L’ATP dans la contraction musculaire

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Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Énergie et cellule vivante
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L&rsquo ATP dans la contraction musculaire

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1Des cellules musculaires contractiles

&thinsp Les muscles sont form&eacute s de fibres contractiles contenant dans leur cytoplasme des structures prot&eacute iques appel&eacute es myofibrilles et compos&eacute es d&rsquo entit&eacute s identiques et juxtapos&eacute es, les sarcom&egrave res. Ceux-ci sont compos&eacute s de filaments fins d&rsquo actine qui sont rattach&eacute s aux stries Z (zone de contact entre deux sarcom&egrave res) et de filaments &eacute pais de myosine au centre du sarcom&egrave re (doc.1).

&thinsp Lors de la contraction musculaire, les sarcom&egrave res raccourcissent gr&acirc ce au glissement des filaments d&rsquo actine par rapport aux filaments de myosine.

Doc.  1&ensp Organisation d&rsquo une fibre musculaire.

2ATP et contraction musculaire

&thinsp Les extr&eacute mit&eacute s des filaments de myosine disposent de &laquo   t&ecirc tes  &raquo pouvant se fixer au filament d&rsquo actine. La fixation d&rsquo une mol&eacute cule d&rsquo ATP sur la t&ecirc te de myosine entra&icirc ne son d&eacute tachement du filament d&rsquo actine et son hydrolyse son basculement et attachement au filament d&rsquo actine. L&rsquo expulsion de l&rsquo ADP  +  Pi issu de l&rsquo hydrolyse de l&rsquo ATP entra&icirc ne le pivotement de la t&ecirc te de myosine lui-m&ecirc me responsable du raccourcissement du sarcom&egrave re.

Le retour de l&rsquo ATP dans la t&ecirc te de myosine permet son d&eacute tachement et son retour &agrave sa position initiale (&gt rabats,IV).

L&rsquo ATP fournit donc l&rsquo &eacute nergie n&eacute cessaire au basculement des t&ecirc tes de myosine, donc au raccourcissement des sarcom&egrave res (doc.2).

Doc.  2&ensp Le raccourcissement des sarcom&egrave res.

3Origine de l&rsquo ATP dans les cellules musculaires

&thinsp L&rsquo ATP doit &ecirc tre renouvel&eacute e en permanence car ses stocks sont tr&egrave s faibles.

&thinsp Durant les premi&egrave res secondes de l&rsquo activit&eacute musculaire des m&eacute canismes d&rsquo appoint ana&eacute robies sont utilis&eacute s pour renouveler l&rsquo ATP. On distingue  :

&ndash l&rsquo hydrolyse de la phosphocr&eacute atine en cr&eacute atine 

&ndash la fermentation lactique du pyruvate issu de la glycolyse. Ce m&eacute canisme peu rentable, g&eacute n&egrave re de plus l&rsquo accumulation d&rsquo acide lactique conduisant &agrave une fatigue musculaire.

&thinsp Au-del&agrave de quelques dizaines de secondes et une fois que le syst&egrave me cardiovasculaire s&rsquo est adapt&eacute &agrave l&rsquo effort, c&rsquo est la respiration cellulaire qui va permettre la r&eacute g&eacute n&eacute ration de l&rsquo ATP. L&rsquo apport d&rsquo O2 par le sang permettant ainsi d&rsquo utiliser le glucose de mani&egrave re beaucoup plus rentable.

&thinsp Le fonctionnement de la cellule musculaire est donc bas&eacute sur des couplages &eacute nerg&eacute tiques  :

&ndash   l&rsquo un qui permet la synth&egrave se d&rsquo ATP &agrave partir de diff&eacute rentes r&eacute actions chimiques permettant des transferts d&rsquo &eacute nergie chimique 

&ndash   l&rsquo autre associ&eacute &agrave l&rsquo hydrolyse d&rsquo ATP qui permet la transformation d&rsquo une &eacute nergie chimique en &eacute nergie m&eacute canique, la contraction musculaire.

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