Term spé SVT. Test 46. Origine de l'ATP : Voies anaérobies

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27 questions

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By ProfSVT71

Question 1

Question 2

Question 3

Question 4

Question 5

Question 6

Question 7

Question 8

Question 9

Question 10

Question 12

Question 11

Question 13

Question 14

Question 15

Question 16

Question 17

Question 18

Question 20

Sommaire

Question 19

Question 21

Question 22

Question 23

Question 24

Question 25

Question 26

Question 27

Question 28

sommaire

QUESTION 1

Qu'est-ce qu'une réaction réalisée en "anaérobiose" ?

Réponse

Une réaction réalisée en anaérobiose signifie que la réaction s'est déroulée sans utilisation de dioxygène.

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QUESTION 2

Réponse

Pendant un exercice physique exigeant, à quel moment de l'effort, la fermentation lactique est-elle utilisée par les cellules musculaires ?

Pendant les premières minutes d'un exercice physique exigeant, les rythmes respiratoire et cardiaque ne sont pas encore assez élevés pour fournir suffisamment de dioxygène aux muscles et ceux-ci vont en manquer.Le pyruvate obtenu par glycolyse, ne pénètre donc pas dans la mitochondrie et subit une fermentation, dite fermentation lactique car elle aboutit à la production d’acide lactique.

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QUESTION 3

Réponse

En quoi consiste la fermentation lactique ?

La fermentation lactique consiste en la transformation de deux pyruvates grâce aux composés RH2 produits par la glycolyse et ce, sans production d’ATP. Étant donné que la chaîne respiratoire ne fonctionne pas, le but de la fermentation est de restaurer les accepteurs R (c'est-à-dire le NAD+) dans le hyaloplasme. Ceux-ci serviront pour de nouvelles glycolyses à l’origine de la production d’ATP.

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QUESTION 4

Comment qualifie-t-on le métabolisme ne consommant pas de dioxygène et produisant de l'acide lactique ?

Réponse

On parle de métabolisme anaérobie lactique.

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Réponse

Pourquoi la fermentation lactique ne perdure-t-elle pas ?

QUESTION 5

C’est un métabolisme transitoire qui s’effectue le temps que l’apport en dioxygène se régule et que la respiration puisse se mettre en route. Ce métabolisme ne peut donc perdurer, d’autant plus que l’acide lactique s’accumule dans les cellules musculaires et abaisse leur pH ce qui occasionne de la douleur, de la fatigue et parfois même des crampes.

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QUESTION 6

Dans quel organe, l'acide lactique est-il transformé en pyruvate ?

Réponse

L'acide lactique est transporté jusqu’au foie où il sera converti en pyruvate puis métabolisé.

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QUESTION 7

Qu'est-ce que la phosphocréatine ?

Réponse

La phosphocréatine ou phosphate de créatine est une molécule de créatine phosphorylée riche en énergie.

768px-Phosphocreatine.svg par Kopiersperre via Wikimédia Commons, domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phosphocreatine.svg

Molécule de phosphocréatine

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QUESTION 8

À quel moment de l'effort, la phosphocréatine est-elle utilisée ?

Réponse

La phosphocréatine est utilisée dans les muscles pour régénérer l'ATP au départ de l'ADP lors des 2 à 5 secondes qui suivent un effort intense.

©RS.2021

Évolution de la teneur en molécules énergétiques du muscle au cours de l’effort

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QUESTION 9

Quelle est la concentration musculaire en phosphocréatine ?

Réponse

La concentration en phosphocréatine des muscles est d'environ 20 mmol.kg-1.

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QUESTION 10

Pendant un effort, dans quel ordre sont mobilisés la fermentation lactique et la phosphocréatine ?

Réponse

Dès le début de l’effort, la phosphocréatine est consommée pour produire de l’ATP. Ce dernier est vite consommé. Quand la teneur en phosphocréatine arrive à épuisement, de l’acide lactique apparaît : la fermentation lactique prend le relais dans la production d’ATP.

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QUESTION 11

Comment qualifie-t-on le métabolisme nécessitant une consommation de phosphocréatine ?

Réponse

768px-Phosphocreatine.svg par Kopiersperre via Wikimédia Commons, domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phosphocreatine.svg

Molécule de phosphocréatine

On parle de métabolisme anaérobie alactique (sans dioxygène et sans acide lactique).

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QUESTION 12

Quelle est la particularité d'un métabolisme anaérobie alactique ?

Réponse

Ce mécanisme ne nécessite ni apport de métabolite extérieur, ni dioxygène, ni aucune structure cellulaire particulière. Cette réaction est couplée à la synthèse d'ATP à partir d'ADP et s’effectue grâce à une enzyme : la créatine kinase.

Synthèse d’ATP à partir de phosphocréatine

950px-Creatine_kinase_reaction.svg, par J3D3, propre travail, via Wikimédia Commons, CC-BY-SA-4.0, modifiée par Sandra Rivière, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Creatine_kinase_reaction.svg

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QUESTION 13

Pendant un effort, quel est l'ordre de mobilisation des différentes voies de production d'ATP ?

Réponse

Au cours d’un exercice, les réserves d’ATP et de phosphocréatine, instantanément mobilisées, permettent de réaliser immédiatement le travail musculaire. La fermentation lactique intervient ensuite en relais, permettant le maintien du travail musculaire en attendant que le système cardio-respiratoire s’adapte pour assurer un approvisionnement accru en dioxygène, indispensable au métabolisme respiratoire.Ainsi après un délai de quelques secondes, la dégradation des glucides a lieu par voie aérobie.

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QUESTION 14

Par rapport aux autres voies de production d'ATP, quels sont les avantages de la respiration ?

Réponse

La respiration ou métabolisme aérobie, est à l'origine des contractions de plus longue durée et permet de régénérer l'ATP après un effort. L’ensemble des réserves énergétiques de l’organisme (et non celles du muscle seulement) peuvent être mobilisées et le rendement en ATP est très élevé. Cependant, cette voie de production d’ATP est limitée par l’approvisionnement des cellules en dioxygène, lui-même soumis aux capacités des appareils respiratoire et circulatoire.

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QUESTION 15

Quel mécanisme est favorisé lorsque la voie aérobie a atteint sa limite ?

Réponse

Lorsque les appareils respiratoire et circulatoire atteignent leur capacité maximale, la fermentation lactique se remet en route et permet de fournir un surplus d’ATP.

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QUESTION 16

Quels sont les deux types de fibres musculaires ?

Réponse

Les fibres de type I, de couleur foncée, riches en myoglobine.Les fibres de type II, de couleur claire, moins riches en myoglobine.

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QUESTION 17

Quelles sont les caractéristiques des fibres de type I ?

Réponse

Les fibres de type I ont un métabolisme qui est principalement aérobie adapté à un effort long mais de faible puissance comme l’endurance. Elles ont une structure adaptée à ce type de métabolisme. Elles sont riches en mitochondries réalisant la respiration cellulaire et en myoglobine, protéine fixatrice de dioxygène ce qui leur permet d’avoir une réserve en ce gaz essentiel.Ces fibres sont richement vascularisées et fines, d’où la morphologie musculaire peu massive des coureurs de fond.

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QUESTION 18

Quelles sont les caractéristiques des fibres de type II ?

Réponse

Les fibres de type II sont utilisées pour des efforts courts et intenses. Elles sont très puissantes mais peu résistantes à la fatigue. Elles ont elles aussi, une structure adaptée à ce type de métabolisme. Elles ne possèdent pas de mitochondries, sont pauvres en myoglobine et régénèrent leur ATP principalement par fermentation lactique. Leur forte réserve en glycogène leur permet de renouveler leur taux cytoplasmique de glucose.Elles sont épaisses, ce qui explique la masse musculaire développée chez un sprinter ou un nageur de 100 m et de manière générale chez les individus pratiquant des efforts dits explosifs.

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QUESTION 19

De quoi dépend les proportions relatives de ces 2 sortes de fibres chez un individu ?

Réponse

La proportion des 2 types de fibres dépend des individus et de l’activité physique qu’ils pratiquent. Les exercices d’endurance favorisent la présence de fibres de type I tandis que les exercices brefs et de résistance favorisent celle de fibres de type II.

Comparaison de schémas de coupes transversales de muscles de 2 sportifs observées au microscope optique (x40). L’intensité de la coloration traduit la présence de myoglobine, protéine voisine de l’hémoglobine et de couleur rouge. On y distingue deux types principaux de fibres musculaires : - Les fibres de type I, de couleur foncée, riches en myoglobine - Les fibres de type II, de couleur claire, moins riches en myoglobine Muscle de coureur de fond Muscle d’haltérophile

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QUESTION 20

Quels sont les différents substrats énergétiques mis en réserve par l'organisme ?

Réponse

Les différents substrats énergétiques mis en réserve par l'organisme sont :- L’ATP- Le glucose- Le glycogène, polymère de glucose- Les triglycérides.

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QUESTION 21

Pourquoi le glucose est-il meilleur substrat énergétique pour les cellules que l'ATP ?

Réponse

L’ATP lui-même est une réserve d’énergie pour les cellules, mais son poids moléculaire est élevé (507,18 g/mol), et il ne peut donner qu’une liaison riche en énergie par mole. S’il fallait assurer notre besoin quotidien minimum en énergie (métabolisme basal) soit 7500 kJ, il faudrait 124 215 g d’ATP. Or notre organisme tout entier n’en contient que 250 g ce qui nous assure en moyenne une autonomie de 52 secondes !Le glucose est un meilleur substrat énergétique pour les cellules. Son poids moléculaire est 180.156 g/mol, et il peut donner 36 liaisons riches en énergie par mole. S’il fallait assurer notre métabolisme basal avec du glucose en aérobiose, il en faudrait 471 g. Or notre organisme tout entier n’en contient que 10 g ce qui nous assure une autonomie d’une demi-heure. C'est beaucoup plus qu'avec de l'ATP !

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QUESTION 22

Pourquoi les triglycérides sont une meilleure forme de réserve énergétique pour l'organisme que le glycogène ?

Réponse

Le glycogène, polymère de glucose, est une forme de réserve énergétique. Il peut donner 39 liaisons riches en énergie par mole. S’il fallait assurer notre métabolisme basal avec du glycogène en aérobiose, il en faudrait 424 g. Or notre organisme tout entier n’en contient que 400 g ce qui nous assure une autonomie de 22 heures 30 mn.Les triglycérides peuvent donner 432 liaisons riches en énergie par mole. S’il fallait assurer notre métabolisme basal avec la graisse du tissu adipeux, il en faudrait 190 g. Or notre organisme tout entier en contient environ 7000 g ce qui nous assure une autonomie d’un mois.

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QUESTION 23

À quoi peuvent servir les suppléments alimentaires de créatine ?

Réponse

Des suppléments alimentaires de créatine permettent aux muscles d'augmenter leurs réserves de créatine-phosphate et donc de prolonger un peu un effort important (exercices intenses et de très courte durée).

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QUESTION 24

Pourquoi ces suppléments de créatine ne sont-ils pas efficaces dans les exercices d'endurance ?

Réponse

La créatine n'améliore en rien les performances dans les sports d'endurance puisque les réserves de créatine-P sont limitées (elles s'épuisent dans les premières minutes de l'activité). Cette supplémentation est légale.

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QUESTION 25

Que sont les stéroïdes anabolisants ?

Réponse

Les stéroïdes anabolisants, également connus sous le nom de stéroïdes androgéniques anabolisants ou SAA, sont une classe d'hormones stéroïdiennes liées à une hormone naturelle humaine : la testostérone.

Stéroïde anabolisant, le méthandrosténolone

Metandienone.svg, par Fvasconcellos, propre travail, via Wikimédia Commons, domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Metandienone.svg

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QUESTION 26

Quels sont les effets des stéroïdes anabolisants ?

Réponse

Les stéroïdes anabolisants augmentent la synthèse des protéines dans les cellules, entraînant une augmentation des tissus cellulaires (anabolisme), en particulier dans les muscles. Ils ont également des propriétés virilisantes notamment le développement et l'entretien des caractéristiques masculines telles que la croissance des cordes vocales et la pilosité.

Stéroïde anabolisant, le méthandrosténolone

Metandienone.svg, par Fvasconcellos, propre travail, via Wikimédia Commons, domaine publique, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Metandienone.svg

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QUESTION 27

Que signifie le terme "anabolisant" ?

Réponse

Le mot anabolisant vient du grec anaballo — « repousser » — et le mot androgène vient du grec andros « l'homme (au sens du mâle humain) » et de genan « produire, générer ». Ce sont donc des substances qui "génèrent de l'homme", c'est à dire qui développe sa puissance musculaire.

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QUESTION 28

Quels sont les conséquences néfastes des stéroïdes anabolisants ?

Réponse

Leur utilisation à long terme peut avoir des conséquences graves pour la santé. Leurs effets néfastes sont des changements dans les taux de cholestérol, de l'acné, une perte de cheveux, de l'hypertension artérielle, des lésions hépatiques, et des changements dangereux dans la structure du ventricule gauche du cœur. Ils ont également des effets directs sur les tendons et des effets indirects sur les os. Devenus trop puissants, les muscles exercent une tension plus importante sur les tendons qui eux, n’ont pas changé de volume. Ces derniers se trouvent alors fragilisés, peuvent se rompre et donner des tendinites. Les os soumis à des tensions plus fortes présentent plus souvent des fractures et un vieillissement précoce.

The End !!