§ Comment produire un mouvement ?

3,2/ PRODUIRE LE MOUVEMENT : CONTRACTION MUSCULAIRE ET APPORT D’ÉNERGIE

Les mouvements mobilisent les muscles. Les organismes pluricellulaires sont constitués de cellules ayant des particularités différentes selon l’organe auxquels elles appartiennent. 1/ La cellule musculaire dispose d’une organisation structurale lui permettant de se raccourcir, ce qui entraîne la contraction du muscle. 2/ Elle a besoin d’énergie apportée sous forme d’ATP, produit à partir du glucose. 3/ L’approvisionnement des cellules musculaires en glucose nécessite le maintien de la concentration de glucose sanguin, régulé par des hormones.

3,2,1/ la contraction musculaire

1/ Les muscles et l’articulation

Réaliser et/ou observer au microscope optique et au microscope électronique des préparations de cellules musculaires striées, pour enrichir la notion de cellule eucaryote spécialisée.

Manipuler, modéliser, recenser, extraire et organiser des informations et/ou manipuler (dissections, maquettes…) pour comprendre le fonctionnement du système musculo-articulaire.

• Dissequer un muscle,

• observer à la loupe puis au miscroscope

• observer des lames de muscle : faire un dessin

correction TP

20 janvier : DS - 22 janvier

Le muscle strié est un ensemble de cellules musculaires (= myocytes = fibres musculaires) organisées en faisceaux musculaires.

Le raccourcissement et l’épaississement des muscles lors de la contraction musculaire permettent le mouvement relatif des deux os auxquels ils sont reliés par des tendons. Les ligaments relient les os entre eux. Le cartilage protège les os des frottements.

2/ la contraction musculaire

Utiliser un logiciel de modélisation moléculaire pour observer le pivotement des têtes de myosine.

Myosine : https://libmol.org/?libmol=279&embedded=1

http://www.phys.ens.fr/~vincent/courdea/Muscle.htm

Fonctionnement du muscle squelettique : http://svt.ghediri.com/bac-sciences/10/neurophysiologie/20/fonctionnement-muscle-squelettique.html

La cellule musculaire, cellule spécialisée, est caractérisée par un cytosquelette particulier (actine et myosine) permettant le raccourcissement de la cellule. La contraction musculaire nécessite des ions calcium et l’utilisation d’ATP comme source d’énergie.

3/ les myopathies

Remobiliser les acquis sur la matrice extracellulaire à travers l’exemple d’une myopathie.

p.410 

voir début chapitre génétique

Dans certaines myopathies, la dégénérescence des cellules musculaires est due à un défaut dans les interactions entre les protéines membranaires des cellules et la matrice extra-cellulaire.

3,2,2/ L’énergie cellulaire

1/ L’ATP, molécule, un nucléotide riche en énergie

Adénosine TriPhosphate

Découverte en 1929, la molécule d’ATP a été mise en évidence dans toutes les cellules animales, végétales et bactériennes : c’est une molécule universelle. L’ATP est un ribonucléotide formé : – d’adénosine, composée de ribose et d’adénine, – de trois groupements phosphate.

Modélisation de l'ATP et de l'ADP :

ATP : https://libmol.org/?libmol=46

ADP : https://libmol.org/?libmol=74

Pi : https://libmol.org/?libmol=77

A : https://libmol.org/?libmol=42

• Comptez les atomes de la molécule

• recopiez la formule globale

• dessinez la molécule en plan

L'ATP est une molécule instable dont les liaisons entre les deux derniers groupements phosphate sont des liaisons covalentes faibles. La synthèse de l’ATP par phosphorylation de d’ADP, c’est-à-dire création d’une liaison entre deux groupements phosphate, est catalysée par l’enzyme ATP synth(ét)ase et nécessite de l’énergie. Quand la source d’énergie est la lumière, on parle de photophosphorylation. Dans le contexte de la photosynthèse, la réaction chimique produisant de l’ATP peut s’écrire :

ADP + Pi + ENERGIE → ATP

L’hydrolyse d’une molécule d’ATP, catalysée par l’enzyme ATPase, avec production d’une molécule d’adénosine diphosphate (ADP) et d’une molécule de phosphate inorganique (Pi), produit une grande quantité d’énergie : c’est pourquoi on parle de composé phosphorylé riche en énergie. Cette hydrolyse est une réaction exergonique, c’est-à-dire s’accompagnant d’une perte d’énergie.

ATP + H₂O → ADP + Pi + énergie

L’énergie est apportée sous forme de molécules d’ATP à toutes les cellules. Il n’y a pas de stockage de l’ATP, cette molécule est produite par les cellules à partir de matière organique, notamment le glucose.

2/ la mitochondrie, organite énergétique de la cellule eucaryote

Extraire et organiser des informations pour identifier les différentes voies métaboliques.

Localiser les réactions métaboliques nécessaires à la contraction musculaire dans une cellule.

Observer des électronographies de mitochondries.