Pb : quelles sont les relations entre ATP et contractions musculaires

Pb : quelles sont les relations entre ATP et contractions musculaires ?
2ème leçon : L’ATP forme d’énergie chimique utilisable pour la contraction musculaire
Hypothèse : ATP = intermédiaire métabolique fournissant l’énergie
I) des données expérimentales
Protocole expérimental :
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Muscle de criquet isolé + CaCl2 on s’attend à contraction
Muscle de criquet isolé + acide cyanhydrique + CaCl2 on s’attend à pas de contraction
Muscle de criquet isolé + acide cyanhydrique + CaCl2 + ATP on s’attend à contraction
L’ATP est un intermédiaire métabolique produit par la respiration ou la fermentation, source
d’énergie indispensable à la contraction musculaire.
Pb : comment l’énergie chimique de l’ATP est-elle convertie en énergie mécanique ?
II) de l’énergie chimique de l’ATP à l’énergie mécanique de la contraction musculaire
Le muscle est formé de cellules ou fibres musculaires plurinucléées qui présentent une double striation,
longitudinale et transversale. La striation longitudinale s’explique par son organisation « en parallèle ».
Les fibres musculaires contiennent de nombreuses myofibrilles, elles-mêmes constituées de myofilaments, tous
parallèles entre eux. Le sarcomère est l’unité élémentaire structurale et fonctionnelle du muscle.
Structure et ultrastructure du muscle squelettique.
Pb : ça fonctionne comment ?
La contraction d’un muscle est possible par un raccourcissement des sarcomères des myofibrilles
des cellules = fibres musculaires.
Elle est liée à un glissement des filaments fins d’actine entre les filaments épais de myosine,
constituants des myofibrilles.
Pb : toujours pas d’ATP dans tout ça ?
Ce raccourcissement nécessite une hydrolyse de l’ATP au niveau des têtes de myosine (= enzymes =
ATPases) :
ATP + H2O 
ADP + Pi + énergie (mécanique ici)
Les modifications de conformation spatiale des têtes de myosine possible grâce à l’ATP et à son hydrolyse
assurent le coulissement des filaments d’actine entre ceux de myosine : l’énergie chimique de l’ATP est
transformée en énergie mécanique permettant la contraction musculaire.
Têtes de myosine = mécanoenzymes = moteurs moléculaires
Interactions ATP, actine et myosine
Pb : Il doit en falloir de l’ATP pour contracter nos muscles à la demande ???
L’ATP n’est pas stocké, mais régénéré aussi vite qu’il est détruit par fermentation ou respiration
cellulaires.
NB : Un homme au repos utilise environ 40 kg d’ATP en 24 h alors que les quantités présentes à un
moment donné sont infimes. Pour une cellule de foie, la moitié des molécules d’ATP est régénéré en 1 ou
2 minutes.
L’ATP est un intermédiaire métabolique produit par la respiration ou la fermentation, source
d’énergie indispensable à toutes les activités cellulaires (contraction musculaire, mouvements,
synthèses).
Pb : mettre en relation modalités de la régénération de l’ATP, le type d’effort pratiqué et les
caractéristiques structurales et fonctionnelles des fibres musculaires !!!
Course à pied de 100m = effort intense et
bref

Production d’acide lactique
+
maintien  cst de la [ATP]

Recyclage ATP par fermentation lactique
(recyclage pas efficace à 100% car 
légère de l’ATP)
Vaisseau sanguin
Apport Glucose + O2
Nombreuses mitochondries
RESPIRATION
Réserves de glycogène
Apport Glucose
Mitochondries rares
FERMENTATION LACTIQUE
Lors d’un effort musculaire, le temps que l’adaptation cardio-respiratoire ait lieu pour assurer un
approvisionnement correct des muscles en O 2 et glucose, la fermentation lactique fournit très
rapidement l’ATP nécessaires aux fibres musculaires. Mais son faible rendement en ATP et
l’accumulation d’acide lactique ne permettent pas de poursuivre un effort de longue durée. Elle ne
permet que des efforts intenses de courte durée. Ce type d’effort sollicite les fibres musculaires de
type 2.
C’est l’augmentation progressive de la respiration cellulaire en présence d’O 2 et de glucose
apportés par le sang qui permet de produire une quantité beaucoup plus importante d’ATP ce qui
permet la réalisation d’un effort moins soutenu mais plus durable. Ce type d’effort sollicite les
fibres musculaires de type 1.