2014 : Exploitation de documents

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Catégorie : Activité du muscle squelettique

On se propose d'étudier comment les ions Ca²⁺ interviennent dans la contraction musculaire. Pour cela, on réalise les expériences suivantes :

- Première expérience
L'équorin est une protéine (extraire de certaines Méduses) qui devient luminescente quand elle a fixé deux ions Ca²⁺ par molécule : l'émission de la lumière est donc proportionnelle à la concentration des ions Ca²⁺ du milieu. Après avoir injecté de l'équorine dans le cytoplasme d'une fibre musculaire géante de balane (un crustacé), on étudie l'effet d'une excitation électrique grâce à un dispositif expérimental approprié qui permet d'enregistrer simultanément le potentiel de membrane, l'émission lumineuse et la tension mécanique développée par la fibre musculaire (document 1).

- Deuxième expérience
Après avoir injecté qu préalable du ⁴⁵Ca (radioactif) dans les fibres musculaires, on fixe ces fibres en phase de relâchement et en phase de contraction. On constate, par autoradiographie, que la radioactivité est située essentiellement dans les cavités du réticulum endoplasmique lisse (concentration environ mille fois supérieure à celle du cytoplasme) lors de la phase de relâchement, et massivement dans tout le cytoplasme lors de la phase de contraction.

1) Quelle succession d'événements est montrée par l'étude du document 1    (1 point)

2) A partir des informations tirées de ces deux expériences, précisez les mouvements du calcium.   (1 point)

3) Avec une fibre musculaire décalcifiée et une stimulation identique à celle de la première expérience, quelle allure auraient les trois courbes du document 1 ?    (1 point)

4) On place de l'actine et des têtes de myosine dans deux milieux : l'un renferme du calcium, l'autre est dépourvu de calcium.

Le document 2 présente les résultats obtenus.    (1 point)

Analysez le document 2 et déduisez-en le rôle des ions Ca²⁺     (1 point)

5) L'ATP est une molécule intervenant dans la contraction musculaire. le document 3 donne les résultats du comportement de l'ATP quand il est mis en présence de certains constituants des myofilaments.

A partir de l'analyse du document 3, précisez les conditions dans lesquelles l'ATP est utilisé lors de la contraction musculaire.      (1 point)

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