ACTIVITÉ N 4 : la contraction musculaire
La contraction musculaire résulte de la contraction coordonnée de chacune des cellules du muscle.
Il existe quatre phases au cours de la contraction d’une cellule musculaire :
- l’excitation ou la stimulation qui correspond à l’arrivée du message nerveux sur la fibre musculaire.
- le couplage excitation-contraction qui regroupe l’ensemble des processus permettant de transformer le signal nerveux reçu par la cellule en un signal intracellulaire vers les fibres contractiles .
- la contraction proprement dite.
- le relâchement qui est le retour de la cellule musculaire à l’état de repos physiologique.
La comparaison entre un sarcomère contracté et un sarcomère au repos, montre que la contraction se traduit par :
- Un raccourcissement des sarcomères (rapprochement des stries Z).
- Une réduction de la longueur des bandes claires et de la bande H.
- Une constance des bandes sombres.
Ceci prouve qu’il y a, au cours de la contraction, un glissement des myofilaments d’actine par rapport aux myofilaments de myosine. Le sarcomère est donc l’unité fonctionnelle de la fibre musculaire .
- Les filaments d’actine sont formés par la polymérisation de molécules d’actine globulaire assemblées en hélice, associées à deux autres protéines : la tropomyosine et la troponine (possède des sites de fixation de Ca2+)
- Le filament épais de myosine est constitué de plusieurs molécules de myosine.
- Chaque molécule de myosine est constituée d’un bâtonnet (=queue) et deux têtes.
- Les têtes de myosine possèdent :
Un site qui fixe l’ATP.
Un autre site permettant la liaison aux molécules d’actine.
Une capacité de réaliser des mouvements de rotation (45°).
- En présence d’ATP et d’ions Ca2+, on observe une augmentation de la tension de myofibrille (il y a une contraction), après l’addition du salyrgan ou du chélateur, la tension de la myofibrille diminue rapidement (arrêt de contraction).
- On explique l’arrêt de contraction après l’addition du salyrgan par l’absence d’hydrolyse d’ATP et après l’addition du chélateur par l’inhibition de l’action des ions Ca2+.
- On déduit que la contraction musculaire ne peut être réalisée qu’en présence de deux éléments essentiels, l’ATP et le calcium (Ca2+).
- En absence des ions Ca2+ (au repos), la tropomyosine cache le site de fixation de la tête de myosine sur l’actine.
- La fixation des ions Ca2+ sur la troponine entraine le déplacement de la tropomyosine ce qui permet la fixation de myosine sur l’actine et la formation des complexes actomyosine.
- Arrivée de l’influx nerveux => libération du Ca2+ par le réticulum sarcoplasmique => déplacement de tropomyosine par la troponine => formation des ponts actomyosine => pivotement des têtes de myosine grâce à l’énergie issue de l’hydrolyse de l’ATP => glissement des filaments d’actine vers le centre du sarcomère => fixation d’une nouvelle molécule d’ATP sur la tête de myosine => détachement du tête de myosine de l’actine et hydrolyse de l’ATP.
- Ainsi, l’énergie chimique contenue dans l’ATP est convertie en énergie mécanique au niveau de chaque sarcomère entrainant son raccourcissement.
- Remarque : En l’absence de nouveau potentiel d’action musculaire, le Ca2+ est de nouveau accumulé dans le réticulum par transport actif et le muscle revient à son état initial (relâchement).
Le glissement des myofilaments se produit en 3 étapes :
- Les têtes de myosine s’attachent sur une molécule d’actine (→ formation des ponts actomyosine) .
- Les têtes de myosine pivotent vers le centre du sarcomère entraînant un déplacement des filaments d’actine .
- Les têtes de myosine se détachent → retour à l’état initial.
الأستاذ أيوب كرجدي
أستاذ مادة علوم الحياة و الأرض, درس بجامعة الحسن الثاني المحمدية, حاصل على: - الاجازة في البيولوجيا و الصحة - الإجازة المهنية في تدريس علوم الحياة و الأرض. - شهادة التأهيل التربوي للتعليم الثانوي التأهيلي. - ديبلوم الدراسات البيداغوجية و الديداكتيك العام و الخاص بمادة علوم الحياة و الأرض. - ديبلوم تقني متخصص في الاعلاميات العامة و البرامج المكتبية.