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La consommation de la matière organique et le flux d'énergie |
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Les réactions responsables de la libération de l’énergie emmagasinée dans la matière organique au niveau de la cellule Les étapes de la dégradation de glucose Le rôle du muscle strié squelettique dans la conversion de l'énergie chimique en énergie mécanique L'étude expérimentale de la contraction musculaire( l'aspect mécanique) Les manifestations de la contraction musculaire |
Le rôle du muscle strié squelettique dans la conversion de l'énergie chimique en énergie mécanique
Tous les mécanismes cellulaires de la contraction musculaire nécessitent de l'ATP, or les réserves d'ATP sont faibles. À une intensité maximale, elles ne permettraient des efforts que de quelques secondes. Il faut donc reconstituer de l’ATP en permanence.
Comment se fait donc la régénération de l’ATP?
5- La régénération de l'ATP:
Pour comprendre Comment se fait la régénération de l’ATP, on propose d'étudier les documents suivants:
Document 1: On dose quatre molécules dans un muscle isolé de Grenouille. Ce muscle est soumis à une série d'excitations électriques rapprochées dans trois conditions expérimentales différentes:
A: aucun traitement n'est réalisé sur le muscle.
B : on a traité le muscle avec de l'acide iodoacétique qui a la propriété de bloquer la glycolyse.
C: on a traité le muscle avec l'acide iodoacétique et avec une substance inactivant l'enzyme intervenant dans la réaction séparant la créatine et le phosphate constituant la phosphocréatine.
Le tableau suivant donne les résultats obtenus. On indique que lors des expériences A et B, le muscle se contracte pendant toute la durée des excitations; lors de l'expérience C, la contraction s’interrompt rapidement malgré les excitations.
| Expériences |
Constituants musculaires (mg/g de muscle frais) |
résultats obtenus | |
| Avant contraction |
Après contraction |
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| Expérience A | Glycogène | 1.62 | 1.21 |
| Acide lactique | 1.5 | 1.95 | |
| ATP | 2 | 2 | |
| phosphocréatine | 1.5 | 1.5 | |
| Expérience B | Glycogène | 1.62 | 1.62 |
| Acide lactique | 1.5 | 1.5 | |
| ATP | 2 | 2 | |
| phosphocréatine | 1.5 | 0.4 | |
| Expérience C | Glycogène | 1.62 | 1.62 |
| Acide lactique | 1.5 | 1.5 | |
| ATP | 2 | 0 | |
| phosphocréatine | 1.5 | 1.5 | |
Document 2: Lors d’un effort, une cellule musculaire consomme de très nombreuses molécules d’ATP. Elle régénère ces molécules grâce à trois voies métaboliques décrites ci-dessous.
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Voie 1: anaérobie alactique |
Voie 2: anaérobie lactique |
Voie 3: aérobie |
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Substrats utilisés |
Créatine phosphate + ADP |
ADP + ADP |
Glucose ou autres substrats + ADP + Pi |
Glucose ou autres substrats + O2+ ADP + Pi |
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Produits formés |
Créatine + ATP |
AMP + ATP |
Acide lactique + ATP |
H2O + CO2 + ATP |
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1 - A partir de l’exploitation du documents 1, interprétez les résultats obtenus. 2 - En exploitant le document 2, déduisez les voies métaboliques régénératrices de l’ATP, et écrivez la réaction globale de chaque voie métabolique. |
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Document 3: Les voies métaboliques utilisées pour produire de l’ATP en fonction du temps d’exercice
D’après Cometti et al., 1989
Document 4: Les voies de restauration de l’ATP selon l'activité sportive.
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1 - A partir de l’exploitation du document 3, Indiquez la relation entre les voies régénératrices de l’ATP et la durée de l'exercice. 2 - En exploitant le document 4, classez les activités sportives selon la voie de restauration de l’ATP |
Correction
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