Spécialité TS

Les cellules utilisent comme source d'énergie l'ATP. Les cellules musculaires sont de grandes consommatrices d'énergie et donc d'ATP. Quelle est la structure des cellules musculaires? Quel est le rôle de l'ATP dans la contraction musculaire? Comment la cellule musculaire renouvelle-t-elle son ATP?
Vous compléterez les document suivants et vous répondrez à ces problématiques.

1. L'ATP et la contraction musculaire.
Aller sur le site suivant: Une animation flash sur la contraction.
• Vous suivrez les indications et vous compléterez les deux schémas suivants :
N'oubliez pas le titre et faites un petit commentaire pour préciser les caractéristiques de la cellule musculaire.
N'oubliez pas le titre et placez également un petit commentaire.
Le site suivant vous permettra de compléter vos légendes:Pour compléter vos légendes.
• Complétez le tableau suivant avec les quatre (ou six) étapes de la contraction.

Les descriptions des différentes étapes	Les images correspondantes


Vous irez également sur les sites suivants et vous ferez des copies d’écran pour compléter vos 6 étapes de la contraction.
Première animation
Deuxième animation
Vidéo




2. La régération de l'ATP dans les cellules musculaires.


• Document 1:: Concentration intracellulaire de l'ATP dans le muscle, quantité d'énergie correspondante et dépense énergétique au cours d'un effort.



Mesures effectuées	Concentration en ATP intracellulaire (millimoles.L-1)	Quantité d'énergie correspondante (kilojoules)	Quantité d'énergie dépensée pour monter un escalier de 4 étages (Kilojoules
Par Kg de muscle	4 à 6	0,17 à 0,25	1,17
Pour un individu de 70 Kg ( 30Kg de muscles)	120 à 180	5,1 à 5,7	35

A 25°C, l'hydrolyse d'une mole d'ATP libère 30,5 kJ.
• Les 3 voies de la régénération de l'ATP.

• La phosphocréatine, une molécule contenue dans les muscles.



La créatine est naturellement produite ou synthétisée dans le corps humain à partir de certains acides aminés (glycine, arginine) et méthionine dans le foie, le pancréas et les reins.
La créatine est ensuite transportée par le sang jusqu'aux muscles. Approximativement 95 % de la créatine contenue dans le corps humain est stockée dans les muscles du squelette, le reste dans le cerveau, le cœur et les testicules.
Dans les muscles, une fraction de la créatine totale se lie au phosphate. La réaction est catalysée par la créatine kinase, et donne de la phosphocréatine (PCr). La phosphocréatine se lie à l’ADP pour le reconvertir en ATP, une importante source d’énergie cellulaire.
• Le glycogène, une molécule contenue dans les muscles.

  

• L'acide lactique : une molécule produite à la suite d'un effort.

  

3. Un site pour vous aider à interpréter les documents précédents.Site à consulter

Question subsidiaire: de nombreuses personnes vous disent qu'elles ont une méthode efficace pour maigrir. Sur internet de nombreux sites vous proposent un régime miracle pour maigrir.
En réalité, il n'y a qu'une seule méthode efficace pour maigrir c'est de respirer!
Pour respirer plus rien de tel qu'un marathon.
Vous calculerer la perte de poids d'un Marathonien suite à son marathon. L'eau perdue par transpiration est récupérée par les boissons, elle n'intervient donc pas dans la perte de poids.
Les marathoniens sont entrainés, ils sont capables d'effectuer leur marathon en utilisant essentiellement la respiration anaérobie ( leur concentration en lacatate dans le sang ne dépasse pas 4 mmol/L et le lactate produit est immédiatement recyclé dans le coeur et le foie par néoglucogenèse (nouvelle production de glucose à partir du lactate. Le métabolisme aérobie représente 95% de l'énergie d'un marathonien.
Il a été mesuré que les marathoniens de bon niveau qui réalisent entre 2h30 et 2h45, courent environ à 75-80% de leur VO₂max, et utilisent alors quasi exclusivement des glucides (95%) pendant toute la course. Chez des athlètes de très haut niveau, on devrait être encore plus proche des 100%.