LE MOUVEMENT ( mécanisme ) A. Le muscle

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1 LE MOUVEMENT ( mécanisme ) A. Le muscle 1. Définition : C est l organe effecteur du mouvement. a. fonction Il a 2 fonctions essentielles : - Production de force : énergie chimique transformée en énergie mécanique - Production de chaleur, afin de maintenir la température interne de l organisme ( thermogénèse ) - b. 3 types différents de muscles : - Les muscles lisses, pour les contractions involontaires muscles des organes internes, des vaisseaux sanguins - Le muscle cardiaque. Il échappe à la contraction volontaire. Il contient son propre système qui permet la contraction, régulé par le SN autonome et le système endocrinien. - Le muscle squelettique ( ou muscle du mouvement volontaire ) ainsi nommé car il s insère sur les pièces osseuses qu il met en mouvement 1

2 2. Structure du muscle squelettique ou strié a. Organisation des muscles Le muscle squelettique se compose de plusieurs milliers de cellules contractiles individuelles ( fibres ) maintenues ensemble par des tissus conjonctifs. Ainsi chaque cellule est regroupée en paquets appelés fascicules ou faisceaux puis les faisceaux sont regroupés pour former le muscle. 2

3 Chaque structure est enveloppée par une gaine conjonctive. On distingue ainsi, de la périphérie vers le centre, les enveloppes conjonctives suivantes : épimysium, périmysium, endomysium La dernière enveloppe est celle qui entoure chaque fibre musculaire : le sarcolemme 3

4 b. La cellule ( ou fibre ) musculaire ou myocyte Pratiquement invisible à l œil nu, elle s étend d une extrémité à l autre du muscle, c est une des cellules les plus longues de l organisme. Le nombre de fibres musculaires varie en fonction de la fonction et de la dimension du muscle. Elle est composée : - du sarcolemme : membrane cytoplasmique de la fibre musculaire à chaque extrémité, le sarcolemme de la fibre fusionne avec le tendon qui s insère dans l os. - du sarcoplasme : ensemble des éléments se trouvant dans la cellule il comprend les éléments cellulaires habituels tels que : myoglobuline, noyau, mitochondries mais il contient aussi des protéines contractiles regroupées en myofibrilles. 4

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6 c. Les myofibrilles La myofibrille est composée d une succession de petits cylindres : unité de myofibrille appelée sarcomère. Le sarcomère est l unité fondamentale de la myofibrille. Le sarcomère est l unité comprise entre 2 bandes Z composée de : Bande I ( isotope : lumière pas dispersée ) zone claire composée de filaments d actine Bande A ( anisotope : lumière dispersée ) zone sombre composée de filaments d actine et de myosine Ligne M ( milieu de la bande A ) composée de filaments de myosine 6

7 Les filaments fins sont des filaments d actine et les filaments épais des filaments de myosine. Les filaments fins sont composés de plusieurs molécules globulaires sphériques d actine et de 2 protéines : la tropomyosine et la troponine. 7

8 Les filaments épais sont composés de 2 filaments entrelacés de myosine dont une extrémité forme une tête globulaire appelée tête de myosine ou pont d union jouant un rôle très important lors de la contraction musculaire 8

9 B. Le mécanisme cellulaire de la contraction Théorie des filaments glissants Pendant la contraction ou le relâchement musculaire, la longueur des filaments d actine ou de myosine reste constante, par contre la longueur des sarcomères varie en fonction des glissements des filaments fins d actine dans le réseau des filaments épais de myosine. Une cascade d évènements survient entre le moment où le sarcolemme est dépolarisé et le moment où il est raccourci. Etape 1 : libération du calcium (Ca²+) Etape 2 : le Ca²+ se fixe sur la troponine libérant ainsi le site de fixation de myosine Dans le même temps, la fixation du Ca²+ permet la scission de l ATP en ADP + Pi ( Pi = Phosphate inorganique ), scission productrice d énergie. 9

10 Etape 3 : Le Pi puis l ADP se détachent, modifiant ainsi l angle formé par les têtes de myosine fixées à l actine ( ) et donc entraînant le glissement des filaments d actine sur les filaments de myosine. Etape 4 : Seule la présence d une nouvelle molécule d ATP permet la rupture de la liaison entre l actine et la myosine ( ) et la formation d un nouveau complexe myosine-atp. Si la concentration en Ca²+ est suffisante, le cycle se reproduit. Au cours d une contraction, le cycle se reproduit plusieurs fois en fonction du potentiel d action émis par le motoneurone. Plus le nombre de cycles est grand, plus le raccourcissement est important. Etape 5 : Le mécanisme prend fin quand la concentration en Ca²+ est inférieure à la contraction de repos [ 1 μmol/l ]. Les canaux calciques du RE se ferment, le calcium est transporté activement dans le réticulum endoplasmique. Dans le mécanisme assurant la contraction, l élément - clé de la régulation est l ion calcium. L organisation ultrastructurale est essentielle dans le fonctionnement de la cellule musculaire - la jonction neuromusculaire permet la dépolarisation de la membrane de la fibre musculaire. - les triades permettent la libération massive du calcium. - l organisation des sarcomères permet le raccourcissement. 10

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