TP ATP - Unblog
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TP 5 : ATP ET ACTIVITE MUSCULAIRE La contraction d’un muscle squelettique, à l’origine d’un mouvement volontaire, nécessite un travail cellulaire. Les cellules musculaires effectuent ce travail en transformant l’énergie chimique des molécules organiques en énergie mécanique. L’ATP est un intermédiaire dans cette conversion. Quels sont les mécanismes cellulaires de la contraction musculaire, et comment intervient l’ATP dans la conversion de l’énergie chimique en énergie mécanique ? Activité 1 : Organisation structurale du muscle squelettique. Traduire une observation par un texte Utiliser le document 1 Représenter une observation par un schéma - Utiliser le document 2 - Uniquement un schéma (pas de commentaire). En utilisant les informations du document1, complétez la présentation de la structure, et ultrastructure du muscle. Document 1 : Structure et ultrastructure du muscle strié Le muscle strié est composé de………………………………………regroupant une multitude de…………………… Chaque cellule musculaire (ou ……………….. ) est une cellule que l'on peut présenter comme mille fois plus longue que large: en effet, leur diamètre varie entre 10 et 100 μm et leur longueur atteint plusieurs cm. On remarque de très nombreux noyaux à leur périphérie, qui s'expliquent par la réunion de plusieurs cellules (syncytium) au cours de leur développement embryonnaire. Dans le cytoplasme, réduit à une mince frange périphérique, l'espace est occupé par des cylindres : des organites spécialisés dans la contraction : ………………. Ces éléments contractiles cylindriques peuvent être divisés en segments,………………………..où l’on rencontre des macromolécules : - …………………. (myofilament mince) - …………………. (myofilament épais). Le microscope électronique va nous révéler l’ultrastructure des myofibrilles : - Les sarcomères sont délimités par 2 stries sombres où se rattachent les filaments fins d’actine : la strieZ. - Entre deux stries Z, les 2 types de filaments sont disposés de telle manière qu’ils font apparaître une alternance - De bandes claires I et de bandes sombres A, entrecoupées d'une zone claire H Doc. 2 Doc. 3 - A l’aide du texte et du document 1, légendez précisément les photographies, en délimitant un sarcomère, les différentes bandes et en positionnant les stries. Localisez les coupes transversales schématisées au doc 3 Mesurez les sarcomères et les différentes bandes. Faites une hypothèse pour modéliser le mécanisme de la contraction (réalisez un schéma illustrant chaque cas) : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/contractionmuscle/contractmuscle.htm Activité 2 : Rôle de l’ATP dans la contraction des fibres musculaires Adopter une démarche explicative - Exploiter et mettre en relation les documents 4 et 5. - Texte argumenté. Doc. 4 : Étude expérimentale de la contraction musculaire et de la synthèse d’ATP Des dosages en parallèle du glycogène et de l’ATP sont effectués avant et après contraction d’un muscle squelettique d’Amphibien stimulé pendant plusieurs minutes. Avant la contraction Après la contraction Conditions témoin glycogène 10,8 g.kg-1 8 g.kg-1 ATP 4 à 6 mmol. kg-1 4 à 6 mmol. kg-1 Le muscle reste contracté pendant toute la durée de la stimulation. Après injection d’un inhibiteur de synthèse de l’ATP glycogène 10,8 g.kg-1 10,8 g.kg-1 ATP 4 à 6 mmol. kg-1 0 Arrêt presque immédiat de la contraction musculaire malgré le maintien de la stimulation Doc. 5 : Étude expérimentale de la contraction de myofibrilles isolées et utilisation d’ATP t0 sans ATP t1 addition dans le milieu d’une forte dose d’ATP t2 addition d’une substance inhibant l’hydrolyse de l’ATP (Salyrgan). Remarque : la tension mesurée est proportionnelle à la contraction, des myofibrilles isolées. Exposez les arguments permettant de supposer que l’ATP est nécessaire à la contraction musculaire et qu’il est nécessairement renouvelé. Activité 3 : Couplage mécano-chimique à l’origine du raccourcissement des sarcomères. Observer une animation / communiquer par un schéma et un texte C’est Le pivotement de la tête de myosine accroché à l’actine fait glisser le filament d’actine par rapport au filament de myosine. Ce mouvement de pivotement répété rapidement un grand nombre de fois entraîne un raccourcissement du muscle et donc sa contraction. Seule la phase de relâchement, de détachement de la tête de myosine du filament d’actine, nécessite de l’ATP. A l’aide du lien ci-dessous et du texte, complétez le schéma ci-contre et décrivez chaque étape : http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/contractionmuscle/contractmuscle.htm L’ATP est donc indispensable pour relâcher le muscle avant une nouvelle contraction.
