Chapitre 18 : la contraction musculaire

Quels sont les différents types de fibres musculaires ?

Fibres blanches (fibres de type I) → rapide, mais apport sanguin et réserve en mitochondries faible (ATP provenant uniquement de la glycolyse : épuisement rapide)

Fibres rouges (fibres de type II) → lent, mais bonne vascularisation, beaucoup de mitochondries, réserves d’O₂ (énergie obtenue par phosphorylation oxydative). Réponse plus lente mais plus longue

Décrire le mécanisme de fourniture d’énergie aux muscles

1) Hydrolyse ATP → ADP + Pi

2) ATP régénéré (créatine kinase) utilisant le PO₄ de la créatine phosphate (réserve de groupes phosphoryles à haute énergie)

3) Réserve d’ATP régénérée après la contraction (métabolisme oxydatif)

4) Réserve de créatine phosphate régénérée par la créatine kinase (haute concentration d’ATP nécessaire)

Qu’arrive-t-il à la créatine kinase après avoir joué son rôle dans le muscle ?

Cyclisation spontanée pour former de la créatinine (excrétée dans les urines ; un taux élevé de créatinine dans les urines est un marquer d’insuffisance rénale)

Que sont le sarcolemme, la jonction neuromusculaire, l’acéthylcholine et le réticulum sarcoplasmique ?

Sarcolemme : membrane cellulaire excitable des muscles

Jonction neuromusculaire : lieu d’innervation de la myofibre

Acéthylcholine : neurotransmetteur délivrant le message de la contraction

Réticulum sarcoplasmique : sacs membranaires entourant les myofibrilles

Décrire la division d’un muscle de l’extérieur vers l’intérieur

Syncytium : muscle composé de cellules multinucléées

Myofibre : cellule musculaire multinucléée, pouvant être très longue

Myofibrille : structure longue dans le cytoplasme, réalisant la contraction

Sarcomère : petit segment de myofibrille, séparés par des disques Z

Quels sont les différents niveau de filamentation de l’actine ?

Actine G : protéine globulaire polarisée

Actine F : filament d’actine, fibre polarisée formée par association d’actine G

Fin filament d’actine : 2 actines F enroulées l’une autour de l’autre (polarité dans le même sens), les disques Z s’ancrant via l’extrémité +.

Quelles sont les protéines associées aux fins filaments d’actine ?

Tropomyosine : protéine allongée contenant 2 sous-unités s’attachant sur l’actine au niveau des sillons, recouvrant 7 unités d’actine

Troponine : complexe protéique (3 protéines globulaires) attachée à la tropomyosine, sensible au calcium.

Quels sont les différents filaments intermédiaires d’actine retrouvés dans le muscle ?

Filament épais : plusieurs centaines de protéines de myosine associées

Myosine : dimère de 2 myosine en conformation “coiled coat” (2 hélices α enroulées l’une autour de l’autre).

Tête de myosine : tête globulaire formant un angle avec la chaîne polypeptidique

Myosine légères : petites protéines légères attachées aux têtes de myosine

Comment l’énergie chimique est-elle convertie en énergie mécanique au sein du muscle ?

1) Liaison d’1 ATP sur tête de myosine pour la détacher de l’actine

2) ATP hydrolysé → ADP + Pi restant accrochés à la tête de myosine (augmentation de l’angle de la rotule) → conformation primée

3) Attachement de la tête de myosine sur filament d’actine, relâchant l’ADP et le Pi

4) La tête de myosine reprend sa conformation initiale

5) Filament actine migre vers le centre du sarcomère, emporté par la tête α.

Qu’est-ce que la dystrophine ?

Protéine réalisant un pont entre le cytosquelette et les protéines transmembranaires.

Que se passe-t-il au niveau de la jonction neuromusculaire juste après l’arrivée de l’influx destiné à faire débuter la contraction (à l’intérieur du muscle) ?

1) Libération de Ca²⁺ dans le sarcoplasme, initiant la contraction

2) Attachement de Ca²⁺ au complexe troponine/tropomyosine

3) La troponine, sensible au calcium, change de conformation

4) Tropomyosine change de position, découvrant le site de fixation de la tête de myosine sur le filament d’actine (permettant l’arrivée d’ATP).

Que retrouve-t-on dans le réticulum sarcoplasmique, entourant les myofibrilles, qui a un rapport avec le calcium ?

Pompe calcium-ATPase, pompant le calcium du cytoplasme pour le garder dans la lumière du réticulum → garder une concentration calcique basse pour empêcher la contraction

Canaux perméables au calcium (voltage-dépendant) : lors de la dépolarisation membranaire provoquée par le PA, il provoquent la libération de calcium dans le cytoplasme, déclenchant la contraction.

Que se passe-t-il au niveau de la membrane située au niveau de la jonction neuromusculaire lors de l’arrivée de l’influx nerveux ?

Libération d’acétylcholine interagissant avec son récepteur, provoquant une dépolarisation locale de la membrane, qui se propage ensuite rapidement sur toute la membrane pour ouvrir les canaux calciques. En effet, toutes les myofibrilles du muscle doivent se contracter en même temps pour être efficace.

Qu’est-ce qu’un tubule transverse ?

Invagination permettant la libération rapide et simultanée du calcium dans toute la fibre.

Pourquoi les muscles lisses se contractent-ils plus lentement que les muscles striés ?

Car le calcium déclenchant la contraction provient du liquide extracellulaire, la concentration intracellulaire en calcium augmente dès lors plus lentement.

De plus, une des chaînes légères de la tête de myosine empêche l’interaction de la tête avec l’actine

Quel est le rôle de la kinase de myosine ?

Présente dans les muscles lisses, et activée par le calcium, elle permet de phosphoryler la chaîne légère de la tête de myosine, abolissant son effet inhibiteur et permettant au muscle lisse de se contracter.