le système musculaire
Qu'est ce que des sarcomères ?
des segments répétitifs d'une myofibrille, c'est aussi l'unité contractile du muscle
Qu'est ce qui compose un sarcomère ?
de filaments épais de myosine et de filaments minces d'actine
Combien de filaments d'actine entoure un filament de myosine ?
6
Où s'étend le filament mince d'actine ? Et par quoi s'attache t-il à la ligne Z ?
le long de la strie I sur une partie de la strie A de chaque côté des filaments de myosine. Il s'attache grâce à la nébuline
Il y a combien de filament d'actine par myofibrilles ?
3000
Combien de filaments de myosine comporte un myofibrillle ?
1500
De quoi est composé une molécule de myosine ?
la tige forme la partie centrale du filament et les têtes se dressent de chaque côté dans des directions opposées
La myosine est une protéine ou une enzyme ?
elle est les deux à la fois
Quelle est la forme de la myosine ?
une forme de club de golf, cylindrique et se termine par deux têtes spériques bilobées
La myosine possède quels sites de liaison ?
possède des sites de liaison avec l'actine et aussi des sites de liaison avec l'ATP
Que possède la myosine qui permet de dégrader l'ATP pour fournir l'énergie nécessaire à la contraction ?
des ATPases
Comment s'appellent les filaments d'actine qui effectuent des liaisons avec la myosine ?
les protéines d'actine globulaires (actine G)
Comment s'appelle le filament dû à l'entrelacement de deux filaments d'actine ?
le filament d'actine F
Qu'est ce que la tropomyosine ?
une protéine fibreuse se trouvant sur chaque filament F d'actine
Quel est le rôle de la tropomyosine ?
elle empêche la liaison entre l'actine et la myosine au repos
Quel est le complexe troponine ?
Troponine I (TnI) : responsable d'inhibition de la liaison myosine-actine (cache les sites)
Troponine T (TnT) : responsable de la liaison avec la tropomyosine
Troponine C (TnC) : responsable de la liaison avec le Ca2+
Qu'est ce que le rétinaculum sarcoplasmique ?
un réseau de tubules entrellacés autour des myofibrilles. *la majorité des tubules longent la myofibrilles parallèlement aux sarcomères
*l'autre partie sont des canaux orientés transversalement à la myfibrille au niveau de la jonction entre strie A et I se sont les citernes terminales.
Qu'est ce que les tubules T ?
ils sont issus du sarcolemme, se situent à la jonction strie A et I et entourent la myofibrille entre deux citernes terminales
De quoi est composée une triade ? Et que permet-elle ?
c'est un complexe formé par un tubule T et deux citernes terminales. elle permet de propager le signal éléctrique très rapidement à tous les sarcommères des myofibrilles
Qu'est ce que la contraction musculaire ?
c'est un raccourcissement du muscle en réponse à une stimulation. elle est définie par la formation de ponts d'union entre les filaments d'actine et les têtes de myosine.
A quoi correspond la contraction musculaire au niveau du sarcomère ?
ce sont des glissements des filaments d'actine le long des filaments de myosine. Les filaments d'actine sont tirés vers la ligne M. les stries H disparaissent, les stries I sont raccourcies et les stries A et Z se rapprochent les unes des autres.
Que se passe t-il au repos ?
les deux myofilaments se chevauchent
la contraction prend fin lorsque ?
lorsqu'il y a rupture des points d'union et que le muscle se relâche
Qu'est ce que la plaque motrice/jonction musculaire ?
l'ensemble des fibres musculaires innervées par un motoneurone
Quels sont les deux élèments principaux de la jonction musculaire ?
*un motoneurone efférent (transportant l'info du SNC ou SNP)
*l'ensemble des fibres musculaires que le motoneurone innerve
Quelle est la notion du motoneurone alpha ?
le motoneurone peut innerver plusieurs fibres musculaires mais chaque fibre musculaire possède son propre motoneurone
Quels sont les deux types d'unité motrice ?
*les unités motrices rapides : formées de fibres de type II, fatigables facilement
*les unités motrices lentes : formées de fibres de type I, peu fatigables
La taille de l'unité motrice varie en fonction ?
du type musculaire innervé (taille) et de la précision du mouvement dans lequel celui ci est impliqué
Quelles sont les trois parties qui composent la jonction musculaire ?
*le bouton terminal du motoneurone : extrémité de l'axone
*la fente synaptique : espace entre le motoneurone et la fibre musculaire
*La membrane post synaptique : le sarcolemme
Que retrouve-t-on dans le bouton terminal ?
des vésicules synaptiques remplies d'un neurotransmetteur l'acétylcholine
Pourquoi la plaque motrice possède plusieurs replis ?
pour augmenter sa superficie et son action
Définition du potentiel d'action
l'ensemble des phénomènes électrochimiques brefs et stéréotypés qui se propage le long du sarcolemme
Définition du potentiel de repos
la différence de charge électrique entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule au repos (sans stimulation)
Que se passe-t-il lors du potentiel de repos ?
*la face externe est positive : ion principal extracellulaire Na+
*la face interne est négative : ion principal intracellulaire K+
*la membrane est imperméable aux deux ions
*les canaux voltages dépendants Na+ et K+ sont fermés
Quels sont les quatre états du potentiel d'action ?
*l'état de repos
*l'état de dépolarisation
*l'état de repolarisation avec la période réfractaire
*l'état d'hyperpolarisation
Décrire l'état de dépolarisation
lorsque l'Ach se lie au sarcolemme :
-ouverture des canaux voltage dépendants Na+ et K+
-entrée d'ions Na+ dans la cellule
-dépolarisation de la membrane
-les ions Na+ modifie la polarité de proche en proche entrainant la propgation du PA sur tout le sarcolemme jusqu'au rétinaculum sarcoplasmique et les tubules T
Décrire l'état de repolarisation
après la phase de dépolarisation :
-le sarcolemme modifie sa polarité
-fermeture des canaux Na+
-ouverture des canaux K+, diffusion vers l'extérieur
-membrane retrouve son état polarisé, la repolarisation s'effectue dans le même sens que la dépolarisation
cette phase rétablie unquement l'état électrique propre de la membrane
Décrire la période réfractaire
les fibres musculaires ne peuvent plus se contracter tant que la polarité du sarcolemme n'est pas rétablie totalement
Décrire l'état d'hyperpolarisation
lors de cette phase, le potentiel de repos est dépassé :
-ouverture des pompes K+ toujours effectives
-retard de fermeture qui dure environ 1ms
-les concentrations en Na+ et K= seront rétablies en transport actif
-retour au potentiel de repos
Quel est le rôle principal du muscule squelettique ?
convertir l'énergie chimique en énergie mécanique
Qu'est ce que le couplage excitation/contraction ?
c'est le lien entre le signal électrique (exitation) et la réponse mécanique musculaire (contraction). c'est la naissance entre la coordination de la stimulation nerveuse et la libération de Ca2+ conduisant à la contraction musculaire.
Le CEC se répète tant que ?
le PA atteint la jonction musculaire
Que se passe-t-il si le seuil de PA n'est pas atteint ?
il n'y a pas de contraction
Que se passe-t-il s'il y a une succession très rapide de PA ?
*forte augmentation de Ca2+ intracellulaire : bouffées successives
*absence de détente musculaire
*forte augmentation de la force de la contraction muscullaire jusqu'à la fin du sitmulus
Quelles sont les quatre phases du mécanisme moléculaire du CEC ?
phase 1 : activation tête de myosine
phase 2 : fixation tête de myosine à l'actine
phase 3 : phase de propulsion
phase 4 : séparation de la myosine et de l'actine
Description de la phase 1 du mécanisme moléculaire du CEC
les têtes de myosines activtées par l'hydrolyse de l'ATP en ADP+Pi du cycle précédent, sont attirés par le site de liaison à l'actine (découvert par le phénomène calcique et l'action de la troponine C). la tête de myosine pivote et passe en position courbée.
Décrire la phase 2 du mécanisme moléculaire du CEC
après que les 4 Ca2+ se soient fixés sur TnC, les sites de liaisons de l'actine sont visibles. la tête de myosine se fixe sur l'actine, c'est la création de ponts transversaux actine-myosine (emps 100ms)
Décrire la phase 3 du mécanisme moléculaire du CEC
la libération de l'ADP+Pi de la tête de myosine entraîne un mouvement de cette dernière de 45°. cet angle permet le glissement de l'actine sur la myosine vers le milieu du sarcommère (ligne M), elles se bougent d'environ 10nm
Décrire la phase 4 du mécanisme moléculaire du CEC
une molécule d'ATP provenant de la cellule vient se fixer sur la tête de myosine. la myosine rompt le pont tranversal avec l'actine et se détache. c'est la fin du cycle.
Qu'est ce que la tension musculaire ?
la force exercée par un muscle
A quoi correspond la charge ?
la force opposée au muscle (poids, pesanteur, résistance)
La force et la durée de contraction varient selon ?
la fréquence et l'intensité du stimulus perçus
Quels sont les trois types de contraction musculaire ?
*contraction concentrique
*contraction isométrique
*contraction excentrique
A quoi correspond la contraction concentrique ?
c'est la raccourcissement du muscle. la moitié des ponts transverses sont actifs durant cette contraction, les filaments vont vers le centre du sarcomère et suivent le CEC. la tension musculaire est plus importante que la charge extérieure
Quelle est la contraction la plus utilisée dans notre vie quotidienne ?
la contraction concentrique
Par quoi est définie la contraction concentrique ?
par l'action principale du muscle donné
Description de la contraction isométrique ?
elle est statique et n'entraîne aucune modification de la longueur totale du complexe tendon-muscle (le muscle se raccourcit et le tendon s'allonge)
Que se passe-t-il au niveau des ponts transervaux lors de la contraction isométrique ?
leur établissement est présent mais cela n'engage pas de mouvement car la charge est trop importante par rapport à la tension actuelle
Lors de la contraction isométrique, c'est la charge ou la tension qui augmente ?
la tension du muscle augmente mais la charge reste immobile
Description de la contraction excentrique ?
elle occassionne le mouvement inverse de la contraction concentrique. le muscle s'allonge, les ponts transversaux sont établis, l'actine s'éloigne de la ligne M. le muslce produit une force en s'allongeant
Lors de la contraction excentrique, c'est la charge ou la tension qui est plus importante ?
la charge est plus importante que la tension
Quel est le 4ème type de contraction ?
la contraction pliométrique
Description de la contraction pliométrique
elle combine une contraction complète c'est à dire une contraction excenrique vers une contraction concentrique. c'est un cycle d'étirement-contraction.
Que permet la contraction pliométrique ?
un rendement mécanique beaucoup plus important car elle combine la composante d'élasticité et le mécanisme de contraction
Quels sont les deux types d'exercice ?
l'endurance et la force
L'endurance consiste à réaliser ?
un effort d'intensité modérée et de constante inférieure à 80% de la consommation d'O2 maximale (VO2max)
L'endurance permet d'augmenter ?
*le débit cardiaque
*la VO2max
*le pouvoir oxydatif du muscle
*sa résistance à la fatigue
*la capacité en aérobie +++
Par quoi est définie la force ?
le type de charge, le nombre de séries, leur fréquence, les intervales de repos, le type d'action musculaire, la vitesse de contraction
Que permettent les exercices de force ?
l'augmentation de la masse musculaire
l'augmentation de la froce musculaire
une meilleure adaptation nerveuse
Quels sont les macronutriments nécessaires à synthétiser l'ATP ?
les lipides
les glucides
les protéines
le stock d'ATP dans un muscle est faible ou important ?
il est faible et permet d'obtenir une contraction de 3secondes en moyenne
Quelles sont les voies de synthèse de l'ATP ?
*la voie PCr : anaérobie alactique 1ATP
*la voie de la glycolyse : anaérobie lactique 2 ATP
*la voie de la phosphorylation oxydative : aérobie alactique 34ATP
La voie locale de synthèse de l'ATP se fait avec ou sans O2 ?
sans
A quoi correspond la voie anaérobie ?
à la glycolyse (sans O2)
A quoi correspond la voie aérobie ?
à la phosphorylation oxydative (avec O2)
Description de la voie de la phosphorylation directe en phosphatecréatine et la voie de l'ATP
la cellule musculaire possède une réserve d'ATP définie. la création d'ATP par ce processus du nom de réaction de Lohmann est le suivant :
-hydrolyse de l'ATP en ADP+Pi
-ADP+Pi s'associe à une PCr
-création d'une molécule d'ATP
Durant la voie de la phosphorylation directe en phosphate créatine, comment le transfert d'ATP ?
le transfert est quasiment instantané et permet de garder un taux constant d'ATP en début d'exercice
Une cellule contient plus de PCr que d'ATP ou l'inverse ?
une cellule contient 3 fois plus de PCr que d'ATP
En combien de temps la réserve complète d'ATP est vidée ?
en 80 secondes
Dans quel type d'effort la voie locale est utilisée ?
en cas d'effort intense type haltérophilie ou sprint (un effort de 15secondes max)
A quoi correspond la voie anaérobie : glycolyse + acide pyruvique
à la dégratation incomplète du glucose en absence d'O2, conduisant à la formation d'acide pyruvique.
Quand se met en place la voie anaérobie ?
lorsque l'exercice dépasse 15secondes
Lors de la glycolyse, en quoi se transforme le glucose ?
en acide pyruvique en 10 réactions biochimiques enzymatiques
Lors de la glycolyse, une molécule de glucose donne combien de molécules d'ATP ?
un gain net de 2 molécules d'ATP
Pourquoi la première étape de la glycolyse est irréversible ?
le glucose se transforme en glucose 6 phosphate, le G6p ne peut plus rresortir de la cellule musculaire car la mebrane devient imperméable
Quelle est l'équation de la glycolyse ?
C6H12O6 + 2 NAD --> 2 CH3COCOOH + 2 NADH, H+
Combien de pyruvate donne une molécule de glucose ?
2
Que signifie NAD ?
Nicotinamide Adénine Dinucléotide
Que signifie FAD ?
Flavine Adénine Dinucléotide
Dans la voie anaérobie, en quoi peut se transformer le pyruvate ?
en lactate par fermentation lactique
Que devient le lactate obtenu lors de la voie anaérobie ?
il est transporté via le sang jusqu'au foie, il entre dans le cycle de Cori, il y est transformé vie néoglycogénèse en glucose qui sera relargué dans le sang pour de nouveau être disponible pour le système musculaire
Dans quel type d'exercice est utilisée la voie anaérobie ?
pour les efforts compris entre 15 et 60 secondes
Qu'entraîne une accumulation d'acide lactique/lactate ?
une fatigue musculaire
Dans quel type d'exercice est utiliséla voie aérobie ?
pour la tenue d'un effort constant modéré de type endurance
Lors de la voie aérobie, une molécule de glucose donne combien d'ATP ?
34 ATP
Où se déroule la phosphorylation oxydative ?
Dans la mitochondrie
Que nécessite la réalisation de la phosphorylation oxydative ?
*de l'oxygène
*des nutriments
*un transport de H+
*le cycle de Krebs
Par quoi est définie la phosphorylation oxydative ?
une consommation d'O2 par la mitochondrie
Quels sont les deux grands phénomènes de la phosphorylation oxydative ?
*la chaîne de transport d'électrons par l'oxydation du NADH et FADH2
*ATP synthase
Que créer la chaine de transport d'électrons ?
création d'un gradient de protons (H+) au niveau des crêtes mithochondriales