TP ATP - Unblog

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.