Métabolisme énergétique 
des cellules musculaires

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Énergie et cellule vivante
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2010 | Académie : Antilles, Guyane
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Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet
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Métabolisme énergétique
des cellules musculaires
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Énergie et cellule vivante

Corrigé

41

Spécialité

svtT_1009_04_00C

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Antilles, Guyane &bull Septembre 2010

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 &bull 5 points

La contraction des cellules musculaires consomme de l&rsquo ATP. Cette molécule n&rsquo est pas stockée dans les cellules et doit être régénérée en permanence.

Les muscles sont constitués de deux grands types de cellules : des fibres de type I et des fibres de type II.

&gt  En exploitant le document 1, et à l&rsquo aide de vos connaissances, donnez les caractéristiques de chaque type de fibres musculaires en relation avec son métabolisme énergétique. Montrez, en exploitant l&rsquo ensemble des documents 1 à 3, que les athlètes présentent des caractéristiques physiologiques associées aux particularités de leur sport.

Document 1

Tableau de quelques caractéristiques
des fibres musculaires

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Caractéristiques

Fibres 
de type I

Fibres 
de type II

Vitesse de contraction

faible

élevée

Nombre de capillaires par fibre

4-5

3

Molécules de myoglobine fixatrices d&rsquo O2

+ + +

+

Quantité de mitochondries

+ + +

+

ATP synthétase

+ + +

+

Réserves en substrat (glycogène-lipides)

+ + +

+ + +

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Remarque. Le nombre de signes + est proportionnel à la quantité de produit ou d&rsquo organites cellulaires.

Document 2

Pourcentages des deux types de fibres
chez différents athlètes


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D&rsquo après SVT option sciences expérimentales 1re S, Nathan.

Document 3

Puissance énergétique fournie par le muscle
et voie métabolique sollicitée en fonction
de la durée de l&rsquo exercice


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Comprendre le sujet

  • Le sujet vous propose un découpage en deux parties : une première question qu&rsquo il faut résoudre à partir des données du document 1, une deuxième question à envisager à l&rsquo aide des données des trois documents. Il faut suivre ce découpage. Toutefois, il est bon de lire rapidement l&rsquo ensemble des documents avant d&rsquo exploiter à fond le document 1. Le document 3 par exemple vous parle de voies aérobie, et anaérobie, ce qui peut vous aider dans l&rsquo exploitation du document 1.
  • Pour le document 1, si on veut éviter une paraphrase des données, il est bon de les exploiter de façon comparative et de bien distinguer celles qui sont en rapport avec la livraison de dioxygène aux fibres et celles qui sont en rapport avec l&rsquo utilisation du dioxygène par les fibres.
  • Le document 3 est d&rsquo exploitation difficile et des précisions manquent d&rsquo ailleurs pour une analyse rigoureuse. Bien voir que les 3 voies métaboliques indiquées assurent la régénération de l&rsquo ATP et la question à se poser est : assurent-elles la régénération de beaucoup d&rsquo ATP et pendant combien de temps ?

Mobiliser ses connaissances

Toute cellule vivante, isolée ou non, animale ou végétale (autotrophe et non autotrophe), régénère son ATP en oxydant des molécules organiques par processus respiratoire et fermentaire. Par contraste avec l&rsquo oxydation complète du substrat liée aux mitochondries, une oxydation incomplète est possible par fermentation.