Exercices corrigés : ATP et contraction Musculaire | exercice 3

 

 Exercices  corrigés : ATP et  contraction Musculaire

Exercice 3 

On cherche à étudier quelques aspects du mécanisme de la contraction musculaire et à montrer le rôle des ions Ca ²⁺ dans ce mécanisme. Dans ce cadre on propose les données suivantes :

•    Donnée 1 : Des fibres musculaires striées sont isolées et cultivées dans un milieu physiologique contenant des ions calcium radioactifs (⁴⁵Ca²⁺) puis elles sont réparties en deux lots 1 et 2. Les fibres du lot 1 sont fixées en état de relâchement alors que les fibres du lot 2 sont fixées en état de contraction. Par autoradiographie, on détecte la localisation de la radioactivité au niveau des fibres de chaque lot. Les figures du document 1 présentent des schémas explicatifs des  résultats de cette détection (la figure a  pour les fibres du lot 1, la figure b  pour les fibres du lot 2).
  

1.                  Comparez la répartition de la radioactivité dans les fibres des lots 1 et 2, puis dégagez le sens de déplacement des ions calcium lorsque la fibre musculaire passe de l’état de relâchement à l’état de contraction.                       (0,75pt)

·       Donnée 2: L’étude biochimique et l’observation électronographique des myofilaments d’actine et de myosine, dans des fibres musculaires en présence et en absence d’ions Ca²⁺, ont permis de construire le modèle explicatif présenté dans le document 2. 

2. En vous basant sur les résultats présentés dans  le document 2, montrez comment interviennent les ions Ca²⁺ dans la contraction de la fibre musculaire.  (0,75 pt) 

·       Donnée 3: Pour extraire l’énergie nécessaire à sa contraction, la fibre musculaire hydrolyse de grandes quantités d’ATP. Afin de déterminer certaines conditions nécessaires à l’hydrolyse de ces molécules, on présente les données expérimentales du document 3. 

3. En exploitant les données du document 3, expliquez la différence d’hydrolyse de  l’ATP observée dans les différents milieux.                                                                                                    (0.5 pt)

4. En vous basant sur les données précédentes et sur vos connaissances, résumez l’enchainement des événements conduisant à la contraction du muscle suite à une excitation.        (1 pt)

Exercice 3 :correction 

1)

Comparaison - Pour le premier lot : forte radioactivité (Ca2+) au niveau du réticulum sarcoplasmique en comparaison avec le sarcoplasme -  Pour le deuxième lot : faible radioactivité (Ca2+) au niveau du  sarcoplasme en comparaison avec le réticulum sarcoplasmique

 Déduction: lors du passage de l’état de relâchement à l’état de contraction, les ions  Ca²⁺ passent du  réticulum sarcoplasmique vers le  sarcoplasme

2)

Mécanisme de l’intervention des ions Ca2+ dans la contraction de la fibre musculaire:

- fixation des ions  Ca²⁺ sur la troponine → libération des sites de fixation des têtes de myosines sur l’actine suite au déplacement de la tropomyosine → formation du complexe actomyosine

3)

Explication : -L’hydrolyse de grandes quantités  d’ATP dans le milieu 1 s’explique par la formation du  complexe actomyosine.

-L’hydrolyse de faibles quantités  d’ATP dans le milieu 3 s’explique par l’absence du  complexe actomyosine car ce milieu ne contient que la myosine

4)

La succession des événements depuis l’excitation à la contraction musculaire :  - suite à l’excitation du muscle, les ions  Ca2+   sont  libérés à partir du  réticulum sarcoplasmique; - libération des sites de fixation des têtes de myosines; - formation des complexes actomyosine;

     -rotation  des têtes de myosines aboutissant au glissement des filaments d’actine entre les filaments  de  myosine ce qui entraine  la contraction musculaire

 Exercice 1                                                                     

 Exercice2 

 Exercice 3 

 Exercice 4

TAGS: #Exercices ATP Muscle

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 Posted by : svt

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dimanche 22 novembre 2020