2. L’ATP doit être régénéré. Doc 6 : Concentration intracellulaire de l'ATP dans le muscle, quantité d'énergie correspondante et dépense énergétique au cours d'un effort. Mesures Concentration d'ATP intracellulaire (millimole.L-1) Quantité d'énergie correspondante (kilojoule) Quantité d'énergie dépensée pour monter un escalier de 4 étages (kilojoule) Par kg de muscle 4à6 0,17 à 0,25 1,17 Pour un individu de 70 kg (environ 30 kg de muscles) 120 à 180 5,1 à 7,5 35 La cellule musculaire dispose de très petites réserves d’ATP, celle-ci doit donc être renouvelée en permanence pour assurer le maintient de la contraction. Plus la masse musculaire est élevée plus les réserves seront importantes. Mais, jamais l’énergie n’est stockée sous la forme d’ATP. En effet, cette molécule est un intermédiaire énergétique de réactions chimiques très instable qui est par contre régénérer aussi vite qu’elle est détruite. Cette régénération s’effectue selon les processus étudiés au chapitre précédent. Chaque sport a ses exigences métaboliques Doc 7 Type d’efforts Besoins Constat Fibres Les efforts soutenus et intenses - Nécessitent de l’énergie pendant un effort soutenu pendant 20sec. A 10mn - Diminution du glycogène musculaire ; - Apparition d’acide lactique. - Pas de besoin de O2 FIBRES II Les efforts de longue durée - Epreuves d'endurance -Diminution du glycogène musculaire ; - Apparition de CO2. - Consommation de O2 FIBRES I Le glycogène est une forme de stockage du glucose dans les cellules animales (1S), sa consommation indique la mobilisation du glucose mis en réserve afin de régénérer l’ATP. Dans le premier cas, l’apparition d’acide lactique en conditions anaérobies suggère la production d’un déchet encore riche en énergie potentielle et donc d’une dégradation incomplète du glucose : une fermentation. Dans le deuxième cas, l’apparition du CO2 en conditions aérobies indique une dégradation complète du glucose : une respiration. Les muscles contiennent deux types de fibres : des fibres de type I et des fibres de type II. Au cours d'un effort d'endurance, les fibres de type I sont les plus sollicitées, alors que les fibres de type II le sont lors d'un exercice intense et de courte durée. Doc 8 Fibres I Fibres II Sujet BAC : http://www.didac-tic.fr/bac/ts0503noumea/doc3s.htm Ces fibres présentent de nombreuses Ces fibres ne présentent pas de mitochondries mitochondries, bien développées, au niveau visibles. L’ATP est produite en petite quantité, desquelles se déroulent les processus de la dans le cytoplasme par glycolyse, puis respiration mitochondriale ? La production d’ATP fermentation. est efficace grâce à la dégradation complète du glucose, dans le cytoplasme puis les mitochondries, dont les memebranes internes sont riches en ATP synthètases. Doc 9 : Données biologiques sur les fibres musculaires Types de fibres musculaires Composés métaboliques présents Glycogène (1) Type I +++ Type II +++ (1) ++++ : en abondance ; + : très peu, Glycogène : polymère du glucose NB : au cours d’un effort intense et très bref (type haltérophilie), un autre mécanisme anaérobie mais alactique se met en place et produit efficacement de l’ATP pendant quelques secondes. Il s’agit du transfert d’un phosphate d’une molécule : créatine phosphate, à un ADP afin de régénérer de l’ATP. ATP synthétase ++++ + Schéma de synthèse :