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Quelle est le mécanisme de la contraction musculaire ?
Mécanismes cellulaires et moléculaires de la contraction. La contraction du muscle strié squelettique est liée à l’excitation préalable des fibres musculaires par les motoneurones a. Cette excitation conduit in fine au glissement des filaments fins et épais les uns contre les autres.
Quels sont les 3 types de contraction musculaire ?
En musculation, il existe trois types de contraction : concentrique, excentrique et isométrique.
Quels sont les 2 éléments nécessaire à la contraction musculaire ?
Le muscle squelettique est un assemblage de cellules musculaires qui regroupent des myofibrilles. Les myofibrilles sont constituées de protéines dont les glissements déterminent le raccourcissement du muscle, donc la contraction. La contraction musculaire nécessite du calcium et de l’énergie.
Quel molécule est nécessaire à la contraction musculaire ?
Les cellules musculaires, par exemple, ont besoin d’énergie pour se contracter. Cette énergie indispensable leur est procurée par l’ATP (Adénosine triphosphate), un nucléotide. Cependant, cette molécule a une durée de vie courte et doit être renouvelée en continu.
Quel est le nom de la phase qui suit une contraction ?
Relaxation. La relaxation est le moment où la contraction se termine. Les différentes fibres (myosine, actine) se remettent en place et on retrouve l’apparition de la strie H.
Comment se nomme la cellule nerveuse qui déclenche la contraction d’un muscle ?
La contraction musculaire débute lorsque le système nerveux génère un signal. Le signal, une impulsion portant le nom de potentiel d’action, s’achemine par le biais d’un type de cellule nerveuse appelée neurone moteur.
Quelle est la différence entre un exercice dynamique et un exercice isométrique ?
Exercices isométriques vs.
Les exercices d’isométrie sont le contraire des exercices dynamiques. Dans l’entraînement dynamique de la force, tu travailles généralement contre une résistance, par exemple, tu soulèves un poids : c’est ce que l’on appelle un mouvement concentrique.
C’est quoi une contraction excentrique ?
Par extension, la contraction excentrique est : « Une contraction musculaire telle que la longueur du muscle augmente, alors que la force développée par le muscle est constante ou augmente. »
C’est quoi une contraction isométrique ?
Le régime de contraction isométrique fait partie des 3 régimes de contraction musculaire avec le concentrique et l’excentrique. Par définition, la contraction isométrique est : « Une contraction musculaire telle que la longueur du muscle ne change pas, alors que la force développée par le muscle augmente. »
Quelles sont les 3 fonctions principales du muscle ?
Le muscle est un tissu formé de fibres douées de contraction permettant de produire un mouvement. Les muscles participent à diverses fonctions essentielles à la vie de l’organisme (respiration, digestion…) et à son adaptation au milieu environnant (locomotion, thermorégulation…).
Quel est le rôle de l’ATP et du calcium dans la contraction musculaire ?
Contraction musculaire : rôle du calcium et du magnésium
– la fixation d’une molécule d’ATP sur la tête de myosine fournit l’énergie nécessaire à sa fixation sur l’actine. Puis la tête de myosine tourne et entraîne avec elle le filament d’actine.
Quelles sont les 3 méthodes pour fabriquer de l’ATP ?
L’oxydation du glucose et la production d’ATP. L’oxydation complète du glucose correspond au processus de respiration cellulaire. La fermentation lactique est une oxydation incomplète du glucose. Toutes deux permettent la formation de composés réduits \ce{RH}, \ce{H+} qui sont ensuite utilisés pour produire de l’ATP.
Où est stocké l’ATP dans le muscle ?
La molécule d’ATP
L’ATP n’est pas stockée dans la cellule mais est constamment régénérée par le métabolisme. Dans la cellule musculaire, il existe deux grandes voies métaboliques d’utilisation du glucose pour produire de l’ATP : la respiration cellulaire et la fermentation lactique.
Quel est le rôle du sang dans la contraction musculaire ?
Dans l’organisme, les muscles réalisent des échanges gazeux et de nutriments avec le sang. Le sang qui traverse un muscle actif s’appauvrit en effet en oxygène et s’enrichit en dioxyde de carbone. Par ailleurs, le muscle a prélevé dans le sang un nutriment nécessaire à sa contraction : le glucose.
Quel est le gaz utilisé pour permettre la contraction musculaire ?
L’ATP (Adénosine Triphosphate : principale source d’énergie directement utilisable par la cellule musculaire) requiert des apports glucidiques, lipidiques et protidiques. Chez l’humain, l’ATP constitue la seule énergie utilisable par le muscle.
Quels sont les mécanismes de production de l’ATP dans le muscle actif ?
Pendant l’activité musculaire, la régénération de l’ATP se fait suivant 3 voies : par interaction de l’ADP avec la créatine phosphate (1), par respiration cellulaire anaérobie (2) et par respiration cellulaire aérobie (3).
Comment se fait la contraction musculaire PDF ?
La contraction musculaire se fait par glissement des filaments d’actine entre les filaments de myosine, ce qui entraine la disparition progressive de la bande I et H et la diminution de la distance entre les lignes Z.
mécanisme de la contraction musculaire exercices corrigés
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Exercices corrigés : ATP et contraction Musculaire | exercice 3 – SVT+
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Exercice 3
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Mécanisme de la contraction musculaire | Exercice 1 + corrigé – SVTEZ
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Mécanisme de la contraction musculaire | Exercice 1 + corrigé – SVTEZ
2) L’ATP est une source d’énergie utilisée dans la contraction musculaire. a- Expliquez, à l’ae de schémas, comment se fait la conversion … … - Most searched keywords: Whether you are looking for
Mécanisme de la contraction musculaire | Exercice 1 + corrigé – SVTEZ
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3 mars 2019
Mécanisme de la contraction musculaire Exercice 1 + corrigé
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EXERCICE CORRIGE POUR LES ÉLÈVES DE TC ET TD | ivoiresvt
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Une réflexion sur « EXERCICE CORRIGE POUR LES ÉLÈVES DE TC ET TD »
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mécanisme de la contraction musculaire exercices corrigés
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Mécanismes de la contraction – Institut de Myologie
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Musculation : contraction concentrique, excentrique ou isométrique ? – L’Équipe
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Produire le mouvement : la contraction musculaire – Tle – Cours SVT – Kartable
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Sommaire
La structure du muscle squelettique
Les mécanismes de la contraction musculaire
La myopathie de Duchenne
Origine de l’énergie (ATP) dans la cellule musculaire : cours de Tle
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La respiration cellulaire
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mécanisme de la contraction musculaire exercices corrigés
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exercices corrigés contraction musculaire pdf
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mécanisme de la contraction musculaire exercices corrigés
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Le mécanisme de la contraction musculaire – Fiche de Révision | Annabac
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Exercices corrigés : ATP et contraction Musculaire
Exercices corrigés : ATP et contraction Musculaire
Exercice 3
On cherche à étudier quelques aspects du mécanisme de la contraction musculaire et à montrer le rôle des ions Ca 2+ dans ce mécanisme. Dans ce cadre on propose les données suivantes :
Donnée 1 : Des fibres musculaires striées sont isolées et cultivées dans un milieu physiologique contenant des ions calcium radioactifs (45Ca2+) puis elles sont réparties en deux lots 1 et 2. Les fibres du lot 1 sont fixées en état de relâchement alors que les fibres du lot 2 sont fixées en état de contraction. Par autoradiographie, on détecte la localisation de la radioactivité au niveau des fibres de chaque lot. Les figures du document 1 présentent des schémas explicatifs des résultats de cette détection (la figure a pour les fibres du lot 1, la figure b pour les fibres du lot 2).
1. Comparez la répartition de la radioactivité dans les fibres des lots 1 et 2, puis dégagez le sens de déplacement des ions calcium lorsque la fibre musculaire passe de l’état de relâchement à l’état de contraction. (0,75pt)
· Donnée 2: L’étude biochimique et l’observation électronographique des myofilaments d’actine et de myosine, dans des fibres musculaires en présence et en absence d’ions Ca2+, ont permis de construire le modèle explicatif présenté dans le document 2.
2. En vous basant sur les résultats présentés dans le document 2, montrez comment interviennent les ions Ca2+ dans la contraction de la fibre musculaire. (0,75 pt) · Donnée 3: Pour extraire l’énergie nécessaire à sa contraction, la fibre musculaire hydrolyse de grandes quantités d’ATP. Afin de déterminer certaines conditions nécessaires à l’hydrolyse de ces molécules, on présente les données expérimentales du document 3.
3. En exploitant les données du document 3, expliquez la différence d’hydrolyse de l’ATP observée dans les différents milieux. (0.5 pt) 4. En vous basant sur les données précédentes et sur vos connaissances, résumez l’enchainement des événements conduisant à la contraction du muscle suite à une excitation. (1 pt)
Exercice 3 : correction
1)
Comparaison – Pour le premier lot : forte radioactivité (Ca2+) au niveau du réticulum sarcoplasmique en comparaison avec le sarcoplasme – Pour le deuxième lot : faible radioactivité (Ca2+) au niveau du sarcoplasme en comparaison avec le réticulum sarcoplasmique Déduction: lors du passage de l’état de relâchement à l’état de contraction, les ions Ca2+ passent du réticulum sarcoplasmique vers le sarcoplasme
2)
Mécanisme de l’intervention des ions Ca2+ dans la contraction de la fibre musculaire: – fixation des ions Ca2+ sur la troponine → libération des sites de fixation des têtes de myosines sur l’actine suite au déplacement de la tropomyosine → formation du complexe actomyosine
3)
Explication : -L’hydrolyse de grandes quantités d’ATP dans le milieu 1 s’explique par la formation du complexe actomyosine. -L’hydrolyse de faibles quantités d’ATP dans le milieu 3 s’explique par l’absence du complexe actomyosine car ce milieu ne contient que la myosine
4)
La succession des événements depuis l’excitation à la contraction musculaire : – suite à l’excitation du muscle, les ions Ca2+ sont libérés à partir du réticulum sarcoplasmique; – libération des sites de fixation des têtes de myosines; – formation des complexes actomyosine; -rotation des têtes de myosines aboutissant au glissement des filaments d’actine entre les filaments de myosine ce qui entraine la contraction musculaire
EXERCICE CORRIGE POUR LES ÉLÈVES DE TC ET TD
EXERCICE 2
A/ Le document I. a représente une coupe de tissus musculaires striés, photographiée au microscope électronique.
1- Réalisez le schéma d’interprétation.
H.E. Huxley s’est servi du microscope électronique pour examiner le muscle préalablement fixé. Le document I.b montre à la même échelle, des portions de fibres en relâchement (1) et en contraction (2).
2- Analysez ces différents résultats.
3- Concluez (l’aspect moléculaire de la contraction n’est pas demandé).
4- a) A partir du document 1.b, indiquez les voies de régénération de l’énergie utilisée au cours du raccourcissement du muscle.
b) Ecrivez les équations des réactions correspondantes.
B/
Afin de comprendre les réactions chimiques se produisant durant l’activité musculaire, on réalise une série d’expériences et observations présentée en a, b et c :
a) Les fibres musculaires qui se contractent et se relâchent très rapidement, ont un réticulum endoplasmique (RE) très développé ; celles qui se contractent et se relâchent lentement ont un RE moins développé.
b) L’injection d’ions calciums dans le hyaloplasme d’une fibre musculaire entraîne la contraction des myofibrilles.
c) On cultive des fibres musculaires dans un milieu contenant du calcium radioactif. Par autoradiographie, on observe le calcium radioactif est dans le RE quand les fibres sont relâchées, et dispersées dans le hyaloplasme quand les fibres sont contractées.
1) Interprétez ces différentes expériences et observations en montrant la relation qui existe entre la structure cellulaire et la fonction mise en jeu.
2) On modifie le contenu d’un sarcomère en ajoutant selon les cas, de l’actine, de la myosine, du Ca2+ ou de l’ATP, puis on l’observe en contraction. Les modifications observées sont rassemblées dans le tableau ci-dessous.
Avec les expériences a et b, précisez le rôle du calcium pendant la contraction.
3) a- A partir des expériences b ; c et d, expliquez les rapports existants entre Actine, Myosine, ATP et Ca2+.
b- Donnez l’origine de la chaleur produite.
4) A partir de ces expériences ; expliquez la contraction du muscle à l’étape moléculaire.
VOIR CORRIGE ICI : CORRIGE EXO 2 TD TC
Mécanismes de la contraction
La contraction est la fonction essentielle des muscles striés squelettiques, responsables des mouvements du squelette. Ces mouvements sont essentiels à l’interaction de l’organisme avec son environnement, ils sont sous le contrôle du système nerveux somatique
Mécanismes cellulaires et moléculaires de la contraction
La contraction du muscle strié squelettique est liée à l’excitation préalable des fibres musculaires par les motoneurones a. Cette excitation conduit in fine au glissement des filaments fins et épais les uns contre les autres. Les phénomènes qui se produisent entre l’excitation et la contraction sont désignés par le couplage excitation-contraction.
Genèse du potentiel d’action de fibre musculaire
La genèse du potentiel d’action de fibre musculaire qui est à l’origine de la contraction s’effectue au niveau de la plaque motrice via une stimulation nerveuse. Lorsqu’un potentiel d’action arrive au niveau de la terminaison axonale, la membrane nerveuse se dépolarise. Cette dépolarisation induit l’ouverture de canaux calciques voltages-dépendants (c’est à dire sensible à la différence de potentiel entre la membrane plasmique du motoneurone et l’espace synaptique). Le flux de calcium à l’intérieur de la terminaison axonale déclenche une fusion des vésicules d’acétylcholine avec la membrane ce qui induit une libération de ce médiateur dans la fente synaptique. L’acétylcholine diffuse dans cette fente et va se lier à des récepteurs spécifiques situés au niveau de la membrane post-synaptique. Ces récepteurs sont des récepteurs canaux. Ainsi la liaison de deux molécules d’acétylcholine avec le récepteur induit un changement de la conformation du récepteur qui conduit à l’ouverture du canal. Un flux d’ions sodium dans la fibre musculaire produit une dépolarisation de la membrane, on parle de potentiel de plaque motrice. Lorsque ce potentiel atteint une valeur seuil, ce potentiel induit l’ouverture de canaux sodium voltage-dépendants au niveau du sarcoplasme générant ainsi un potentiel d’action. Ce potentiel d’action se propage à la surface de la fibre musculaire dans les deux directions vers les extrémités de la fibre musculaire, la jonction neuromusculaire étant située au centre de la fibre musculaire.
Couplage excitation-contraction
Le couplage excitation-contraction n’est possible qu’en raison de la propriété d’excitabilité de la membrane plasmique musculaire. Le sarcoplasme est capable de produire et de propager des potentiels d’action par des mécanismes similaires à ceux observés pour les neurones. Le potentiel d’action dure 1 à 2 ms dans la fibre musculaire striée squelettique. Celui-ci est terminé bien avant l’apparition des signes mécaniques de la contraction. Cette activité mécanique qui fait suite peut durer 100 ms ou plus.
Le couplage excitation-contraction se déroule au niveau de la triade. Ce couplage demande l’intervention de diverses protéines : la calsequestrine, les canaux calciques, les ryanodines, le récepteur à la dihydropyridine. Le potentiel d’action initié au niveau de la plaque motrice se déplace de proche en proche par l’ouverture de canaux sodiques voltage-dépendants distribuant la dépolarisation aux tubules T qui se dépolarisent et induisent une libération d’ions calcium du réticulum sarcoplasmique vers le cytosol de la fibre musculaire.
Cette libération d’ion calcium s’effectue grâce à l’intervention de deux types de canaux calcium :
i/ le récepteur à la dihydropiridine, localisé au niveau de la membrane du tubule T, est un canal calcium voltage-dépendants ;
ii/ le récepteur à la ryanodine, localisé au niveau de la membrane du réticulum sarcoplasmique, est un canal de libération d’ions calcium.
La dihydropiridine et la ryanodine sont associées avec leur récepteur respectif. Une partie des canaux de libération d’ions calcium sont directement associés aux canaux calciques voltage-dépendants. Les canaux de libération d’ions calcium non associés avec les canaux voltage-dépendants sont ouverts par l’influx du calcium dans le cytosol. Leur ouverture est stimulée pour une faible concentration d’ions calcium intracytosolique (moins de à 0,1 mM), elle est inhibée pour des concentrations plus élevés (0,5 mM).
Ainsi le flux de calcium du réticulum sarcoplasmique vers le cytosol s’effectue par deux voies.
La première voie consiste en une modification de la conformation du canal voltage-dépendant pendant la dépolarisation. Cela permet l’ouverture du canal calcium voltage-dépendant. Cette modification physique est transduite au canal de libération d’ions calcium.
La seconde voie consiste en l’ouverture des canaux de libération d’ions calcium non associés aux récepteurs à la dihydropiridine par les ions calcium eux-mêmes.
Après le passage du potentiel d’action, les canaux voltage-dépendants se referment et le calcium est recyclé et rejoint le réticulum sarcoplasmique par l’intermédiaire des pompes calcium-ATPases localisées au niveau de la membrane du réticulum sarcoplasmique.
Mécanismes moléculaires de la contraction
Les mécanismes moléculaires de la contraction au sens strict se déroulent dès la libération du calcium dans le cytosol. Au niveau des myofibrilles, les ions calcium disponibles s’associent avec la troponine C. Cette liaison déplace le complexe troponine-tropomyosine de sa position au niveau du filament d’actine. Ce mouvement libère ainsi des sites de liaison des têtes de myosine. A noter qu’à l’état de repos les têtes de myosine sont associées au filament d’actine en l’absence d’ATP formant un pont transversal ce qui donne la rigidité du muscle. Suite à la libération des sites de liaison de la myosine sur les filaments d’actine, chaque tête de myosine s’associe à une molécule d’ATP. Cette liaison induit une dissociation des têtes de myosine du filament d’actine. Par la suite, lors de la phase d’hydrolyse de l’ATP, les têtes de myosine pivotent et se lient à l’actine au niveau des sites de liaison. La libération du phosphate inorganique (Pi) obtenu par l’hydrolyse de l’ATP provoque une changement de conformation des têtes de myosine . Le mouvement induit par cette modification de conformation entraîne le déplacement du filament d’actine. Ainsi est observé un raccourcissement du sarcomère. La libération de l’ADP par la suite permet de reformer le pont transversal formé entre l’actine et la myosine. Ce cycle se répète plusieurs fois (9 à 12 fois) tant que le calcium demeure lié à la troponine. Pendant ce temps, les pompes calcium-ATP ases permettent le recyclage du calcium du cytosol vers le réticulum sarcoplasmique par hydrolyse de l’ATP en ADP + Pi. La diminution de concentration d’ions calcium dans le cytosol induit une dissociation des complexes calcium-troponine C. La tropomyosine retrouve sa position de départ par changement de conformation du complexe troponine-tropomyosine. Ainsi les sites de liaison au niveau du filament d’actine ne sont plus disponibles induisant la relaxation et donc le retour à un état de repos au niveau de la myofibrille et la fibre se relâche.
Utilisation et synthèse de l’ATP
L’ATP est nécessaire à la contraction et à la relaxation de la fibre musculaire pour :
la liaison de l’ATP à la myosine nécessaire à la dissociation des têtes de myosine du filament d’actine ;
l’hydrolyse de l’ATP qui fournit l’énergie nécessaire au mouvement induit par la « rotation » des têtes de myosine ;
l’hydrolyse de l’ATP au niveau de la pompe calcium-ATP ase qui permet la relaxation par recyclage du calcium.
Pour pouvoir maintenir une activité contractile, les molécules d’ATP doivent être fournies par le métabolisme aussi rapidement qu’elles sont dégradées par le processus contractile. Ceci s’effectue par trois grandes voies métaboliques : la voie anaérobie alactique, la voie anaérobie lactique, la voie aérobie.
Synthèse par voie anaérobie alactique
L’ATP peut être de nouveau synthétisée à partir de la phosphocréatine (PCr) par la voie anaérobie alactique, ou voie des phosphagènes. Cette synthèse s’effectue selon la réaction chimique :
ADP + PCr —-> ATP + Créatine
Cette synthèse s’effectue au début d’un exercice.
Synthèse par voie anaérobie lactique
La seconde voie de synthèse (anaérobie lactique ou glycolyse anaérobie) consiste en la dégradation du glycogène (forme de stockage du glucose) en acide pyruvique. Cette voie va permettre de synthétiser 3 molécules d’ATP à partir d’une molécule de glycogène (voir schéma). Ces réactions ne nécessitent pas la présence d’oxygène (plus exactement du dioxygène). Elles aboutissent à la formation d’acide lactique dont l’accumulation perturbe les processus contractiles. Cette voie métabolique intervient essentiellement au début de l’exercice quand l’apport en oxygène est insuffisant et lors d’exercices intenses lorsque la voie aérobie n’apporte plus assez d’énergie.
Synthèse par voie aérobie
La voie métabolique de la glycolyse aérobie et la voie de dégradation des acides gras consiste en la dégradation des substrats glucidiques et lipidiques dans la mitochondrie en présence d’oxygène allant de la formation de 37 molécules d’ATP par la dégradation d’une molécule de glycogène à la synthèse de 390 ATP par dégradation d’ une molécule de lipide.
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