Classe de seconde

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Classe de seconde
1.5h en demi groupe par semaine
1h en classe entière par quinzaine
L’ORGANISME EN
FONCTIONNEMENT
Chapitre1 : Effort physique et modifications
physiologiques.
Chapitre2 : organisation de l’appareil circulatoire et
apport d’o2 aux cellules musculaires.
Chapitre 3 : contrôle et coordination des fonctions
cardiaques et respiratoires par le système nerveux.
DUREE : 7 semaines

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L’effort physique s’accompagne de modifications
physiologiques.
I Les besoins des cellules musculaires.
1 Au repos.
Emergence des pré requis des classes de 5e et 3e à partir de l’observation d’un athlète en
action (photo).
Le squelette est mis en mouvement grâce à l’intervention des muscles qui y sont rattachés (par
les tendons).
Ceci est permis grâce à une commande nerveuse : le SN est relié aux muscles via des nerfs
qui acheminent le message nerveux.
Les muscles, acteurs des déplacements du corps.
Le tissu musculaire est constitué de cellules qui nécessitent, pour leur survie et leur activité,
des nutriments (tels que le glucose) et du dioxygène dont le rôle est de pourvoir ces cellules
en énergie.
Les cellules doivent d’autre part éliminer les déchets qu’elles produisent (co2…).Ces
échanges se réalisent entre le sang et la cellule
02 Energie énergie
Système nerveux central
Nerfs
Contraction des Muscles
Mise en mouvement du corps.
Cellule
musculaire

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Glucose
CO2
2 Lors de l’effort.
Qu’en est il des besoins en glucose d’une cellule musculaire lors d’un exercice physique
prolongé ?
Comment évoluent les besoins des cellules musculaires lors d’un effort ?
Décrivez le document 1. (Activité individuelle, correction collective).
Pour cela :
-repérer quels sont les paramètres utilisés sur l’axe des abscisses et des ordonnées et dites quel
paramètre varie en fonction de quel autre.
-dérivez l’évolution de la consommation en glucose lors d’un exercice léger. Faites de même
pour un exercice modéré et intense ; vous vous appuierez sur des valeurs chiffrées.
-comparer les trois courbes entre elles et dégagez une conclusion générale.
Production attendue :
-C’est la durée de l’exercice qui est mesurée sur l’axe des abscisses.
C’est le prélèvement de glucose par les muscles qui est mesuré sur l’axe des ordonnées.
On étudie le prélèvement de glucose par le muscle en fonction de la durée de l’exercice.
-Lors d’un ex léger, le prélèvement de glucose augmente lors des 10 premières minutes : elle
passe de 0.5mmol /L/min à 0.8mmol /L/min puis se stabilise.
Lors d’un exo modéré, le prélèvement de glucose augmente : elle passe de 0.5 à 1 mmol
/L /min lors des 10 premières minutes puis se stabilise.

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Lors d’un exo intense, il passe de 0.5 à 3 mmol/L/min lors des 10 premières min puis se
stabilise.
-Dans tous les cas le prélèvement de glucose par le muscle augmente lors des 10 premières
minutes, et il est d’autant plus important que l’exercice est intense.
II La satisfaction des besoins des cellules musculaires en glucose lors de l’effort.
Exo permettant de faire émerger une problématique :
Lors d’1 effort le muscle consomme en moyenne 500mg de glucose par minute. La teneur du
sang en glucose (glycémie) est de 1g par litre. Un homme possède en moyenne 5 L de sang.
Le glucose sanguin est donc consommé au bout de 10 minutes.
(1*5=5g=5000mg de glucose dans le sang)
(5000 /500=10 minutes)
Le fait que le glucose sanguin soit entièrement consommé au bout de 10 minutes vous
interpelle t il ?
Quelle est la question que vous vous posez ?
Rédigez la en qq lignes.
Problème : comment expliquer que l’effort puisse être prolongé au-delà de 10 minutes alors
que tout le glucose sanguin est consommé ?
Formuler une hypothèse (solution probable) relative au problème soulevé.
Hyp : il doit exister des réserves en glucose au sein de l’organisme.
Lors de l’effort ce sont les muscles qui consomment le plus de glucose, il serait donc logique
de penser que s’il y a une réserve de glucose elle soit localisée au niveau du muscle.
S’il existe une réserve de glucose au niveau du muscle, alors les cellules musculaires doivent
présenter des aspects différents au repos (la réserve est maximale) et lors de l’effort (la
réserve est utilisée).
On est donc allé voir l’aspect des cellules musculaires avant et après un effort physique, et en
particulier, on a coloré une molécule, contenue dans les cellules ; voici le résultat de cette
coloration :

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Cellules d’un muscle resté au repos (photographie a) et après un effort physique (b).
Activité :
Comparer les photographies a et b.
Au niveau de la photographie b, les cellules musculaires sont plus claires que celles de la
photo a , la molécule colorée est dons plus abondante dans les cellules au repos que dans les
cellules après l’effort.
Conclusion : Les cellules musculaires présentent un aspect différent avant et après l’effort,
cette différence pourrait être due à la mobilisation de la réserve de glucose du muscle lors
d’un effort.
La molécule que l’on a colorée est le glycogène ; s’il s’agit de la réserve de glucose, alors il
faut que :
Sa quantité soit maximale au repos.
Sa quantité diminue lors de l’effort, « pour que » du glucose soit libéré.
On a donc mesurée la quantité de glycogène contenue dans le muscle au repos et lors d’un
effort, les résultats vous sont présentés dans le doc ci-dessous :
Evolution de…………………………. En fonction de………………………………….. .
Compléter le titre du graphique ci-dessus.
Décrivez le document.
Dites si le glycogène rempli les conditions que l’on a posées pour être une réserve de glucose,
justifiez votre réponse.
Conclusion :
Le glycogène est une grosse molécule constituée d’un enchaînement de molécules de
glucoses. C’est la réserve de glucose des cellules animales, il libère le glucose nécessaire à la
cellule musculaire lors de l’effort.
Ainsi c’est grâce au glycogène que l’effort peut être soutenu au-delà de 10 minutes.
L’hypothèse est validée.
III La satisfaction des besoins des cellules musculaires en O2 lors de l’effort.
Pb : comment expliquer la satisfaction des besoins en O2 lors de l’effort alors qu’il n’existe
pas, contrairement aux réserves de nutriments, des réserves de dioxygène ?