Exercice :

On cherche à étudier quelques aspects du mécanisme de la contraction musculaire et à montrer le rôle des ions Ca²⁺ dans ce mécanisme. Dans ce cadre on propose les données suivantes :

• Donnée 1 : Des fibres musculaires striées sont isolées et cultivées dans un milieu physiologique contenant des ions calcium radioactifs (45 Ca²⁺) puis elles sont réparties en deux lots 1 et 2. Les fibres du lot 1 sont fixées en état de relâchement alors que les fibres du lot 2 sont fixées en état de contraction. Par autoradiographie, on détecte la localisation de la radioactivité au niveau des fibres de chaque lot. Les figures du document 1 présentent des schémas explicatifs des résultats de cette détection (la figure a pour les fibres du lot 1, la figure b pour les fibres du lot 2).

1- Comparez la répartition de la radioactivité dans les fibres des lots 1 et 2, puis dégagez le sens de déplacement des ions calcium lorsque la fibre musculaire passe de l’état de relâchement à l’état de contraction.

• Donnée 2 : L’étude biochimique et l’observation électronographique des myofilaments d’actine et de myosine, dans des fibres musculaires en présence et en absence d’ions Ca2+ , ont permis de construire le modèle explicatif présenté dans le document 2.

2- En vous basant sur les résultats présentés dans le document 2, montrez comment interviennent les ions Ca2+ dans la contraction de la fibre musculaire.

• Donnée 3 : Pour extraire l’énergie nécessaire à sa contraction, la fibre musculaire hydrolyse de grandes quantités d’ATP. Afin de déterminer certaines conditions nécessaires à l’hydrolyse de ces molécules, on présente les données expérimentales du document 3.

3- En exploitant les données du document 3, expliquez la différence d’hydrolyse de l’ATP observée dans les différents milieux.

4- En vous basant sur les données précédentes et sur vos connaissances, résumez l’enchainement des événements conduisant à la contraction du muscle suite à une excitation.
CORRECTION