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Communication nerveuse et communication hormonale

Quatrième · SVT · Le vivant et son évolution

Le vivant et son évolution

La communication nerveuse

Ton corps est fait de milliards de cellules réparties dans des organes très éloignés les uns des autres. Pour que tout fonctionne ensemble, il faut que ces organes communiquent. L'organisme dispose pour cela de deux grands systèmes de communication : le système nerveux, ultra rapide, et le système hormonal, plus lent mais durable. On commence par le premier.

Le neurone, la cellule du système nerveux

Le neurone est une cellule très allongée, spécialisée dans la transmission des messages. Il possède :
— un corps cellulaire, qui contient le noyau ;
— de courts prolongements ramifiés qui reçoivent les messages ;
— une longue fibre nerveuse (l'axone) qui transporte le message, parfois sur plus d'un mètre.
Les fibres nerveuses de milliers de neurones sont regroupées en faisceaux : ce sont les nerfs.

Le trajet d'un message nerveux

  • 1. Un stimulus (lumière, son, chaleur, contact…) agit sur un organe sensoriel.
  • 2. L'organe sensoriel contient des récepteurs qui créent un message nerveux sensitif.
  • 3. Ce message circule dans un nerf sensitif jusqu'au centre nerveux (moelle épinière ou cerveau).
  • 4. Le centre nerveux traite l'information et élabore une réponse.
  • 5. Un message nerveux moteur part par un nerf moteur vers l'organe effecteur.
  • 6. Le muscle se contracte : c'est la réponse.

Le vivant et son évolution

La communication hormonale et la comparaison des deux systèmes

Certains messages ne se transmettent pas par les nerfs mais par le sang. Ce sont les hormones. Elles ne servent pas à réagir en une fraction de seconde, mais à régler le fonctionnement de l'organisme sur des heures, des jours, voire des années — comme pendant la puberté.

Quelques glandes et hormones à connaître

GlandeHormone produiteOrgane(s) cible(s)Effet principal
Hypophyse (sous le cerveau)Hormones hypophysairesTesticules, ovairesDéclenche le fonctionnement des organes reproducteurs
TesticulesTestostéroneNombreux organes du corpsCaractères sexuels secondaires masculins, production de spermatozoïdes
OvairesŒstrogènes et progestéroneUtérus, nombreux organesCaractères sexuels secondaires féminins, cycle de l'utérus
PancréasInsulineFoie, musclesFait baisser le taux de glucose dans le sang

Comparer les deux systèmes de communication

CritèreCommunication nerveuseCommunication hormonale
Support du messageSignal électrique dans les neuronesMolécule (hormone) transportée par le sang
Voie empruntéeLes nerfsLes vaisseaux sanguins
VitesseTrès rapide (moins d'une seconde)Lente (minutes, heures, voire années)
Durée de l'effetBrèveLongue et durable
CibleUn organe précis, atteint directementTous les organes possédant le bon récepteur

Exercices corrigés

  1. Dans quel ordre le message circule-t-il quand tu attrapes un ballon que tu vois arriver ?

    • A.Muscle → nerf moteur → cerveau → nerf sensitif → œil
    • B.Œil → nerf moteur → moelle épinière → nerf sensitif → muscle
    • C.Œil → nerf sensitif → cerveau → nerf moteur → muscleBonne réponse
    • D.Cerveau → œil → nerf sensitif → muscle → nerf moteur

    Réponse : C — Œil → nerf sensitif → cerveau → nerf moteur → muscle

    Le trajet part toujours de l'organe sensoriel qui détecte le stimulus : ici l'œil voit le ballon. Le message sensitif remonte par le nerf sensitif jusqu'au cerveau, qui traite l'information et décide de la réponse. Un message moteur redescend alors par le nerf moteur vers les muscles du bras, qui se contractent. Retiens le sens des mots : sensitif = qui monte vers le centre, moteur = qui descend vers le muscle.

  2. Une hormone circule dans tout le corps. Pourquoi n'agit-elle pourtant que sur certains organes ?

    • A.Parce qu'elle est guidée par les nerfs vers le bon organe
    • B.Parce qu'elle est détruite avant d'atteindre les autres organes
    • C.Parce qu'elle n'est produite qu'en très petite quantité
    • D.Parce que seuls certains organes possèdent les récepteurs qui la reconnaissentBonne réponse

    Réponse : D — Parce que seuls certains organes possèdent les récepteurs qui la reconnaissent

    L'hormone passe effectivement devant tous les organes, puisque le sang irrigue tout le corps. Mais elle ne peut agir que là où se trouvent des récepteurs à sa forme : c'est le principe de la clé et de la serrure. Les organes qui portent ces récepteurs sont appelés organes cibles. Les nerfs ne guident pas les hormones, et ce n'est pas une question de quantité : même très concentrée, une hormone reste sans effet sur un organe dépourvu de récepteur.

  3. Quel est le rôle principal de l'hypophyse ?

    • A.Elle produit des hormones qui commandent les organes reproducteursBonne réponse
    • B.Elle filtre le sang pour éliminer les déchets
    • C.Elle fabrique les spermatozoïdes et les ovules
    • D.Elle transmet les messages nerveux jusqu'aux muscles

    Réponse : A — Elle produit des hormones qui commandent les organes reproducteurs

    L'hypophyse est une petite glande située sous le cerveau. Elle libère dans le sang des hormones qui atteignent les testicules ou les ovaires et déclenchent leur activité : c'est ainsi que démarre la puberté. Elle fait donc le lien entre le système nerveux et le système hormonal. Ce sont bien les testicules et les ovaires, et non l'hypophyse, qui fabriquent les cellules reproductrices.

  4. Quelle affirmation décrit correctement la durée des effets des deux systèmes ?

    • A.Les deux ont des effets qui durent plusieurs jours
    • B.L'effet nerveux est bref, l'effet hormonal est durableBonne réponse
    • C.L'effet nerveux est durable, l'effet hormonal est bref
    • D.Aucun des deux n'a d'effet mesurable dans le temps

    Réponse : B — L'effet nerveux est bref, l'effet hormonal est durable

    Le message nerveux provoque une réponse immédiate mais qui cesse dès que le message s'arrête : la contraction d'un muscle dure le temps du message. Les hormones, à l'inverse, restent dans le sang un certain temps et leurs effets s'installent dans la durée : la testostérone transforme le corps pendant plusieurs années au cours de la puberté. Rapide et bref d'un côté, lent et durable de l'autre : c'est la clé de la comparaison.

  5. Dans une expérience, on relie deux organes uniquement par un vaisseau sanguin, tous les nerfs ayant été sectionnés. L'organe receveur réagit quand même. Que peut-on conclure ?

    • A.La communication est nerveuse
    • B.La communication est hormonaleBonne réponse
    • C.L'expérience ne permet aucune conclusion
    • D.Les deux organes fonctionnent indépendamment

    Réponse : B — La communication est hormonale

    Puisque tous les nerfs sont coupés, aucun message nerveux ne peut passer. Pourtant l'organe receveur réagit : le message a donc emprunté la seule voie restante, le sang. Or un message qui circule dans le sang est une hormone. On conclut que la communication est hormonale. C'est exactement le raisonnement des expériences historiques de séparation des organes : couper une voie et observer si la réponse persiste.

  6. Un élève écrit : « Le cerveau envoie un message dans le sang jusqu'au muscle du bras pour le contracter. » Où est l'erreur ?

    • A.Le cerveau ne commande jamais les muscles
    • B.Le message part du muscle, pas du cerveau
    • C.Les muscles ne peuvent pas se contracter volontairement
    • D.Le message moteur circule dans un nerf, pas dans le sangBonne réponse

    Réponse : D — Le message moteur circule dans un nerf, pas dans le sang

    Le cerveau commande bien les muscles, et le message part bien de lui : ces deux points sont corrects. L'erreur porte sur la voie empruntée. Un message moteur est un signal électrique qui circule le long des neurones regroupés en nerf moteur. Le sang, lui, ne transporte que des hormones. Confondre les deux voies revient à confondre les deux systèmes de communication.

  7. Quelle est la cellule spécialisée dans la transmission des messages nerveux ?

    • A.Le globule rouge
    • B.Le neuroneBonne réponse
    • C.La cellule musculaire
    • D.L'hormone

    Réponse : B — Le neurone

    Le neurone est la cellule du système nerveux : très allongée, elle conduit le message nerveux sous forme de signal électrique. Le globule rouge transporte le dioxygène dans le sang, la cellule musculaire se contracte (c'est un effecteur, pas un transmetteur), et l'hormone n'est pas une cellule mais une molécule.

  8. Par quoi une hormone est-elle transportée dans l'organisme ?

    • A.Par les nerfs
    • B.Par les os
    • C.Par le sangBonne réponse
    • D.Par l'air des poumons

    Réponse : C — Par le sang

    Une hormone est libérée par une glande directement dans le sang : c'est la circulation sanguine qui la distribue dans tout le corps. Les nerfs, eux, transportent les messages nerveux, qui sont électriques. C'est justement cette différence de support (sang contre nerfs) qui distingue les deux systèmes de communication.

  9. Comment appelle-t-on un faisceau regroupant des milliers de fibres nerveuses ?

    • A.Un nerfBonne réponse
    • B.Une synapse
    • C.Une glande
    • D.Un récepteur

    Réponse : A — Un nerf

    Un nerf est un faisceau de fibres nerveuses (les longs prolongements des neurones) regroupées ensemble, comme les fils d'un câble électrique. La synapse est au contraire l'espace minuscule entre deux neurones, la glande fabrique des hormones, et le récepteur reçoit un stimulus ou une hormone.

  10. Quels sont les deux centres nerveux de l'organisme ?

    • A.Le cœur et les poumons
    • B.Les nerfs sensitifs et les nerfs moteurs
    • C.Les testicules et les ovaires
    • D.Le cerveau et la moelle épinièreBonne réponse

    Réponse : D — Le cerveau et la moelle épinière

    Les centres nerveux sont les organes qui reçoivent, traitent l'information et élaborent une réponse : le cerveau et la moelle épinière. Les nerfs ne sont pas des centres nerveux mais des voies de transport. Le cœur et les poumons sont des organes effecteurs, et les testicules et ovaires sont des glandes du système hormonal.

  11. Laquelle de ces deux communications est la plus rapide ?

    • A.La communication nerveuseBonne réponse
    • B.La communication hormonale
    • C.Elles ont exactement la même vitesse
    • D.Cela dépend uniquement de l'âge de la personne

    Réponse : A — La communication nerveuse

    La communication nerveuse est de très loin la plus rapide : le message électrique parcourt les nerfs en une fraction de seconde, ce qui permet par exemple de retirer sa main d'une plaque brûlante immédiatement. La communication hormonale, elle, doit attendre que le sang distribue l'hormone : ses effets se comptent en minutes, en heures, voire en années comme pendant la puberté.

  12. Comment appelle-t-on un organe qui produit une hormone ?

    • A.Un effecteur
    • B.Une glandeBonne réponse
    • C.Un organe sensoriel
    • D.Un neurotransmetteur

    Réponse : B — Une glande

    Une glande est un organe qui fabrique une hormone et la libère dans le sang : c'est le cas de l'hypophyse, des testicules, des ovaires ou du pancréas. L'effecteur est au contraire l'organe qui exécute la réponse, l'organe sensoriel détecte un stimulus, et le neurotransmetteur est une molécule libérée dans une synapse, pas un organe.

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