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Réflexes : le réflexe myotatique
Réflexe myotatique et arc réflexe (fuseau neuromusculaire, neurone sensoriel, moelle épinière, motoneurone, muscle) ; expériences de section, de stimulation et de dégénérescence ; potentiels d’action codés en fréquence et vitesse de conduction ; synapse neuromusculaire, acétylcholine et substances qui la perturbent ; synapse unique et inhibition du muscle antagoniste ; réflexe et diagnostic médical.
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Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Devoir surveillé – Réflexes : le réflexe myotatique
Durée : 120 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Spécialité SVT Terminale
Les réponses doivent être rédigées et justifiées. Soigne l'orthographe et la présentation.
Exercice 1 – Mobiliser ses connaissances : le réflexe bicipital ★★
(6 pts)Le médecin place son pouce sur le tendon du biceps, au pli du coude, et le percute avec son marteau : le coude se fléchit brièvement. Répondre en phrases rédigées ; le schéma est attendu à la question 2.
- a)Définir le réflexe myotatique et expliquer pourquoi la percussion du tendon du biceps le déclenche. (1,5 pt)
- b)Réaliser un schéma légendé de l’arc du réflexe bicipital, incluant le circuit qui fait relâcher le triceps brachial (fuseau, neurones, racines, ganglion, substance grise, synapses, muscles). (2 pts)
- c)Expliquer comment l’intensité de l’étirement est codée, depuis le fuseau jusqu’à la fibre musculaire, en précisant la nature du message à chaque étape. (1,5 pt)
- d)Un élève affirme : « Le réflexe bicipital ne met en jeu qu’une seule synapse. » Indiquer ce qui est exact et ce qui est inexact dans cette phrase. (1 pt)
Exercice 2 – Vitesse de conduction et temps central ★★
(6 pts)On stimule une fibre sensorielle et on enregistre ses PA avec deux électrodes placées à 35 mm et à 152 mm du point de stimulation ; ils y apparaissent 0,65 ms et 1,95 ms après la stimulation. Chez le même sujet, la voie sensorielle d’un réflexe myotatique mesure 0,72 m (fibres de même vitesse) et la voie motrice 0,68 m, parcourue à 40 m·s−1 ; la synapse neuromusculaire et l’excitation du muscle durent 1,7 ms ; la latence totale mesurée est de 27,25 ms. Le délai d’une synapse centrale est de l’ordre de 0,5 à 1 ms.
- a)Calculer la vitesse de conduction de la fibre sensorielle, en m·s−1. (1,5 pt)
- b)Calculer les durées de conduction sensorielle et motrice du réflexe. (2 pts)
- c)Calculer le temps central du réflexe. (1 pt)
- d)Conclure sur le nombre de synapses centrales, puis indiquer la conclusion qu’on aurait tirée d’un temps central de 2,4 ms. (1,5 pt)
Exercice 3 – Un venin à la plaque motrice ★★★
(8 pts)Le venin de la veuve noire, une araignée, provoque chez l’être humain des douleurs et des contractures musculaires. On l’étudie sur une jonction neuromusculaire de grenouille (d’après Clark, Hurlbut et Mauro, 1972 ; données simplifiées).
Document 1. Au repos, la fibre présente quelques petites dépolarisations spontanées de la plaque, d’environ 0,5 mV : chacune correspond à la libération du contenu d’une seule vésicule. Dans les minutes qui suivent l’application du venin, et sans aucune stimulation, leur fréquence augmente très fortement.
Document 2. Une heure plus tard, les petites dépolarisations spontanées ont disparu ; la stimulation du nerf ne provoque plus ni potentiel de plaque ni contraction. La stimulation directe du muscle provoque une contraction, et de l’acétylcholine déposée sur la plaque provoque une dépolarisation.
Document 3. Électronographies de la terminaison du motoneurone : avant le venin, de très nombreuses vésicules ; une heure après, presque aucune, les autres structures étant normales.
- a)Interpréter le document 1 : quelle étape de la transmission le venin déclenche-t-il, et avec quelle conséquence possible sur le muscle ? (2 pts)
- b)À l’aide du document 2, montrer que, une heure après, le blocage ne concerne ni le muscle ni ses récepteurs, et localiser l’action du venin. (2 pts)
- c)À l’aide du document 3, expliquer la succession des deux phases observées. (2 pts)
- d)Comparer l’action de ce venin à celle du curare, puis prévoir l’état du réflexe myotatique d’un muscle dont toutes les plaques motrices sont dans l’état du document 2. (2 pts)
Bon courage !
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Corrigé et barème – Réflexes : le réflexe myotatique
Durée : 120 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Spécialité SVT Terminale
Exercice 1 – Mobiliser ses connaissances : le réflexe bicipital ★★
(6 pts)- a)Le réflexe myotatique est la contraction involontaire, rapide et stéréotypée d’un muscle en réponse à son propre étirement. La percussion tire sur le tendon et étire brièvement le biceps : ses fuseaux neuromusculaires, sensibles à l’étirement, émettent des potentiels d’action, et c’est le biceps lui-même qui se contracte. (1,5)
- b)Attendu : coupe de moelle (substance grise et blanche, cornes dorsales et ventrales) ; fuseau dans le biceps → neurone sensoriel (corps cellulaire dans le ganglion rachidien, fibre dans le nerf puis la racine dorsale) → synapse avec le motoneurone du biceps dans la substance grise → axone dans la racine ventrale puis le nerf → plaque motrice du biceps ; ramification vers un interneurone inhibiteur → motoneurone du triceps ; sens du message fléché, titre, légendes. (1,5)
- c)Au fuseau, l’étirement crée un potentiel de récepteur d’autant plus ample qu’il est fort, qui déclenche des PA. Le long des axones, le message est électrique, codé en fréquence de PA (amplitude constante). À la synapse avec le motoneurone, puis à la plaque motrice, il devient chimique, codé en concentration de neurotransmetteur (glutamate, puis acétylcholine). Dans le motoneurone puis dans la fibre musculaire, il redevient électrique : un étirement plus fort donne plus de PA, plus de neurotransmetteur, une contraction plus forte. (1,5)
- d)Exact : entre le neurone sensoriel et le motoneurone du biceps, il n’y a qu’une synapse centrale : le réflexe est monosynaptique. Inexact : s’y ajoutent la synapse neuromusculaire et, pour relâcher le triceps, un circuit à interneurone inhibiteur qui compte deux synapses centrales. (1,5)
Attention — Sur le schéma, la synapse du réflexe est dans la moelle et le corps cellulaire du neurone sensoriel hors de la moelle, dans le ganglion : deux erreurs fréquentes.
Exercice 2 – Vitesse de conduction et temps central ★★
(6 pts)- a)d = 152 − 35 = 117 mm = 0,117 m ; Δt = 1,95 − 0,65 = 1,3 ms = 0,0013 s ; v = 0,117 ÷ 0,0013 = 90 m·s−1 (contrôle : 117 mm ÷ 1,3 ms = 90 mm·ms−1). (1,5)
- b)Sensorielle : 0,72 ÷ 90 = 0,008 s = 8 ms ; motrice : 0,68 ÷ 40 = 0,017 s = 17 ms. (1,5)
- c)Temps central = 27,25 − 8 − 17 − 1,7 = 0,55 ms. (1,5)
- d)0,55 ms correspond à un seul délai synaptique (0,5 à 1 ms) : le réflexe est monosynaptique. Avec 2,4 ms, il y aurait eu plusieurs délais synaptiques : circuit polysynaptique, avec au moins un interneurone. (1,5)
Méthode — Deux électrodes réceptrices éliminent le délai de naissance du PA ; on convertit en mètres et en secondes, ou on utilise 1 mm·ms−1 = 1 m·s−1.
Exercice 3 – Un venin à la plaque motrice ★★★
(8 pts)- a)Chaque petite dépolarisation traduit la libération d’une vésicule d’ACh. Leur fréquence augmentant très fortement sans stimulation, le venin déclenche une exocytose massive et spontanée des vésicules. L’ACh libérée en grande quantité peut dépolariser la fibre jusqu’au seuil : des PA musculaires apparaissent sans message nerveux, d’où des contractions involontaires (contractures). (2)
- b)La fibre se contracte à la stimulation directe : elle est excitable et contractile. L’ACh déposée la dépolarise : ses récepteurs fonctionnent. Pourtant, la stimulation du nerf ne donne plus de potentiel de plaque : l’ACh n’est plus libérée. Le venin agit sur la terminaison présynaptique du motoneurone. (2)
- c)Les vésicules ont disparu de la terminaison : elles se sont toutes vidées pendant la première phase. 1re phase : exocytose massive → beaucoup d’ACh → contractions. 2e phase : stock de vésicules épuisé → les PA du motoneurone n’entraînent plus de libération d’ACh → plus de potentiel de plaque → paralysie. (2)
- d)Le curare agit sur les récepteurs postsynaptiques (l’ACh est libérée mais ne peut pas agir, l’ACh déposée est sans effet) ; le venin agit sur la terminaison présynaptique (récepteurs intacts, mais plus d’ACh à libérer). Dans les deux cas, la synapse neuromusculaire ne transmet plus : l’arc réflexe est interrompu à son dernier relais et le réflexe myotatique est aboli, bien que fuseaux, neurones et moelle fonctionnent. (2)
Le point clé — Pour localiser une substance, l’ACh déposée directement sur la fibre sépare les deux côtés de la synapse : réponse présente, le problème est présynaptique ; absente, il est postsynaptique ou musculaire.
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Ce contrôle de spécialité SVT Terminale en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Réflexes : le réflexe myotatique » : 3 exercices, 120 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Mobiliser ses connaissances : le réflexe bicipital ★★/ 6 pts
- Exercice 2 — Vitesse de conduction et temps central ★★/ 6 pts
- Exercice 3 — Un venin à la plaque motrice ★★★/ 8 pts
Notions évaluées
réflexe, réflexe myotatique, tonus, posture ; arc réflexe, fuseau neuromusculaire, neurone sensoriel, ganglion rachidien, racine dorsale, racine ventrale, nerf mixte, moelle épinière, substance grise, substance blanche, cornes dorsale et ventrale, motoneurone, effecteur, muscle antagoniste ; section, stimulation, bout central, bout périphérique, fibres centripètes et centrifuges, dégénérescence wallérienne ; neurone, axone, myéline, potentiel de repos, potentiel d’action, seuil, tout ou rien, période réfractaire, fréquence, potentiel de récepteur, vitesse de conduction, recrutement ; synapse, vésicules, exocytose, fente synaptique, récepteurs, acétylcholine, potentiel de plaque, acétylcholinestérase, codage en concentration, délai synaptique, curare, toxine botulique, néostigmine ; glutamate, PPSE, interneurone inhibiteur, glycine, PPSI, innervation réciproque, monosynaptique, temps central, strychnine ; réflexe aboli, réflexe vif, étage de la moelle, choc spinal, latence.
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours et la fiche de révision.
- Refaire les exercices corrigés.
- Se tester avec le QCM (24 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 120 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Réflexes : le réflexe myotatique » ?
- 120 minutes pour 3 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 120 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de spécialité SVT de terminale ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Réflexes : le réflexe myotatique » du programme officiel de spécialité SVT en terminale, soit : éléments fonctionnels de l’arc réflexe, récepteur sensoriel, neurone sensoriel, centre nerveux de la moelle épinière, relais synaptique, neurone moteur ; muscles antagonistes ; caractéristiques structurales et fonctionnelles du neurone ; potentiel d’action, codage électrique en fréquence ; éléments structurels des synapses neuro-neuronale et neuromusculaire, acétylcholine, codage biochimique en concentration ; potentiel d’action musculaire et ions calcium ; coupes de moelle et de nerf, électronographies de synapses ; test médical du réflexe myotatique, lésions médullaires, action de substances
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
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