Fonctionnement de la cellule musculaire striée squelettique B11

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1 Fonctionnement de la cellule musculaire striée squelettique B11

2 B Les myocytes dans le muscle squelettique tendons muscle os

3 Figure TP page 3. Arrangement des principaux constituants d'un muscle squelettique

4 Jonction myotendineuse

5 CT de muscle strié squelettique (MO x 100) Périmysium Endomysium Vaisseau sanguin Fibres musculaires Faisceau de fibres Tissu adipeux

6 Figure TP page 6. Les sarcomères d'un myocyte Une myofibrille 1 µm Un sarcomère

7 B Coupe longitudinale d un fragment de myocyte (MET) 3 myofibrilles Sarcoplasme bande I strie Z Sarcolemme Noyau Un sarcomère bande A bande H Sarcomère (l 2,5 µm) 1 µm ligne M 0,5 µm strie Z a - Myofibrilles et sarcomères b - Organisation simplifiée d un sarcomère

8 Figure TP page 6. Disposition des myofilaments dans le sarcomère

9 B11. 3 Coupes longitudinales de sarcomères relâché (a) et contracté (b) 1 µm

10 B11.4 Représentation schématique de sarcomères relâché (a) et contracté (b) (a) I (b) strie Z Allongement de la zone de chevauchement A H Raccourcissement de la bande H 0,5 µm strie Z Raccourcissement de la bande I strie Z Myofilament fin Myofilament épais

11 B Relation entre la tension isométrique développée et la longueur du sarcomère.

12 B Étude mécanique de l interaction actine / myosine

13 B11.7 Organisation moléculaire des myofilaments épais Têtes de myosine Zone dénudée centrale 14 nm queues des molécules de myosine disposées en faisceaux

14 B Organisation moléculaire des myofilaments fins tropomyosine T C I troponine Plan de coupe de la figure B11.11

15 B11.11 Organisation des filaments fins Tête de myosine CTroponine T C I tropomyosine Actine F Actine F T I C troponine Plan de coupe de la figure B11.11 Vue de profil Tropomyosine Coupe transversale schématique (en l absence de Ca 2+ )

16 Les protéines assurant la cohésion moléculaire du sarcomère Actine + α actinine Nébuline Tropomoduline Protéines d ancrage Titine + Cap - Z

17 Les protéines assurant la cohésion moléculaire du sarcomère Alberts & al. Biologie moléculaire de la cellule. Figure Protéines d ancrage Actine + Cap - Z Nébuline Tropomoduline Titine

18 B11.9 Fragment de sarcomère en état de rigidité cadavérique (MET) Strie Z Bande I Bande A Bande H

19 B11.10 Couplage chimiomécanique : le cycle de la myosine ATPase Libération de l ADP, pivotement («coup de force») de la tête de myosine) Myofilament fin Tête de myosine Myofilament épais (1) Strie Z ATP Fixation d ATP sur la tête de myosine Rupture du pont d union actine - myosine (4) ADP (2) ATP Libération du Pi. Liaison de la tête de myosine porteuse d ADP sur l actine F (3) ADP Pi Hydrolyse de l ATP. «Armement» de la tête de myosine porteuse d ADP et Pi à un niveau d énergie élevé.

20 B11.10 Couplage chimiomécanique : le cycle de la myosine ATPase Myofilament fin Strie Z ATP Tête de myosine ATP Myofilament épais (1) Fixation d ATP sur la tête de myosine Rupture du pont d union actine - myosine (2)

21 B11.10 Couplage chimiomécanique : le cycle de la myosine ATPase ATP ADP Pi (2) Hydrolyse de l ATP. "Armement" de la tête de myosine, porteuse d ADP et Pi à un niveau d énergie élevé. (3)

22 B11.10 Couplage chimiomécanique : le cycle de la myosine ATPase ADP Pi ADP (3) Libération du Pi. Liaison de la tête de myosine porteuse d ADP sur l actine F (4)

23 B11.10 Couplage chimiomécanique : le cycle de la myosine ATPase Myofilament fin Strie Z ADP Tête de myosine Myofilament épais (4) Libération de l ADP, pivotement («coup de force») de la tête de myosine) (1)

24 B11.10 Couplage chimiomécanique : le cycle de la myosine ATPase Libération de l ADP, pivotement («coup de force») de la tête de myosine) Myofilament fin Tête de myosine Myofilament épais (1) Strie Z ATP Fixation d ATP sur la tête de myosine Rupture du pont d union actine - myosine (4) ADP (2) ATP Libération du Pi. Liaison de la tête de myosine porteuse d ADP sur l actine F (3) ADP Pi Hydrolyse de l ATP. «Armement» de la tête de myosine porteuse d ADP et Pi à un niveau d énergie élevé.

25 B Étude mécanique de l interaction actine / myosine

26 B Contrôle de la liaison de la myosine à l actine par le calcium Tête de myosine CTroponine T C I 7 T C I troponine 8 tropomyosine Plan de coupe de la figure B11.11 Actine F I Actine F C T + Ca 2+ - Ca 2+ Actine F C I T T I C Actine F Tropomyosine

27 B11.10 Couplage chimiomécanique : le cycle de la myosine ATPase Libération de l ADP, pivotement («coup de force») de la tête de myosine) Myofilament fin Tête de myosine Myofilament épais (1) Strie Z ATP Fixation d ATP sur la tête de myosine Rupture du pont d union actine - myosine (4) ADP (2) ATP Libération du Pi. Liaison de la tête de myosine porteuse d ADP sur l actine F calcium dépendante (3) ADP Pi Hydrolyse de l ATP. «Armement» de la tête de myosine porteuse d ADP et Pi à un niveau d énergie élevé.

28 B Contrôle de la liaison de la myosine à l actine par le calcium Tête de myosine 7 8 tropomyosine Actine F Actine F + Ca 2+ Actine F Actine F T C I troponine Plan de coupe de la figure ci-contre - Ca 2+ Tropomyosine

29 Figure TP page 6. Mitochondries et glycogène

30 B11.12a Coupe longitudinale d une fibre musculaire passant par la zone équatoriale d une plaque motrice. Plusieurs terminaisons axoniques Replis du sarcolemme Myocyte

31 Document T. Coupe d'une jonction neuromusculaire (MET x 35500) 1 terminaison axonique (présynaptique) 2 - vésicules 3 - membrane présynaptique 4 - membrane postsynaptique (avec épaississements et replis) 5 - lame basale 6 - myocyte strié 7 - sarcomère M - mitochondrie

32 B11.12b Etude électrophysiologique de la synapse neuromusculaire. Potentiel de repos 1 ms Dispositif expérimental Potentiel d'action Potentiel de plaque motrice Enregistrement du potentiel transmembranaire

33 B11.12B Effets de la curarisation sur le potentiel transmembranaire du myocyte mv 0-80

34 B11.13 a) Après une stimulation isolée : secousse musculaire (a) Stimulus Potentiel de membrane Tension développée Temps (ms)

35 b) Après des stimulations répétées et rapprochées : tétanos physiologique (b) Stimulus Potentiels d action musculaires Tétanos Temps (ms)

36 Figure TP page 7. Le système T de conduction des potentiels d'action

37 Figure TP page 7. Le système T de conduction des potentiels d'action

38 B Mise en évidence expérimentale du rôle du calcium dans le couplage excitation contraction. a Dispositif expérimental 1 potentiel de membrane (mv) b Résultats émission lumineuse (10-9 lumen) tension mécanique (gf) 5 0 stimulation électrique temps (msec)

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