Physiologie comparée : les systèmes sensoriels

Thèmes abordés

Systèmes sensoriels, audition, olfaction, vision, physiologie, cellulaire, moléculaire, cellules ciliées, transduction, canaux ioniques, cellules sensorielles, oreille externe, oreille interne, amplification, neurones, dépolarisation, hyperpolarisation, Prestine, rhodopsine, photorécepteurs, acuité olfactive

Résumé du document

Le son est le changement de la compression de l'air dans l'environnement : les molécules sont plus rapprochées ou plus éloignées (phases de compression et décompression). La réception se fait par des mécanorécepteurs : ce sont des cellules ciliées. L'olfaction est assurée par des chimiorécepteurs, qui sont des récepteurs chimiques olfactifs. Ce cours vise à comprendre comment se transmet l'information sensorielle aux niveaux physiologiques et cellulaires, notamment pour la vision, l'olfaction et l'audition.

Extraits

[...] Physiologie comparée des espèces VISION des couleurs : humain VS crustacé (ici une crevette mante) : Ces crevettes ont plus de rhodopsine donc elles voient plus de couleurs. Elles ont 6 à 15 gènes opsines différentes alors que l'homme n'a seulement 3 gènes opsines. Elles ont cette adaptation qui leur permet de voir une gamme de couleurs plus importante. La différence de sensibilité des photorécepteurs vient principalement de la variabilité de la structure des opsines chez ces crevettes. Elles ont des rangées de photorécepteurs dont certaines qui ont des molécules fluorescentes dans le cône. [...]

[...] Puis il y a amplification des signaux environnementaux par des récepteurs sensoriels. Physiologie comparée de la transduction sensorielle Prétraitement des signaux Pré traitement = c'est tout traitement en amont des cellules réceptrices. VISION : l'iris contrôle la quantité de lumière, tandis que la cornée et le cristallin permettent la mise au point de l'image = l'accommodation (avec un rôle de prisme), attention, il n'y a PAS d'amplification du signal. OLFACTION : les protéines chaperonnes (OBP) ont 2 rôles principaux : la solubilisation + le transport des molécules odorantes jusqu'aux récepteurs olfactifs et augmenter la [en molécules odorantes] c'est de l'amplification). [...]

[...] L'expression du transporteur NKCC1 permet de maintenir une concentration de Cl- intracellulaire élevée (ECl- = 0 mV). Dans ces conditions l'ouverture des canaux Cl- entraine un courant entrant (flux de chlore vers l'extérieur) et une dépolarisation. AUDITION : la transduction se fait par les cellules ciliées internes et l'amplification par les cellules ciliées externes de la cochlée. Tonotopie de la cochlée : la différence de forme et de rigidité de la membrane basilaire créée une tonotopie des vibrations selon la fréquence du son reçu. [...]

[...] VS Microsmats = les primates. AUDITION : il existe une gamme d'audition très variable chez les mammifères. Quelles adaptations physiologiques du système auditif permettent l'audition à haute et basse fréquences ? La membrane basilaire change : la rigidité, la taille et la forme changent La protéine Prestine a subi des mutations mais on constate une évolution convergente chez les chauves-souris et dauphins qui sont des groupes frères car font tous deux l'écholocation Plus la membrane basilaire est rigide et plus il est possible de détecter des hautes fréquences d'ondes sonores et donc des sons aigus (comme chez les dauphins et chauves-souris notamment) = il y a une corrélation. [...]

[...] On traduit ces différentes modalités en signal neuronal. Dans un neurone typique : la est très basse à l'intérieur et plus élevée à l'extérieur. La cellule doit maintenir cette différence de concentration. Il existe différents transporteurs et pompes qui permettent de maintenir les gradients (échangeur, co-transporteur). L'ouverture/fermeture des canaux dans la membrane (changement de conductance ou perméabilité de la membrane) produit des courants transmembranaires et modifie le potentiel de membrane. Les canaux peuvent être activés par un ligand, un second messager intracellulaire, le voltage ou GABA. [...]