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TP24

voies métaboliques, types d'efforts et dopage

Usain Bolt est le premier athlète à détenir simultanément les records du monde du 100 m, 200 m et 4 × 100 m.

Champion olympique du marathon aux Jeux de Rio 2016, Eliud Kipchoge établit le 16 septembre 2018 à Berlin, un nouveau record de monde de la distance en 2 h 1 min 39 s, devenant le premier homme à passer la barre des 2 heures 2 minutes sur les 42,195 km.

INDEX

Des voies métaboliques différentes

Effets des substances dopantes

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Des Voies métaboliques différentes

Les sprinteurs fournissent un effort bref et intense qui nécessite un apport important et rapide d'ATP aux fibres musculaires. En revanche, chez les marathoniens, l'approvisionnement en ATP doit s'effectuer sur un temps plus long ...

On cherche à trouver les voies métaboliques utilisées par ces deux champions lors de leur courses.

Votre mission

  • en utilisant les informations des diapositives suivantes, recopier puis compléter le tableau comparatif des caractéristiques physiologiques d'Usain Bolt et d'Eliud Kipchoge.

+info

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Voies métaboliques au cours d'un eeffort physique

Respiration cellulaire et fermentation lactique sont deux façons différentes de produire de l'ATP.

Leur rendement est cependant bien différent: alors que la respiration produit 36 ATP par mole de glucose consommé, la fermentation lactique n'en produit que 2.

L'hydrolyse d'une mole d'ATP produit 30 kj:

Les réserves d'ATP dans une cellule sont infimes. Il existe cependant dans les fibres musculaires une autre molécule appelée la phosphocréatine possédant une liaison phosphate à haut potentiel énergétique. L'énergie utilisée par son hydrolyse est utilisée pour permettre au muscle de régénérer de l'ATP en attendant la régénération produite par la fermentation lactique et la respiration cellulaire:


Identifier les différentes voies métaboliques utilisées lors d'un exercice physique.

Calculer le rendement énergétique de la respiration cellulaire et de la fermentation lactique, sachant:

  • l'oxydation complète d'une mole de glucose fournit 2860 kj
  • la synthèse d'une mole d'ATP consomme environ 30 kj (son hydrolyse en libère autant)
  • la respiration cellulaire fournit 36 ATP par mole de glucose consommé
  • la fermentation lactique produit seulement 2 ATP par mole de glucose consommé.

Parts respectives des voies métaboliques en fonction du type d'effort

Identifier les métabolismes utilisés préférentiellement par Usain Bolt et Eliud Kipchoge.

+Info

Deux types de cellules musculaires

Deux types de cellules musculaires coexistent dans un muscle: les fibres I et les fibre II.

Quelques caractéristiques biochimiques des cellules musculaires:


Chaque fibre musculaire est associée à un type de métabolisme; identifier le métabolisme de chaque fibre, justifier.

Indiquer lesquelles de ces fibres sont adaptées à un effort bref et à un effort long; justifier.


Deux types de cellules musculaires

Deux types de cellules musculaires coexistent dans un muscle: les fibres I et les fibre II. Cependant, l'activité physique modifie la proportion de ces fibres dans le muscle.

Pourcentage des types de cellules musculaires (fibres) dans les muscles du mollet de femmes du même âge:

CT muscle d'un sprinter

Indiquer l'effet d'un entrainement en endurance ou en force (comme lors de sprint) sur la proportion de fibres I et II et expliquer cette évolution.


Mission accomplie !

  • votre tableau comparatif des caractéristiques physiologiques d'Usain Bolt et d'Eliud Kipchoge doit être complété.

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Effets des substances dopantes

Christian Coleman domine le sprint mondial depuis la retraite de la légende jamaïcaine Usain Bolt en 2017. Champion du monde flamboyant sur 100 m (9 sec 76) et sur le relais 4x100 m à Doha en octobre 2019.

Il a été suspendu deux ans pour manquements à ses obligations de localisation antidopage.

On cherche à comprendre comment certaines substances peuvent augmenter les capacités physiques de certains sportifs.

Les stéroïdes anabolisants

Effets des stéroïdes anabolisants

Effets des stéroïdes anabolisants

Expliquer comment les stéroïdes anabolisants peuvent augmenter la masse musculaire.

Une utilisation qui n'est pas sans danger...

L'acadésine, une nouvelle molécule dopante

Depuis les Jeux Olympiques de Pékin en 2008, un nouveau produit est recherché lors des dépistages anti-dopages : l'acadésine ou AICAR. Les médecins ont repéré les sportifs dopés parce qu'ils présentaient un amaigrissement anormalement rapide. La prise de cette molécule dopante n'est pas sans risque sur l'organisme : l'acadésine est responsable de graves problèmes hépatiques et de tumeurs cérébrales ou cardiaques. Afin de comprendre l'influence de l'acadésine, des expériences sont réalisées : on administre pendant 14 jours cette molécule à des rats mâles et on note les conséquences observées sur leurs performances. Un groupe de rats sans traitement sert de témoin.

L'acadésine, une nouvelle molécule dopante

Expliquer le mode d'action de cette nouvelle molécule dopante.

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et l'EPO ?

EPO


Indiquer les effets de l'érythropoïétine comme substance dopante ainsi que les dangers de son utilisation.

Mission accomplie !