CORRIGÉ BAC S SVT 2011 LIBAN (Q2B SPE SVT) : Le métabolisme et la structure des fibres musculaires squelettiques de type I et de type II

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ÉNONCÉ ET CORRIGÉ : www.intellego.fr/doc/52018

 

 

 

Les cellules musculaires sont des cellules contractiles, qui consomment de l’ATP lors de la contraction.
Parmi les fibres musculaires squelettiques, on distingue les fibres musculaires de type I, qui interviennent dans des efforts de longue durée et des fibres musculaires de type II, qui interviennent dans des efforts intenses de courte durée. Nous allons étudier les rapports structure-fonction pour les deux types de fibres.

Les deux types de fibres musculaires striées (document 3) ont pour même unité contractile, le sarcomère qui est long d’environ 2.5 micromètres.

Il est composé de deux types de filaments protéiques, les filaments épais de myosine et les filaments fins d’actine. Lors de la contraction, les filaments fins interpénètrent les filaments de myosine grâce à une activité ATPasique des têtes de myosine qui « tirent » sur les filaments d’actine. Le sarcomère se raccourcit jusqu’à environ 2 micromètres, tout comme la cellule musculaire dans son ensemble, du même pourcentage, soit environ 20% de sa longueur. Si les phénomènes moléculaires de la contraction sont les mêmes dans les deux types de fibres, l’origine de l’ATP diffèrent fondamentalement.

 

Les fibres de type I sont des fibres (document 1) rouges car riches en myoglobine, lentes, qui peuvent se contracter très longtemps.

Les fibres de type II sont des fibres (document 1) blanches car pauvres en myoglobine, rapides, qui peuvent se contracter fortement mais sur un temps  très court.

L’explication de cette différence de structure et de fonctionnement est à rechercher dans leur métabolisme énergétique.

 

Les fibres de type I sont des fibres (document 1 et 2) qui utilisent la respiration cellulaire. Celle-ci se déroule dans le cytoplasme (glycolyse) puis les mitochondries qu’elles possèdent en grande quantité.
Grâce à l’oxygène disponible en abondance grâce à l’intense irrigation sanguine et la richesse en myoglobine, le substrat carboné est totalement dégradé en CO2 et H2O avec une très forte production d’ATP (36 molécules par glucose). Ces fibres vivent peu sur leurs réserves, faibles de glycogène, mais utilisent fondamentalement le glucose amener par le sang. Ainsi, si elles sont correctement oxygénées et nourries en glucose, les fibres de type rouge peuvent se contracter très longuement, pendant plusieurs dizaines de minutes et heures, d’autant qu’une pénurie de glucose peut être palliée par une utilisation d’acides gras d’origine lipidique, lipides qu’elles possèdent en réserves en grande quantité.

A contrario, les fibres de type II sont des fibres (document 1 et 2) qui utilisent la seule glycolyse suivie de la fermentation lactique. Celle-ci se déroule intégralement dans le cytoplasme.
Le substrat carboné est très partiellement dégradé en acide pyruvique avec une très faible production d’ATP (2 molécules par glucose). Ces fibres vivent sur leurs réserves, importantes de glycogène, et ne peuvent consommer que peu de lipides (faibles réserves). La régénération des transporteurs d’électrons et de protons oxydés exigent la production d’acide lactique.

Ainsi, si elles sont correctement dotées de glycogène, les fibres de type blanche peuvent se contracter très puissamment mais pendant un lapse de temps très court, de quelques secondes à dizaines de secondes. L’épuisement...............................;

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