Terminale S 2016-2017
Kartable
Terminale S 2016-2017

L'utilisation de l'énergie par la cellule

L'ATP est la molécule énergétique de la cellule. Elle est formée par respiration en milieu aérobie, ou par fermentation en milieu anaérobie. L'ATP est utilisée dans le muscle pour la contraction musculaire, en permettant le glissement des filaments d'actine au milieu des filaments de myosine.

I

Généralités sur l'ATP

L'ATP est une molécule composée de :

  • 1 adénosine
  • 1 ribose
  • 3 groupements phosphates

Les liaisons entre la molécule et les groupements phosphates sont riches en énergie. C'est cette énergie que la cellule utilise au travers de couplages énergétiques. Cette énergie est libérée par la molécule d'ATP, par l'hydrolyse d'un ou deux de ses groupements phosphates :

  • ATP = ADP + énergie
  • ADP = AMP + énergie

L'ADP est de l'adénosine diphosphate et l'AMP de l'adénosine monophosphate.

L'ATP est formée dans la cellule par le biais de :

  • La respiration en milieu aérobie
  • La fermentation en milieu anaérobie si la cellule dispose du matériel enzymatique pour la réaliser
II

L'utilisation de l'ATP par la fibre musculaire

A

Généralités sur le muscle

Les muscles squelettiques sont composés de :

  • Filaments
  • Myofibrilles
  • Fibres musculaires
-

Organisation du muscle

Les filaments sont de deux types :

  • Les filaments fins, composés d'un assemblage de molécules d'actines globulaires organisées en 2 chaînes enroulées l'une autour de l'autre
  • Les filaments épais, composés de molécules de myosine accolées les unes aux autres, avec les têtes orientées vers l'extérieur pour permettre la liaison aux filaments d'actine

Les filaments fins sont intercalés entre les filaments épais, formant des sarcomères au sein des myofibrilles.

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Filament fin

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Filament épais

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Sarcomère

B

La contraction musculaire

Ce raccourcissement s'explique par un glissement des filaments d'actine au milieu des filaments de myosine.

La contraction musculaire nécessite de l'ATP. Elle se déroule en 4 phases :

  • L'ATP se fixe sur la tête de myosine qui n'est pas fixée à l'actine.
  • L'ATP est hydrolysée en ADP + Pi qui restent fixés sur la tête de myosine, ce qui libère de l'énergie. Cette énergie permet le redressement de la tête de myosine.
  • La tête de myosine se fixe sur l'actine.
  • L'ADP et le Pi sont libérés, ce qui entraîne un basculement de la tête de myosine. Ce basculement entraîne le filament d'actine qui glisse entre les filaments de myosine : c'est la contraction.
-

La contraction musculaire

Le basculement de la tête de myosine peut se produire plusieurs fois par seconde, et se produit sur la majeure partie des têtes le long des filaments. La contraction nécessite donc beaucoup d'ATP que la cellule doit rapidement produire car elle ne se conserve pas dans la cellule.

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Contraction à l'échelle d'un sarcomère

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