La jonction neuromusculaire transfère l’information du neurone à la fibre musculaire via un neurotransmetteur, l’acétylcholine. Il en résulte une contraction musculaire.
I) La jonction neuromusculaire
Le message du neurone moteur est produit dans le corps cellulaire et transite via l’axone jusqu’à la terminaison axonale sous la forme d’un message électrique nommé potentiel d’action. On parle de codage électrique du message.
La terminaison axonale est à proximité de la fibre musculaire au niveau de la plaque motrice. Cette zone est la jonction neuromusculaire.
Le transfert du message nerveux électrique à la fibre musculaire met en jeu un messager chimique, l’acétylcholine, qui transite par une synapse. C’est un codage chimique du message.
Doc 1Schéma d’un neurone, cellule typique du système nerveux
II) Le potentiel d’action musculaire à l’origine de la contraction
Le message nerveux électrique (potentiel d’action) est transmis, par l’intermédiaire de l’acétylcholine, à la fibre musculaire qui, à son tour, crée un nouveau message électrique nommé potentiel d’action musculaire.
Le potentiel d’action musculaire déclenche, par une cascade de réactions, une sortie d’ions calciques (Ca2+) stockés dans le réticulum sarcoplasmique, un organite de la fibre musculaire.
À une stimulation nerveuse du motoneurone correspond une contraction musculaire. On dit qu’il y a une réponse motrice au stimulus nerveux.
Doc 2Contraction d’une fibre musculaire activée par un motoneurone
Méthode
Comprendre le rôle de l’acétylcholine dans la synapse chimique
L’étude du document révèle l’aspect sombre et épais de la région postsynaptique de la jonction neuromusculaire.
À partir de l’analyse du document et de vos connaissances, montrer que le message électrique du neurone présynaptique est transmis à la fibre musculaire par l’intermédiaire d’un messager chimique.
Doc Observation en microscopie électronique de la jonction neuromusculaire
À gauche, on observe l’épaississement de la membrane postsynaptique de la fibre musculaire. Au centre et à droite, zoom sur l’espace synaptique avant (centre) et après (droite) une stimulation électrique du motoneurone.
Conseils
Étape 1 Décrire la structure du neurone présynaptique avant et après sa stimulation.
Étape 2 Expliquer l’origine de l’expulsion des vésicules.
Étape 3 Expliquer comment le message électrique est restauré dans la région postsynaptique de la fibre musculaire.
Étape 4 Expliquer l’importance de modifier la nature du message.
Solution
Étape 1 Avant la stimulation, le neurone contient de nombreuses vésicules. Après la stimulation, elles déversent leur contenu dans la synapse.
Étape 2 L’arrivée du potentiel d’action dans la terminaison neuronale active la fusion des vésicules avec la membrane du neurone par exocytose.
Étape 3 L’acétylcholine libérée dans l’espace synaptique se fixe sur les récepteurs de la membrane postsynaptique de la fibre musculaire. Ceci engendre un message électrique : le potentiel d’action musculaire.
Étape 4 Un message électrique ne peut être transmis qu’au sein d’une même cellule. Pour transmettre l’information entre deux cellules, il faut franchir un espace synaptique, ce qui est possible au moyen d’un messager de nature chimique.