Quiz : la contraction musculaire et l’énergie du muscle
Ce quiz de Terminale spécialité SVT porte sur la contraction du muscle strié squelettique : organisation du sarcomère, glissement des filaments, rôle du calcium et de l’ATP, voies de régénération de l’ATP. Relis le rappel puis teste-toi.
Le quiz : 11 questions corrigées
Réponds sans regarder ton cours : l’explication s’affiche après chaque réponse.
Question 1 sur 11
Quelle est l’unité contractile élémentaire d’une myofibrille ?
Réponse : Le sarcomère. La myofibrille est une succession de sarcomères, délimités par des stries Z. Leur raccourcissement simultané produit la contraction.Question 2 sur 11
Lors de la contraction, que se passe-t-il au niveau des filaments ?
Réponse : Les filaments d’actine glissent entre les filaments de myosine. Les filaments gardent leur longueur : c’est leur glissement relatif, tiré par les têtes de myosine, qui raccourcit le sarcomère.Question 3 sur 11
Au cours de la contraction d’un sarcomère, quelle zone garde une longueur constante ?
Réponse : La bande sombre A. La bande A correspond à la longueur des filaments de myosine, qui ne change pas. La bande I, la zone H et le sarcomère raccourcissent.Question 4 sur 11
Quel ion, libéré par le réticulum sarcoplasmique, déclenche la contraction ?
Réponse : Le calcium Ca²⁺. Le potentiel d’action musculaire provoque la libération de Ca²⁺ par le réticulum sarcoplasmique ; le calcium permet la fixation des têtes de myosine sur l’actine.Question 5 sur 11
Quel est le rôle de l’ATP dans le cycle de la contraction ?
Réponse : Son hydrolyse fournit l’énergie du pivotement des têtes de myosine. L’ATP est la seule source d’énergie directement utilisable par la myosine : son hydrolyse permet le pivotement, et sa fixation le détachement de la tête.Question 6 sur 11
La rigidité cadavérique s’explique par :
Réponse : l’absence d’ATP, qui empêche le détachement des têtes de myosine. Après la mort, l’ATP n’est plus régénéré : les têtes de myosine restent fixées à l’actine et les muscles se bloquent.Question 7 sur 11
Quelle voie régénère l’ATP le plus rapidement au tout début d’un effort intense ?
Réponse : L’utilisation de la phosphocréatine. La phosphocréatine cède directement son groupement phosphate à l’ADP : c’est immédiat, mais les réserves s’épuisent en quelques secondes. La fermentation alcoolique n’a pas lieu dans le muscle humain.Question 8 sur 11
Par rapport à la fermentation lactique, la respiration cellulaire :
Réponse : produit beaucoup plus d’ATP par molécule de glucose. La respiration oxyde complètement le glucose et fournit une trentaine d’ATP par glucose, contre 2 pour la fermentation lactique, qui produit du lactate sans dioxygène.Question 9 sur 11
Où a lieu l’essentiel de la production d’ATP par respiration dans une fibre musculaire ?
Réponse : Dans les mitochondries. Les mitochondries réalisent les étapes de la respiration qui consomment le dioxygène et produisent la plus grande partie de l’ATP.Question 10 sur 11
Quelle est la succession correcte d’événements ?
Réponse : Message nerveux → libération de Ca²⁺ → glissement des filaments. Le message nerveux (acétylcholine puis potentiel d’action musculaire) provoque la libération de calcium, qui permet la formation des ponts actomyosine et le glissement.Question 11 sur 11
Laquelle de ces affirmations sur la fibre musculaire striée squelettique est FAUSSE ?
Réponse : Elle se contracte spontanément, sans commande nerveuse. Le muscle strié squelettique ne se contracte que sur commande d’un motoneurone. Les trois autres affirmations sont exactes.
L’essentiel à retenir : La contraction musculaire
Organisation du muscle strié squelettique
Un muscle squelettique est formé de faisceaux de fibres musculaires. Chaque fibre est une cellule géante à plusieurs noyaux, remplie de myofibrilles. Au microscope, les myofibrilles montrent une alternance de bandes sombres (A) et claires (I) : l’unité répétée, délimitée par deux stries Z, est le sarcomère. Il contient des filaments fins d’actine, accrochés aux stries Z, et des filaments épais de myosine, au centre.
Lors de la contraction, les filaments ne raccourcissent pas : les filaments d’actine glissent entre les filaments de myosine vers le centre du sarcomère. La bande I et la zone H raccourcissent, la bande A garde sa longueur et la distance entre deux stries Z diminue.
Du message nerveux au glissement des filaments
Le motoneurone libère de l’acétylcholine au niveau de la plaque motrice, ce qui déclenche un potentiel d’action musculaire. Celui-ci provoque la libération d’ions calcium (Ca²⁺) stockés dans le réticulum sarcoplasmique. Le calcium rend accessibles les sites de fixation de la myosine sur l’actine.
Les têtes de myosine se fixent alors à l’actine (pont actomyosine), pivotent en tirant les filaments d’actine, puis se détachent et recommencent. L’hydrolyse de l’ATP fournit l’énergie de ce cycle, et la fixation d’une nouvelle molécule d’ATP est nécessaire au détachement : sans ATP, les ponts restent bloqués, ce qui explique la rigidité cadavérique. Quand le calcium est repompé dans le réticulum, le muscle se relâche.
Régénérer l’ATP
La fibre ne contient que peu d’ATP, qui doit être régénéré en permanence. La phosphocréatine le régénère immédiatement, mais ses réserves ne couvrent que quelques secondes d’effort intense. La fermentation lactique, dans le cytoplasme et sans dioxygène, dégrade le glucose en lactate : elle est rapide mais ne produit que 2 ATP par glucose.
La respiration cellulaire, qui se déroule en grande partie dans les mitochondries et consomme du dioxygène, oxyde complètement le glucose en CO2 et H2O : plus lente à se mettre en place, elle produit beaucoup plus d’ATP (une trentaine par glucose) et domine lors des efforts prolongés.
8 flashcards pour mémoriser
Essaie de répondre avant de retourner la carte.
Sarcomère+
Unité contractile de la myofibrille, délimitée par deux stries Z.
Actine / myosine+
Filaments fins / filaments épais du sarcomère.
Bande A+
Correspond aux filaments de myosine : sa longueur reste constante pendant la contraction.
Rôle du Ca²⁺+
Libéré par le réticulum sarcoplasmique, il permet la fixation de la myosine sur l’actine.
Rôle de l’ATP+
Son hydrolyse fournit l’énergie du pivotement ; sa fixation permet le détachement de la myosine.
Phosphocréatine+
Réserve qui régénère l’ATP immédiatement, pour quelques secondes d’effort.
Fermentation lactique+
Voie sans dioxygène, rapide, 2 ATP par glucose, production de lactate.
Respiration cellulaire+
Voie avec dioxygène, surtout mitochondriale, à fort rendement, pour les efforts prolongés.
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