2. L’ATP doit être régénéré.
Doc 6 : Concentration intracellulaire de l'ATP dans le muscle, quantité d'énergie correspondante et dépense énergétique au cours d'un effort.
Mesures
Concentration d'ATP intracellulaire (millimole.L-1)
Quantité d'énergie correspondante
(kilojoule)
Quantité d'énergie dépensée pour monter un escalier
de 4 étages (kilojoule) Par kg de
muscle 4 à 6 0,17 à 0,25 1,17
Pour un individu de 70 kg (environ 30 kg de muscles)
120 à 180 5,1 à 7,5 35
La cellule musculaire dispose de très petites réserves d’ATP, celle-ci doit donc être renouvelée en permanence pour assurer le maintient de la contraction. Plus la masse musculaire est élevée plus les réserves seront importantes.
Mais, jamais l’énergie n’est stockée sous la forme d’ATP. En effet, cette molécule est un intermédiaire énergétique de réactions chimiques très instable qui est par contre régénérer aussi vite qu’elle est détruite.
Cette régénération s’effectue selon les processus étudiés au chapitre précédent.
Chaque sport a ses exigences métaboliques Doc 7
Type
d’efforts Les efforts soutenus et intenses Les efforts de longue durée Besoins - Nécessitent de l’énergie pendant un effort
soutenu pendant 20sec. A 10mn - Epreuves d'endurance Constat - Diminution du glycogène musculaire ;
- Apparition d’acide lactique.
- Pas de besoin de O2
-Diminution du glycogène musculaire ; - Apparition de CO2.
- Consommation de O2
Fibres FIBRES II FIBRES I
Le glycogène est une forme de stockage du glucose dans les cellules animales (1S), sa consommation indique la mobilisation du glucose mis en réserve afin de régénérer l’ATP.
Dans le premier cas, l’apparition d’acide lactique en conditions anaérobies suggère la
production d’un déchet encore riche en énergie potentielle et donc d’une dégradation incomplète du glucose : une fermentation.
Dans le deuxième cas, l’apparition du CO2 en conditions aérobies indique une dégradation complète du glucose : une respiration.
Les muscles contiennent deux types de fibres : des fibres de type I et des fibres de type II.
Au cours d'un effort d'endurance, les fibres de type I sont les plus sollicitées, alors que les fibres de type II le sont lors d'un exercice intense et de courte durée.
Doc 8
Fibres I Fibres II
Sujet BAC : http://www.didac-tic.fr/bac/ts0503noumea/doc3s.htm Ces fibres présentent de nombreuses
mitochondries, bien développées, au niveau desquelles se déroulent les processus de la
respiration mitochondriale ? La production d’ATP est efficace grâce à la dégradation complète du glucose, dans le cytoplasme puis les mitochondries, dont les memebranes internes sont riches en ATP synthètases.
Ces fibres ne présentent pas de mitochondries visibles. L’ATP est produite en petite quantité, dans le cytoplasme par glycolyse, puis
fermentation.
Doc 9 : Données biologiques sur les fibres musculaires
Composés métaboliques présents Types de fibres
musculaires Glycogène (1) ATP synthétase
Type I +++ ++++
Type II +++ +
++++ : en abondance ; + : très peu, (1) Glycogène : polymère du glucose
NB : au cours d’un effort intense et très bref (type haltérophilie), un autre mécanisme anaérobie mais alactique se met en place et produit efficacement de l’ATP pendant quelques secondes.
Il s’agit du transfert d’un phosphate d’une molécule : créatine phosphate, à un ADP afin de régénérer de l’ATP.
Schéma de synthèse :
