarisation de la cellule: ↓ modérée de la fréquence des PA > Tête penchée en arrière  similaire à l’accélération avant, mais moins prononcé  Dépolarisation de la cellule: ↑ modérée de la fréquence des PA

Question 43

Fonctions spécifiques de l’ampoule

Answer 43

Mouvement constant & Repos  dépolarisation partielle: PA générés à fréquence modérée  Accélération: chaque canal semicirculaire a son ampoule orientée dans 1 plan différent  le fluide dans un canal particulier bouge si un mouvement est effectué dans ce plan Mécanisme  Le fluide du canal pousse sur la paroi de l’ampoule et donc sur la cupule  Stimulation des cellules ciliées du canal au fluide en mouvement  Changement de fréquence des PA dans les neurones afférents associés  Dépolarisation & Hyperpolarisation  selon direction du mouvement  Le SNC peut comparer la stimulation simultanée des 3 canaux → Détermination de la direction du mouvement

Question 44

Les neuromastes des Vertébrés aquatiques

Answer 44

> Définition: cellules ciliées + cellules de soutien dans une capsule gélatineuse  permet de détecter les mouvements de l’eau (proie ou prédateur) > Espèces: Poisson, Amphibien larvaire, Amphibien aquatique adulte  sur la peau de façon diffuse (surtout antérieurement)  sur la ligne latérale

Question 45

Photorécepteur

Answer 45

Récepteur sensible aux photons dont la longueur d’onde est incluse dans leur spectre de visibilité - signal lumineux transformé en signal électrique - longueur d’onde captée: 300–1000 nm (humains: 350-750 nm)

Question 46

2 lignées de photorécepteurs

Answer 46

> Photorécepteur rhabdomérique  dans les microvillosités membranaires  la plupart des Invertébrés > Photorécepteur ciliaire  dans une membrane de dérivation ciliaire  Vertébrés + quelques Invertébrés

Question 47

Oeil

Answer 47

Organe complexe capable de détecter la lumière grâce à ses photorécepteurs - signal lumineux transformé en signal électrique - importante diversité structurale observée au sein de certains taxons aquatiques

Question 48

Les 4 grands types d’œil animal

Answer 48

- Œil plat  Rétine plane (cellules photoréceptrices) + Épithélium pigmenté  ex: Patelle - Œil en tête d’épingle  Rétine courbée + Épithélium pigmenté  discrimination direction & intensité lumineuse  ex: Nautile - Œil vésiculaire/camérulaire  Lentille (cristallin) + Rétine courbée + Épithélium pigmenté  ↑ polarisation de la lumière (= focalisation lumineuse)  ex: Mammifères - Œil convexe/composé  multitudes d’ommatidies ayant chacune leur propre lentille  ex: Arthropodes

Question 49

Ommatidies

Answer 49

Unité fonctionnelle de l’œil composé, ayant chacune leur propre lentille cornéenne et cristalline  chaque ommatidie peut former une mini-image  image intégrée = composite en mosaïque de mini images

Question 50

Œil composé des Insectes

Answer 50

> Organisation  cuticule modifiée en lentille cornéenne  cône cristallin  cellules rétinulaires photoréceptrices  rhabdome = centre du cercle formé par les photorécepteurs rhabdomériques, où se projettent leurs microvilli > Caractéristiques  Vision très proche (quelques mm de l’individu)  Vision très précise (échelle microscopique)  Vision panoramique (~360° chez la libellule)  Variabilité des performances de vision selon le nombre d’ommatidies de l’espèce  1 à 30.000 selon les espèces

Question 51

Cristallin

Answer 51

Lentille réfractant la lumière de sources multiples  focalise une source simple en un point donné de la rétine  polarisation de la lumière

Question 52

Parcours de la lumière à travers l’oeil

Answer 52

→ Cornée → Humeur aqueuse → Pupille → Cristallin → Humeur vitreuse → Rétine

Question 53

Caractéristiques

Answer 53

- Iris: composée de muscles lisses pigmentés entourant l’ouverture de la pupille, se contractant ou se dilatant selon l’intensité lumineuse - Cristallin: focalise la lumière sur la rétine - Rétine: synapse avec les cellules bipolaires - Rétine: recouvre le fond du globe oculaire = cellules photoréceptrices + bipolaires + ganglionnaires - Choroïde: membrane recouvrant la rétine > nutritive (riche en vaisseaux sanguins) > protectrice (froid, réflexion lumière) > Formation d’une image:  de forte intensité  mise au point (focusée)  inversée

Question 54

Organisation de la rétine

Answer 54

 Cellules photoréceptrices: à l’arrière de la rétine  Cellules de support: entre les cellules photoréceptrices  Cellules bipolaires: synapse avec les cellules photoréceptrices  Cellules ganglionnaires: synapse avec les cellules bipolaires  Nerf optique: jonction des axones des cellules ganglionnaires passant à la surface de la rétine  Interneurones: dans la couche intermédiaire (avec les cellules --> Cellules horizontales --> Cellules amacrines

Question 55

Bâtonnet

Answer 55

```  Sensible à la lumière faible --> + de photopigments --> Temps de réponse lent --> Intégration sur longue période  1 seul type de photopigment  Vision nocturne et en « nuances de gris » (≠ couleur) ``` signal convergent  plusieurs bâtonnets font synapse avec 1 neurone bipolaire  plusieurs neurones bipolaires font synapse avec 1 cellule ganglionnaire  cellule ganglionnaire avec un champ récepteur recevant des signaux entrants de plusieurs cellules photoréceptrices  Image peu détaillée

Question 56

Cône

Answer 56

```  Sensible à la lumière vive --> - de photopigments --> Temps de réponse rapide --> Intégration sur courte période  Jusqu’à 3 types de photopigments sensibles à une longueur d’onde différente  Vision diurne et en couleur ``` signal non convergent  1 cône fait synapse avec 1 seul neurone bipolaire  1 neurone bipolaire fait synapse avec 1 cellule ganglionnaire  cellule ganglionnaire avec un champ récepteur recevant des signaux entrants d’une seule cellule photoréceptrice  Image détaillée & de haute définition

Question 57

Diversité structurale des photorécepteurs chez les Vertébrés

Answer 57

 Forme du segment externe pas toujours bien différenciée > distinction peu nette entre cônes et bâtonnets  Les photopigments déterminent le type du photorécepteur > les propriétés du photorécepteur dépend du pigment qu’il contient

Question 58

Diversité fonctionnelle des photorécepteurs

Answer 58

 Photorécepteur rhabdomérique (ex: beaucoup d’Invertébrés)  Voie de la Phospholipase C: PIP2 → DAG → Dépolarisation  Photorécepteur ciliaire (ex: Vertébrés)  Voie du GMPc: PDE → GMPc ↓ → Hyperpolarisation faible/forte  faible si peu de lumière ≠ forte si beaucoup de lumière

Question 59

Magnétoréception

Answer 59

- Magnétorécepteur: récepteur sensible aux champs magnétiques > Navigation à l’aide du champ magnétique de la Terre > Invertébrés: certaines bactéries, drosophiles, abeilles, homards… > Vertébrés: espèces migratrices (oiseaux, tortues, requins, raies…) • Mécanismes - Magnetite  métal répondant aux champs magnétiques, isolé dans certains neurones de l’épithélium olfactif de truites  en chaine dans la cellule ~ « aiguille de boussole »  mécanisme de réponse neuronale encore non élucidé - Autres mécanismes (inconnus)  certains animaux capables de répondre aux champs magnétiques ne possèdent pas de magnétite  mécanismes alternatifs encore non élucidés

Question 60

Thermoréception

Answer 60

Thermorécepteur: récepteur sensible à la chaleur ou au froid > 3 grands types de récepteurs: --> sensibles au chaud --> sensibles au froid --> sensibles au chaud extrême (Température Contact > 30-45°C) • Mécanismes - Récepteurs du chaud: Fossettes sensorielles des Reptiles  capte la chaleur radiante émise par un individu endotherme  capable de capturer une proie en obscurité totale - Récepteurs du froid des Mammifères  sensible à une faible ↓ de température (ex: - 0,05°C)  récepteurs spéciaux sur un neurone sensoriel afférent  récepteur lié à un canal cationique qui s’ouvre si le récepteur est activé → Dépolarisation du neurone afférent  Récepteurs polymodaux (activation multimodale) : --> Récepteur TRPM8: sensible - au froid - à 1 ligand chimique (menthe) --> Récepteur TRPV1: sensible - à la chaleur - à plusieurs ligands chimiques (capsaïcine, composant de moutarde & wasabi)

Question 61

Électroréception

Answer 61

Électrorécepteur: récepteur sensible aux champs électriques  Organismes aquatiques ( environnement rempli de champs électriques)  sensibles aux vagues / circulation d’eau produisant des champs d’importance variable  sensibles aux animaux environnants produisant de faibles champs (muscles & neurones)  Poissons, Amphibiens + Mammifères Monotrèmes  permet de détecter l’environnement abiotique et biotique • Mécanismes - Cas des Poissons faiblement électriques --> organe électrique = muscle/tissu nerveux modifié --> cellules épithéliales modifiées dérivées de détecteurs de pression dans la ligne latérale  Communication interspécifique  Détection en eau trouble de l’environnement & proies - Cas des Monotrèmes  mécanoréception + électroréception simultanées  neurones sensoriels détectant proies proches du bec  évolution indépendante des autres Vertébrés

Question 62

Systèmes sensoriels & Rythmes circadiens

Answer 62

Rythmes circadiens: variations journalières prévisibles de paramètres physiologiques liés au cycle jour-nuit enduré par l’individu  Les systèmes sensoriels permettent aux animaux de percevoir leur environnement (interne & externe) le plus distinctement possible Intégration des informations sensorielles  Hypothalamus = « Horloge biologique » > contient + de 10.000 neurones > centre de « l’horloge circadienne » > Activations de diverses glandes endocrines: o Hypophyse o Glande pinéale Le comportement & la physiologie d’un animal sont directement dépendants des informations sensorielles reçues