l`atp dans la contraction musculaire

L’ATP DANS LA CONTRACTION
MUSCULAIRE
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1Des cellules musculaires contractiles
► Les muscles sont formés de fibres contractiles contenant dans leur
cytoplasme des structures protéiques appelées myofibrilles et
composées d’entités identiques et juxtaposées, les sarcomères. Ceux-ci
sont composés de filaments fins d’actinequi sont rattachés aux stries
Z (zone de contact entre deux sarcomères) et defilaments épais de
myosine au centre du sarcomère (doc. 1).
► Lors de la contraction musculaire, les sarcomères raccourcissent
grâce au glissement des filaments d’actine par rapport aux filaments de
myosine.
Doc. 1 Organisation d’une fibre musculaire.
2ATP et contraction musculaire
► Les extrémités des filaments de myosine disposent de « têtes »
pouvant se fixer au filament d’actine. La fixation d’une molécule d’ATP
sur la tête de myosine entraîne son détachement du filament d’actine et
son hydrolyse son basculement et attachement au filament
d’actine. L’expulsion de l’ADP + Pi issu de l’hydrolyse de l’ATP entraîne
le pivotement de la tête de myosine lui-même responsable
duraccourcissement du sarcomère.
Le retour de l’ATP dans la tête de myosine permet son détachement et
son retour à sa position initiale (> rabats, IV).
L’ATP fournit donc l’énergie nécessaire au basculement des têtes de
myosine, donc au raccourcissement des sarcomères (doc. 2).
Doc. 2 Le raccourcissement des sarcomères.
3Origine de l’ATP dans les cellules musculaires
► L’ATP doit être renouvelée en permanence car ses stocks sont très
faibles.
► Durant les premières secondes de l’activité musculaire
des mécanismes d’appoint anaérobies sont utilisés pour renouveler
l’ATP. On distingue :
– l’hydrolyse de la phosphocréatine en créatine ;
– la fermentation lactique du pyruvate issu de la glycolyse. Ce
mécanisme peu rentable, génère de plus l’accumulation d’acide lactique
conduisant à une fatigue musculaire.
► Au-delà de quelques dizaines de secondes et une fois que le système
cardiovasculaire s’est adapté à l’effort, c’est la respiration cellulaire qui
va permettre la régénération de l’ATP. L’apport d’O2 par le sang
permettant ainsi d’utiliser le glucose de manière beaucoup plus rentable.
► Le fonctionnement de la cellule musculaire est donc basé sur
des couplages énergétiques :
– l’un qui permet la synthèse d’ATP à partir de différentes réactions
chimiques permettant des transferts d’énergie chimique ;
– l’autre associé à l’hydrolyse d’ATP qui permet la transformation d’une
énergie chimique en énergie mécanique, la contraction musculaire.