Séance 1 : Fonctionnement des muscles Partie A : Structure du

Séance 1 : Fonctionnement des muscles
Partie A : Structure du muscle et mécanisme de contraction
Pour réaliser leurs mouvements (volontaire ou non), les animaux possèdent divers types de tissus musculaires aussi
bien impliqués dans la locomotion (muscle squelettiques), dans la digestion (muscle lisse de l’intestin ou de
l’estomac) que dans la propulsion du sang (muscle cardiaque). Tout comme la cyclose ou la synthèse de molécules
nous avons montré que la contraction du muscle implique une consommation d’ATP.
A l’aide des différents supports mis à votre disposition, expliquer comment l’organisation du muscle aux
différentes échelles permet sa contraction. Vous schématiserez le modèle de contraction n°3 du doc 2 .
Doc 1: Structure et niveau d’organisation d’un muscle squelettique :

Doc 2 : Contraction et glissement de l’actine sur la myosine :
Actine
Myosine

Doc 3 : intervention de l’ATP dans la contraction musculaire
Libération de l’ADP et Pi,
provoquant un repliement
de la tête de myosine et
donc une traction de
l’actine (glissement)
L’hydrolyse de l’ATP
induit la mise sous
tension de la tête de
myosine et la fixation à
l’actine.
ATP
ADP
P
Pi
2
ADP
P
Pi
3
ATP
4
1
Hydrolyse
de l'ATP
Fixation d’une molécule
d’ATP induisant un
détachement de l’actine et de
la myosine et un retour de la
tête myosine en position de
basse énergie (relâchée).
ADP
Pi
Tête de myosine
Myosine
Actine

Partie B : Différentes façons pour le muscle de produire son ATP
Nous avons montré précédemment que le muscle se contracte en présence d’ATP. Le stock d’ATP dans le muscle est
limité à moins d’une seconde de contraction. La molécule doit donc être régénérée pour poursuivre les cycles de
contraction sur des durées plus longues.
À l’aide des différentes données mises à votre disposition, indiquer comment le muscle génère l’ATP nécessaire à
sa contraction.
Doc 1 : La phosphocréatine, une réserve en énergie facilement mobilisable par le muscle.
Doc 2 du livre p 56
Doc 2 : À chaque type d’activité sportive, sa voie métabolique pour produire son énergie.
Graphique montrant les voies
métaboliques utilisées pour
produire de l’ATP en fonction
du temps d’exercice.

Compléments : voir le tableau du doc B du livre p 57.
Tableau présentant la part des différentes modalités de génération de l’ATP au cours de différentes pratiques
sportives
Dpc 3 : Les trois types de fibres musculaires et leurs caractéristiques :
Notre organisme comporte trois types de fibres musculaires squelettiques différentes :
Les fibres I, à contraction lente et à faible force de contraction (faible nombre de myofibrilles), mais très
endurantes. Ces fibres utilisent préférentiellement le métabolisme aérobie (respiration). Elles sont
sollicitées dans les activités d’endurance (marathon, ski de fond…), et le maintien de la posture.
les fibres IIb sont extrêmement rapides et puissantes, mais très fatigables. Ces fibres utilisent
préférentiellement le métabolisme anaérobie (notamment la fermentation lactique). Elles sont sollicitées
lors d’efforts puissants et courts (frapper dans une balle de baseball, soulever des haltères)
les fibres IIa sont des fibres intermédiaires entre les types I et les types IIb, donc moyennement fatigables,
moyennement fortes et moyennement endurantes. Elles utilisent des métabolismes anaérobie et aérobie.
Elles sont sollicitées lors d’efforts divers comme la marche ou le sprint.
Les trois types de fibres peuvent être présents dans un même muscle
Voir documents du livre page 55
Tableau : Caractéristique des trois types de fibres musculaires
Fibre de type I
Fibre de type II A
Fibre de type II B
CARACTERISTIQUES
METABOLIQUES
Vitesse de contraction
Lente
Rapide
Rapide
Endurance
forte
faible à moyenne
faible
Métabolisme anaérobie
(fermentation lactique)
+
++
+++
Métabolisme aérobie
(respiration)
+++
+
0
CARACTERISTIQUES
STRUCTURALES
Couleurs des fibres
Rouge
Rose
Blanche
Nombres de capillaires
+++
++
+
Mitochondries
+++
++
+
Diamètre des fibres
Petit
Intermédiaire
Grand
ACTIVITES DURANT LESQUELS LA FIBRE EST
SOLLICITEES
marathon, ski de
fond…, et maintien
de la posture.
Course, marche,
nage…
Haltérophilie,
sprint…