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Session
de septembre 2007
Série
S


Partie IIb (5 points) ; option de spécialité
Diversité
et complémentarité des métabolismes
En mettant en
relation les informations apportées par l'étude des documents,
expliquez comment la cellule musculaire produit l'énergie nécessaire
à son fonctionnement.
En bilan et en
utilisant vos connaissances, proposez un schéma fonctionnel de
la membrane interne de !a mitochondrie d'une cellule musculaire.
Document 1
: Etude expérimentale de la contraction de myofibrilles isolées.
Une cellule musculaire
est constituée presque totalement de longs cylindres disposés
parallèlement au grand axe de la cellule, les myofibrilles.

- début expérience
à t=0;
- à t1, addition
dans le milieu d'une forte dose d'ATP;
- à t2, addition
d'une substance inhibant l'hydrolyse de I'ATP, qui ne peut plus être
utilisé par les myofibrilles.
Remarque : la tension
mesurée est proportionnelle à la contraction des myofibrilles
isolées (UA = unité arbitraire).
D'après
Didier ; Terminale S spécialité 2002.
Document 2
: Concentration intracellulaire de l'ATP dans le muscle, quantité
d'énergie correspondante et dépense énergétique
au cours d'un effort.
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Mesures
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Concentration
d'ATP intracellulaire (millimole.L-1)
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Quantité
d'énergie correspondante (kilojoule)
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Quantité
d'énergie dépensée pour monter un escalier
de 4 étages (kilojoule)
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Par
kg de muscle
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4
à 6
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0,17
à 0,25
|
1,17
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Pour
un individu de 70 kg (environ 30 kg de muscles)
|
120
à 180
|
5,1
à 7,5
|
35
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Document 3
: Expérience sur des particules submitochondriales.
Les particules submitochondriales,
petits sacs de 100 nm de diamètre, sont obtenues à partir
de fragments retournés de membrane interne de mitochondries.
Cette membrane est
recouverte de structures arrondies nommées sphères qui ne
sont plus en contact avec la matrice (= milieu intra-mitochondrial) mais
avec un milieu expérimental. Il contient de l'O2,
des composés réduits R'H2, de l'ADP
et du P (phosphate inorganique).
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Conditions
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Résultats
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particules
submitochondriales
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Synthèse
d 'ATP et réoxydation des R'H2 en R'
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particules
submitochondriales sans les sphères.
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Pas
de synthèse d'ATP mais réoxydation des R'H2
en R'
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particules submitochondriales sans les sphères, mais ajout
de sphères isolées dans le milieu
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Synthèse
d'ATP et réoxydation des R'H2 en R'
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Remarque :
en l'absence de composés réduits R'H2,
il n'y a pas de synthèse d'ATP.


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