L ATP est un intermédiaire métabolique produit par la respiration ou la fermentation, source d énergie indispensable à la contraction musculaire.

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1 Pb : quelles sont les relations entre ATP et contractions musculaires? 2 ème leçon : L ATP forme d énergie chimique utilisable pour la contraction musculaire Hypothèse : ATP = intermédiaire métabolique fournissant l énergie I) des données expérimentales Protocole expérimental : - Muscle de criquet isolé + CaCl 2 on s attend à contraction - Muscle de criquet isolé + acide cyanhydrique + CaCl 2 on s attend à pas de contraction - Muscle de criquet isolé + acide cyanhydrique + CaCl 2 + ATP on s attend à contraction L ATP est un intermédiaire métabolique produit par la respiration ou la fermentation, source d énergie indispensable à la contraction musculaire. Pb : comment l énergie chimique de l ATP est-elle convertie en énergie mécanique? II) de l énergie chimique de l ATP à l énergie mécanique de la contraction musculaire Le muscle est formé de cellules ou fibres musculaires plurinucléées qui présentent une double striation, longitudinale et transversale. La striation longitudinale s explique par son organisation «en parallèle». Les fibres musculaires contiennent de nombreuses myofibrilles, elles-mêmes constituées de myofilaments, tous parallèles entre eux. Le sarcomère est l unité élémentaire structurale et fonctionnelle du muscle. Structure et ultrastructure du muscle squelettique.

2 Pb : ça fonctionne comment? La contraction d un muscle est possible par un raccourcissement des sarcomères des myofibrilles des cellules = fibres musculaires. Elle est liée à un glissement des filaments fins d actine entre les filaments épais de myosine, constituants des myofibrilles.

3 Pb : toujours pas d ATP dans tout ça? Ce raccourcissement nécessite une hydrolyse de l ATP au niveau des têtes de myosine (= enzymes = ATPases) : ATP + H 2 O ADP + Pi + énergie (mécanique ici) Les modifications de conformation spatiale des têtes de myosine possible grâce à l ATP et à son hydrolyse assurent le coulissement des filaments d actine entre ceux de myosine : l énergie chimique de l ATP est transformée en énergie mécanique permettant la contraction musculaire. Têtes de myosine = mécanoenzymes = moteurs moléculaires

4 Interactions ATP, actine et myosine Pb : Il doit en falloir de l ATP pour contracter nos muscles à la demande??? L ATP n est pas stocké, mais régénéré aussi vite qu il est détruit par fermentation ou respiration cellulaires. NB : Un homme au repos utilise environ 40 kg d ATP en 24 h alors que les quantités présentes à un moment donné sont infimes. Pour une cellule de foie, la moitié des molécules d ATP est régénéré en 1 ou 2 minutes. L ATP est un intermédiaire métabolique produit par la respiration ou la fermentation, source d énergie indispensable à toutes les activités cellulaires (contraction musculaire, mouvements, synthèses).

5 Pb : mettre en relation modalités de la régénération de l ATP, le type d effort pratiqué et les caractéristiques structurales et fonctionnelles des fibres musculaires!!! Course à pied de 100m = effort intense et bref Production d acide lactique + maintien cst de la [ATP] Recyclage ATP par fermentation lactique (recyclage pas efficace à 100% car légère de l ATP)

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8 Vaisseau sanguin Réserves de glycogène Apport Glucose + O 2 Apport Glucose Nombreuses mitochondries Mitochondries rares RESPIRATION FERMENTATION LACTIQUE Lors d un effort musculaire, le temps que l adaptation cardio-respiratoire ait lieu pour assurer un approvisionnement correct des muscles en O 2 et glucose, la fermentation lactique fournit très rapidement l ATP nécessaires aux fibres musculaires. Mais son faible rendement en ATP et l accumulation d acide lactique ne permettent pas de poursuivre un effort de longue durée. Elle ne permet que des efforts intenses de courte durée. Ce type d effort sollicite les fibres musculaires de type 2. C est l augmentation progressive de la respiration cellulaire en présence d O 2 et de glucose apportés par le sang qui permet de produire une quantité beaucoup plus importante d ATP ce qui permet la réalisation d un effort moins soutenu mais plus durable. Ce type d effort sollicite les fibres musculaires de type 1.