Régénration de l'ATP nécessaire à la contraction musculaire 2 BAC pc biof (شرح بالداريجة)

Régénération de l’ATP nécessaire à la contraction musculaire
Renouvellement de l’ATP nécessaire à la contraction musculaire
Renouvellement de l’ATP musculaire

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Mise en évidence d’un renouvellement d’ATP
Les différentes voies de régénération d’ATP dans les cellules musculaires. D’une part on observe que les réserves des cellules musculaires en ATP sont très faibles, d’autre part le muscle utilise une quantité importante d’énergie qui dépasse les réserves présentes dans les cellules ce qui suggère un renouvellement rapide et permanant de l’ATP.
Comment l’ATP est régénérée au niveau du muscle ?
Lors d’un effort, une cellule musculaire consomme de très nombreuses molécules d’ATP. Elle régénère ces molécules grâce à trois voies métaboliques :
Voies rapides anaérobies (anaérobie alactique) :
La voie de la phosphocréatine permet une production rapide, car cette molécule est stockée dans le cytoplasme et peut transférer un groupement phosphate à l’ADP selon la réaction suivante
PC + ADP ===) C + ATP ( créatine kinase)
(La PC est reconstituée après l’effort avec consommation d’ATP)
Une autre voie de régénération rapide d’ATP en anaérobiose est permise grâce à une enzyme spécifique du muscle appelée la myokinase selon la réaction suivante :
ADP + ADP ===) ATP + AMP
Voie de moyenne vitesse (anaérobie lactique)
La fermentation lactique prend le relai avec une augmentation de la concentration sanguine d’acide lactique
Selon la réaction : Glucose + 2 ADP + 2 Pi → 2 acides lactiques (lactates) +2 ATP
Voie lente (la respiration cellulaire) :
Lors d’un effort prolongé la respiration intervient pour régénérer l’ATP selon la réaction suivante :
C6H12O6 (glucose) + 6 O2+ 36 ADP + 36 Pi → 6 CO2+ 6 H2O +36 ATP
3. Relation entre type de métabolisme énergétique et intensité/durée de l’effort
Pour les courtes distances, ce sont les voies métaboliques anaérobies qui fournissent très rapidement beaucoup d’ATP, alors que la voie aérobie ne peut satisfaire les besoins en ATP pendant des efforts brefs et intenses.
Pour les longues distances, la régénération de l’ATP est assurée essentiellement par la voie métabolique aérobie et dépend en conséquence de la capacité de l’organisme à fournir du dioxygène aux muscles durant l’effort. La production d’ATP par la voie aérobie dépend aussi de la capacité des fibres musculaires à utiliser ce dioxygène grâce à leurs mitochondries.
Types de fibres musculaires
Il existe deux types de fibres :
Les fibres « lentes » (type I): elles sont de couleur rouge. Fines et développées, elles sont utilisées lors de sports d’endurance. Elles sont riches en myoglobine et en mitochondries.
Les fibres « rapides » (type II) : elles sont de couleur blanche. Sensibles à la fatigue, elles sont plus volumineuses que les fibres lentes et utilisées lors des efforts de forte intensité et de courte durée.

Les voies métaboliques de régénération de l'ATP
Voies rapides anaérobies (anaérobie alactique)
Voie de moyenne vitesse (anaérobie lactique)
Voie lente (la respiration cellulaire)
R1: Les réserves du muscle en énergie sont insuffisantes pour satisfaire les besoins énergétiques de l’effort musculaire : ce dernier nécessite 35 kJ alors que la concentration de l’ATP dans le muscle ne procure que 5,1 à 7,5 kJ. Le maintien de l’effort musculaire nécessite donc une régénération permanente de l’ATP.
R2: Au cours de l’exercice musculaire intense et de courte durée (figure 2), on remarque ce qui suit:
- La concentration de l’ATP reste presque constante, il y a donc une régénération permanente de l’ATP dans le muscle.
- La concentration du CP diminue progressivement, on déduit que la créatine-phosphate est utilisée dans la régénération de l’ATP nécessaire à la contraction musculaire suivant la réaction suivante : CP + ADP → ATP + C
- La concentration de l’acide lactique augmente progressivement, cet acide résulte de la fermentation lactique qui permet de régénérer l’ATP utilisée dans la contraction musculaire.
* Au cours de l’effort musculaire de longue durée (figure 3), la consommation de l’O2 augmente rapidement puis se stabilise à une valeur maximale égale à 2 l/min, on déduit qu’il y a dans ce cas régénération de l’ATP par la voie de la respiration cellulaire aérobie.