Comportements et stress

Eléments de correction – Bac blanc – lundi 25/03/2024 – Mme Carbonell

Exercice type 1 : Comportements et stress : vers une vision intégrée de  l’organisme

Sujet : Comparaison des mécanismes aboutissant à la libération de glucose dans  le sang à partir de la mobilisation des réserves de l’organisme en dehors des  repas avec ou sans stress aigu (7 pts)

 Introduction :  

En dehors des repas, l’organisme peut être amené à libérer du glucose dans le sang pour  réguler la glycémie (hypoglycémie – sans stress) ou pour gérer une situation de stress aigu.  Dans les deux cas, des hormones (glucagon ou adrénaline) interviennent.

Comment ces deux situations se déroulent-elles pour libérer du glucose dans le sang ? Nous  comparerons ainsi les mécanismes aboutissant à la libération de glucose dans le sang à  partir de la mobilisation des réserves de l’organisme en dehors des repas avec ou sans  situation de stress aigu. Nous nous focaliserons ici sur la fonction essentielle du foie dans la  disponibilité du glucose sanguin.

I). En cas de situation de stress aigu

1. mise en évidence de la libération de glucose

Exemple de mise en situation : lors d’une balade à vélo, un chien vous arrive dessus en  aboyant et en montrant les crocs au détour d’un virage… du glucose est alors libéré dans  votre sang. Quels sont les mécanismes mis en jeu ?

2. le système neuro-endocrinien mis en jeu – libération d’adrénaline et de cortisol

Un stress aigu active le système limbique (amygdale…), qui stimule la glande médullo surrénale produisant de l’adrénaline (hormone libérée dans le sang). Le foie répond à ce  signal (grâce à la présence de récepteurs à l’adrénaline) en libérant du glucose par le  processus de glycogénolyse grâce à l’enzyme glycogène phosphorylase (activée  

[pic 1]

transitoirement par l’adrénaline).

[pic 2]

II). Situation en dehors des repas (sans stress aigu)

1. Mise en évidence expérimentale : l’expérience du foie lavé de Claude  Bernard

Résultats expérimentaux exploitables : [pic 3]

+ : test positif = présence de glucose

- : test négatif = absence de glucose

Le foie est donc bien capable de libérer du glucose dans le sang (contrairement au muscle). 2. Le système endocrinien mis en jeu – libération du glucagon

La glycémie correspond au taux de glucose dans le sang d’un organisme. Chez les  mammifères, cette glycémie est régulée autour de 1g/L. Si cette glycémie est inférieure à  1g/L, alors des capteurs au niveau du pancréas détectent cet écart. Il y a alors la production  de glucagon (hormone hyperglycémiante) libéré dans le sang. Ce signal est capté par le foie  et entraîne la libération de glucose dans le sang grâce à la glycogénolyse (la même enzyme  est alors activée : la glycogène phosphorylase.

Schéma de la régulation de la glycémie en cas d’hypoglycémie (en dehors des repas) :

 Conclusion :  

Dans les deux cas en dehors des repas avec ou sans situation de stress aigu, la libération  d’une hormone (adrénaline par la glande médullo-surrénale ou glucagon par le  pancréas) dans le sang active l’enzyme glycogène phosphorylase présente dans le  foie. Cela permet donc la libération de glucose sanguin et le rend disponible (en particulier  pour les muscles).

Sans situation de stress aigu, c’est une baisse de glycémie en dehors des repas, qui  déclenche la production de glucagon par le pancréas.

En cas de situation de stress aigu, c’est le facteur de stress lui-même qui active le système  limbique, qui active également la glande médullo-surrénale, productrice d’adrénaline.

 Exercice type 2 : Produire le mouvement : contraction et apport d’énergie  Sujet : vitesse de raccourcissement des cellules musculaires (8 pts)

Proposer une hypothèse expliquant les vitesses de raccourcissement différentes  des cellules musculaires

 Introduction : Les cellules musculaires sont les seules cellules de l’organisme capable de se contracter. Elles utilisent alors l’énergie de l’hydrolyse de l’ATP pour faire glisser les filaments  de myosine et d’actine selon un cycle permettant le raccourcissement des sarcomères. On  nous demande ici de formuler une hypothèse expliquant les vitesses de raccourcissement  différentes des cellules musculaires.

La myosine est une protéine filamenteuse constituée de chaînes lourdes (« têtes ») et  légères (« queues »). Nous nous arrêterons plus particulièrement sur les chaînes lourdes

(origine, composition et fonctionnement), car elles se fixent aux filaments d’actine et  l’hydrolyse de l’ATP s’y déroule.

1. Structure de la chaîne lourde de la myosine (doc 5a)

On apprend que la chaîne lourde de la myosine comporte 2 boucles : la boucle 1 permet  la fixation de l’ATP et la boucle 2 permet la fixation à l’actine.

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