TP22 ATP contraction musculaire

Origine de l'ATP nécessaire à la contraction musculaire

TP22

INDEX

L'objectif du TP

Déterminer comment l'ATP est produit

Organite et substrat de la respiration cellulaire

Les étapes de la respiration cellulaire et de la fermentation lactique

L'objectif du TP

L'ATP

L’Adénosine TriPhosphate (ATP) fournit aux cellules musculaires l’énergie nécessaire à leur contraction. Plus généralement, l’ATP est un intermédiaire nécessaire à l’ensemble des réactions du métabolisme des cellules : l’organisme consommerait 45 kg d’ATP par jour mais il n’est pas stocké ; il doit donc être renouvelé en permanence.

On cherche à connaître les mécanismes cellulaires permettant de régénérer de l'ATP

Déterminer comment l'ATP est produit

Consommation et régénrération de l'ATP au cours d'une activité musculaire

Consommation et régénrération de l'ATP au cours d'une activité musculaire

Pourquoi injecter du glucose ?

L’expérimentation étant difficile sur des cellules musculaires, on utilisera des levures (organismes unicellulaires eucaryotes) qui produisent aussi de l’ATP pour leur métabolisme

Résultats obtenus sur une culture de levure en présence de glucose

Glucose et éthanol

Question:donner les équations équilibrées de la respiration cellulaire et de la fermentation. Glucose : C6H1206 Éthanol C2H5OH

Organite etsubstrat de la respiration cellulaire

(A) Levures cultivées en milieu anaérobie (en absence de dioxygène) et (B) en milieu aérobie (avec dioxygène)

Portion de cytoplasme d'une fibre musculaire

Les effets de l'entrainnement

Expérience ExAO sur des mitochondries isolées

Question:justifier le protocole de l’expérience proposée, puis indiquer le substrat des mitochondrie nécessaire à la respiration cellulaire.

Les étapes de la respiration cellulaire et de la fermentation lactique

Les cellules musculaires peuvent utiliser deux voies métaboliques différentes: la respiration en conditions aérobie et la fermentation lactique en conditions anaérobie. La fermentation lactique est la transformation de glucose (un sucre) en acide lactique. Une molécule de glucose peut être transformée en deux molécules d’acide lactique. Cette transformation permet de libérer un peu d’énergie, par exemple pour la contraction musculaire, sans que l’on ait besoin d’oxygène. On parle alors de voie métabolique anaérobie. Chez l’humain, la transformation de glucose en acide lactique se produit dans les cellules musculaires durant des efforts physiques de type sprint (par exemple un 800 mètres), quand la contraction intense des muscles nécessite beaucoup d’énergie. Cette dépense d’énergie a néanmoins un prix. L’accumulation de l’acide lactique induit en effet une fatigue musculaire qui limite la durée de tels efforts.

Schéma à compléter

La respiration cellulaire se déroule en plusieurs étapes:la glycolyse dans le hyaloplasme le cycle de Kreps dans la mitochondrie

1ère étape: la glycolyse

2nde étape: le cycle de Krebs

Localisation d'une synthèse d'ATP

À partir des années 1960, il a été possible d’isoler des particules submitochondriales (avec ou sans sphère pédonculées) à partir de la membrane interne des mitochondries. Différentes expériences ont permis de comprendre où se fait la synthèse de l’ATP.

Des réactions d'oxydoréduction associées à la production d'ATP

Lors de la production d’ATP dans les mitochondries, des composés réduits NADH, H+ ainsi que du dioxygène sont nécessaires à cette production.

Une vidéo pour vous autocorriger

L'acide pyruvique, une molécule commune à deux voies métaboliques

Ouf !

Le corrigé en classe !