CHAP 3 : L’utilisation de l’ATP par la fibre musculaire Rappels classe de seconde : À partir de la vidéo suivante et de vos connaissances expliquer comment fonctionne le système musculo articulaire ? https://www.youtube.com/watch?v=0s5Z6xZW0EA

Livre p 58 à 61

I) La fibre musculaire, une cellule très spécialisée. Aide à la résolution : utiliser vos observations et les documents fournis dans les diapo suivantes pour : a) Légender le doc1 et dessiner une myofibrille en coupe transversale b) Expliquer pourquoi une fibre musculaire apparaît striée. c) Identifier les 2 types de myofilaments sur les différentes coupes ( en rouge =myosine en bleu = l’actine) d) Mettre en relation l’aspect clair ou sombre des différentes bandes avec la nature et la disposition des myofilaments.

LIVRE page 58 DOC 1 Observation microscopique d’une coupe longitudinale de fibres musculaires (×500) Observation microscopique d’une coupe transversale de fibres musculaires (×500)

Structure du muscle strié squelettique Structure d’une fibre musculaire Structure du muscle strié squelettique

= plurinuclée issue de la fusion de plusieurs cellules Document : coupes transversales de myofibrilles observées au microscope électronique. = plurinuclée issue de la fusion de plusieurs cellules

¤ Le sarcomère :base morphologique et fonctionnelle du muscle. Les disques Z délimitent le sarcomère. La bande A, bande sombre est isotrope (= elle ne change pas de forme, elle garde une longueur constante quelle que soit le degré de contraction du sarcomère) et la bande I , bande claire est anisotrope. Rmq: les lignes M sont au centre de la bande A et la bande H sépare l'actine et la myosine. Il ya du glycogène, des mitochondries entre les sarcomères. Un filament épais (= myosine) est entouré de 6 filaments minces (= actine) suivant une structure hexagonale.

Myofilaments d’actine Myofilaments de myosine

II) Le mécanisme moléculaire de la contraction musculaire Aide à la construction des notions : utiliser les vidéos et les documents fournis dans les diapo suivantes pour : a) Comparer le sarcomère dans son état relâché et dans son état contracté. Rédiger un texte expliquant l’origine du raccourcissement observé. Estimer le raccourcissement d’une myofibrille constituée d’une succession de 20 000 sarcomères. b) Les myofilaments se raccourcissent-ils lors de la contraction? Expliquer. c) Comment intervient l’ATP au cours de la contraction musculaire? Sarcomère relâché Sarcomère contracté https://www.youtube.com/watch?v=HPcoot65QG4 http://espace-svt.ac-rennes.fr/cartelec/cartelec_lyc/terminale_s/metabolisme/actine-myosine/actine-myosine. http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/contractionmuscle/contractmuscle.htm

L'interaction Actine-Myosine : origine de la contraction musculaire Le cycle de la contraction musculaire : 1- au repos les têtes de myosine sont libres. 2- Hydrolyse d’une molécule d'ATP = fixation des myosines sur un monomère d’actine 3- l’énergie libérée permet le pivotement des têtes de myosine vers le centre du sarcomère. Et le glissement de l’actine. 4- libération d’ ADP et fixation d’un nouvel ATP sur la tête de myosine provoquant la séparation du complexe actine myosine. Retour à l'étape 2 avec fixation sur le monomère d’actine suivant. La répétition de ce cycle de contraction au niveau de nombreuses têtes de myosine va permettre le raccourcissement du sarcomère et donc la contraction du muscle.

Pour aller plus loin : comprendre le rôle des ions Ca2+ dans la contraction musculaire A chaque extrémité d'une molécule de tropomyosine, une molécule de troponine vient se lier avec la tropomyosine. La troponine est une molécule composée de 3 chaînes: la troponine-T est responsable de la liaison troponine-tropomyosine ; la troponine-I possède une activité inhibitrice de l'activité ATPasique de la myosine ; la troponine-C possède 4 sites de fixation pour le calcium qui, lorsqu'ils sont occupés, lèvent l'action de la troponine I. Lorsque la troponine C n'est pas liée à du calcium, la troponine I inhibe l'interaction actine-myosine en faisant occuper par la tropomyosine le site d'interaction de la myosine situé sur l'actine. La liaison de calcium sur la troponine C entraîne un changement de conformation de la troponine, ce qui déplace légèrement la tropomyosine qui lui est liée, démasquant ainsi les sites de liaison actine-myosine. On a donc une levée de l'inhibition de la liaison actine-myosine.

Rappel plaque motrice : L’arrivée d’un message nerveux moteur au niveau de la synapse neuromsuculaire provoque une dépolarisation de la fibre musculaire qui entraine la libération de Ca2+ par les citernes du Reticulum sarcoplasmique. Le Ca2+ se fixe sur la troponine C, ce qui induit le déplacement de la tropomyosine et le contact actine-myosine. http://lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_06/i_06_m/i_06_m_mou/i_06_m_mou.html Le cerveau dans tous ses etats “ plaque motrice”

Test de connaissances .QCM p 64 livre Transition : Comment la fibre musculaire se procure t’elle l’énergie dont elle a besoin?