Révision La contraction musculaire Document élaboré par Néjib chebbi, inspecteur principal & Abdelmajid Bedoui professeur principal hors classe

Plan de l’exposé Problème scientifique La plaque motrice,ultra structure et fonctionnement La fibre musculaire Origine de l’énergie musculaire De l’énergie électrique à l’énergie mécanique Évaluation Problème scientifique La plaque motrice,ultra structure et fonctionnement La fibre musculaire origine de l’énergie musculaire De l’énergie électrique à l’énergie mécanique 6. Évaluation

1- Problème scientifique Comment le message nerveux Provoque t – il la contraction d’un muscle squelettique?

2- La plaque motrice 1/4

2- La plaque motrice 2/4 : ultra structure Nature des composants Élément nerveux Élément musculaire Nom Bouton synaptique Fibre musculaire Orientation Pré synaptique Post synaptique Molécules interve- nant dans la transmission Neurotransmetteur ex: acétylcholine Récepteurs spécifiques au neurotransmetteur Localisation de ces molécules Vésicules synaptiques L’appareil sous neural Fente synaptique Protéines canaux CVD à Ca++ CCD à Na+ CVD à Na+ et K+ Condition de mise en activité Arrivée du PA Fixation du neurotransmetteur sur les sites spécifique Conséquences Pénétration de Ca++ Exocytose du neurotransmetteur Ouverture des CCD

2- La plaque motrice 3/4 : simulation du fonctionnement

2- La plaque motrice 4/4 : fonctionnement Arrivée du PA au bouton synaptique Ouverture des CVD Ca++ Pénétration des ions Ca++ dans le bouton synaptique Stimulation des vésicules synaptiques et exocytose du neuro-transmetteur Propagation du PA le long de la memb de la fibre musculaire Hydrolyse du neuro transmetteur par une enzyme spécifique fectionnement des techniques d’observation Le neuro transmetteur Traverse la fente synaptique et se fixe sur les récepteurs spécifiques de la memb post synaptique Si la dép atteint le seuil les CVD à Na+ s’ouvrent, naissance d’un PA Dépolarisation de la memb post syn Ouverture des canaux chimiodépendants à Na+

3 - La fibre musculaire 1/7 : structure

3- La fibre musculaire 2/7 : ultra structure Organites Particularités Sarcolemme Présente des tubules transverses Sarcoplasme Noyaux nombreux et périphériques Myofibrilles Citernes du réticulum Nombreuses mitochondries

3- La fibre musculaire 3/7 : de la myofibrille au sarcomère

3- La fibre musculaire 4/7 : ultra structure de la myofibrille Éléments constitutifs Disques sombres Disques clairs Molécules constitutives Filaments fins d’actine Filaments épais de myosine Filaments fins d’actine Zones particulières Bande H strie Z

3- La fibre musculaire 5/7 : le sarcomère, unité fonctionnelle

3-La fibre musculaire 6/7 : le sarcomère, unité fonctionnelle Structure ½ disque claire + disque sombre + ½ disque claire Propriété fondamentale Contractile Changements en cas de contraction Rétrécissement de la bande H Rétrécissement des ½ disques claires Raccourcissement du sarcomère Éléments constants en cas de contraction La longueur des filaments d’actine et des filaments de myosine La longueur des disques sombres Déduction Contraction du sarcomère = glissement de l’actine par rapport à la myosine

3-La fibre musculaire 7/7 : Schéma d’une portion de fibre d’après M.E

4- Origine de l’énergie musculaire 1/2 Source principale Sources secondaires Importance de la source dans la contraction Source immédiate Voies rapides de régénération de l’ATP Voies lentes de régénération de l’ATP Nature de la réaction Hydrolyse de l’ATP Phosphorylation de l’ADP Par une molécule d’ACP Par une autre molécule d’ADP Glycolyse Équation ATP + H2O ADP + P + E ADP +ACP ATP + créatine + Chaleur ADP + ADP ATP + AMP Glycogène +Pi glucose P 2 ac pyr + 2 ATP utilisation de l’ac pyr myosine ATPase myokinase Chaleur accompagnant la réaction Dépendance de l’ O2 Réaction anaérobie Réaction anaérobie Glycolyse aérobie Glycolyse anaérobie Chaleur accompagnant la réaction Chaleur initiale de contraction Chaleur initiale de relâchement Chaleur retardée

4- Origine de l’énergie musculaire, la glycolyse 2/2 Glycolyse aérobie Glycolyse anaérobie Types Substrat ( S ) Ac pyruvique Ac pyruvique Lieu Mitochondrie Cytoplasme Nature de la réaction Respiration ( oxydation de S) Fermentation État d’oxygénation cellulaire MIC riche en O2 MIC pauvre en O2 Conditions Travail peu intense Travail intense Produits finaux CO2 + H2O + beaucoup d’ ATP Acide lactique + peu d’ ATP Influences sur le muscle Fatigue musculaire Poursuite des contractions

5- De l’énergie électrique à l’énergie mécanique 1/2

5- De l’énergie électrique à l’énergie mécanique 2/2 Propagation du PA le long du sarcolemme Pénétration du PA dans les tubules transverses Dépolarisation de la mb des citernes du réticulum et libération du Ca++ dans le sarcoplasme Le Ca++ démasque les sites de l’actine où s’attachent les têtes de myosine Le Ca++ permet la fixation du complexe ATP-myosine sur l’actine Hydrolyse de l’ATP et production d’énergie de contraction Activation de la propriété ATPasique de la myosine Glissement des filament d’actine par rapport à la myosine Pivotement des têtes de myosine Raccourcissement des sarcomères: Contraction musculaire Séparation de la myosine de l’actine Les sites de fixation de la myosine se masquent Réabsorption du Ca++ par les citernes du réticulum (le phénomène est actif) Le muscle se relâche : Phénomène passif Fixation d’une nouvelle molécule d’ATP sur la tête de myosine

6- Évaluation 1/3 : Un sarcomère est une portion de la myofibrille formée par un demi disque sombre + un disque clair + un demi disque sombre 2 Formée par un demi disque clair + un disque sombre + un demi disque clair X 3 formée uniquement de myofilaments fins d’actine X 4 limitée par deux stries Z qui traversent les myofilaments de myosine

6- Évaluation 2/3 : La contraction d’une fibre musculaire est due 1 au raccourcissement des filaments d’actine 2 au raccourcissement des filaments de myosine 3 au raccourcissement des sarcomère X 4 au glissement de l’actine par rapport à la myosine X

6- Évaluation : 3/3 L’énergie immédiate de la contraction musculaire provient 1 de l’hydrolyse du glucose sanguin 2 de la glycolyse aérobie ou anaérobie 3 de l’hydrolyse de l’ATP X 4 de la réaction : ADP +ACP (acide créatine phosphate )