L'ATP en tant que tel ne peut être stocké dans les cellules, de sorte que l'énergie métabolique est stocké par exemple sous forme de lipides dans le tissu adipeux ou de glucides tels que le glycogène chez les animaux ou d'amidon chez les plantes.
L'ATP se fixe sur la tête de myosine qui est fixée à l'actine. Cette fixation permet de libérer la tête de myosine de l'actine. L'ATP est hydrolysée en ADP + Pi qui restent fixés sur la tête de myosine, ce qui libère de l'énergie.
L'ATP est un acide aminé chargé en énergie qui est capable de libérer cette énergie selon les besoins du muscle. Toutes les fibres musculaires contiennent une petite réserve d'ATP qui va permettre au muscle de se contracter très rapidement, notamment en cas d'effort rapide.
L'ATP n'est pas stockée dans la cellule mais est constamment régénérée par le métabolisme. Dans la cellule musculaire, il existe deux grandes voies métaboliques d'utilisation du glucose pour produire de l'ATP : la respiration cellulaire et la fermentation lactique.
L'ATP est une molécule constituée d'adénine liée à un ribose qui, lui, est attaché à une chaîne de trois groupements phosphate. Comment l'ATP produit de l'énergie : Le mécanisme consiste au transfert d'un groupement phosphate sur une autre molécule et l'ATP devient alors l'adénosine-diphopshate (ADP).
Un sarcomère est l'élément constitutif de base des myofibrilles, structure cellulaire responsable de la contraction des fibres musculaires. La répétition des sarcomères dessine, tout le long de la myofibrille, une striation régulière, visible au microscope.
La commande de ce mouvement est assurée par le système nerveux qui met en relation les organes sensoriels et les muscles. Un mouvement peut être une réponse à une stimulation extérieure, reçue par un organe sensoriel : le récepteur.
Véritable tour de contrôle de l'organisme, le système nerveux central (cerveau, cervelet, moelle épinière) représente le lieu d'intégration de l'information et de la commande motrice grâce à laquelle la volonté s'exerce.
La synthèse d'ATP dans le chloroplaste s'effectue au niveau du complexe ATP synthase (ATPase de type F ou ATPase F1Fo) associée à la membrane du thylakoïde. L'énergie nécessaire à la synthèse de l'ATP est fournie par l'énergie libérée par transfert d'électrons photosynthétiques.
Du glucose à l'ATP
La transfert de l'énergie chimique du glucose en énergie chimique sous forme d'ATP se réalise en plusieurs étapes : la glycolyse, puis le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire au sein des mitochondries. De manière très schématique, la glycolyse permet la dégradation de glucose en pyruvate.
Les glucides, souvent appelés "sucres", constituent avec les lipides, la première source d'énergie du corps. Ils sont indispensables pour le fonctionnement des muscles et du cerveau.
Les nerfs moteurs transportent la commande motrice depuis le système nerveux central vers les effecteurs qui sont principalement les muscles. Ces fibres nerveuses efférentes prennent naissance au niveau du système nerveux central : la moelle épinière et les centres cérébraux moteurs.
Comment le cerveau transmet-il aux muscles les informations de mouvements ? Lorsque le cerveau a généré une commande motrice, celle-ci transite par une voie descendante jusqu'à un ensemble de neurones moteurs situés dans la moelle épinière.
Nos muscles sont en permanence soumis à des influx nerveux coordonnés mais involontaires qui gouvernent la position de notre corps dans l'espace, y compris au repos. C'est ce que l'on appelle le réflexe myotatique.
Les muscles ont besoin de davantage de sang pour fonctionner lors d'une activité physique intense. Le muscle (comme n'importe quel organe) doit utiliser du dioxygène (O2) et des nutriments (comme le glucose) pour fonctionner.
La moelle épinière a donc 3 rôles: transmettre les messages nerveux moteurs commandées par le cerveau. transmettre les informations sensitives captées par la peau et les muscles jusqu'au cerveau.
L'arc réflexe est un circuit neuronal constitué par un neurone récepteur d'informations (neurone afférent), un neurone ou une chaîne de neurones intermédiaires traitant ces informations (interneurone[s]), un neurone envoyant l'ordre à l'organe effecteur à l'issue du traitement de ces informations (neurone efférent).
Contraction musculaire : rôle du calcium et du magnésium
- la fixation d'une molécule d'ATP sur la tête de myosine fournit l'énergie nécessaire à sa fixation sur l'actine. Puis la tête de myosine tourne et entraîne avec elle le filament d'actine.
La contraction du muscle strié squelettique est liée à l'excitation préalable des fibres musculaires par les motoneurones a. Cette excitation conduit in fine au glissement des filaments fins et épais les uns contre les autres.
Les myosines ont la propriété de se déplacer vers l'extrémité positive du microfilament. La myosine de type I, dite non conventionnelle fonctionne comme monomère. Elle permet le transport de vésicule d'endocytose ou d'exocytose le long des microfilaments à proximité de la membrane cellulaire.
L'ATP est indispensable à la rupture du complexe actine-myosine et son hydrolyse permet de nouveau la formation du complexe. Si on bloque l'hydrolyse, alors la contraction ne peut plus se faire. L'ATP est un intermédiaire énergétique indispensable à la vie cellulaire.
L'ATP n'est pas une molécule stockable. Elle est donc fabriquée en permanence dans les cellules à partir de molécules organiques comme le glucose. Les cellules vivantes oxydent leurs molécules organiques afin de produire de l'énergie.
Pendant l'activité musculaire, la régénération de l'ATP se fait suivant 3 voies : par interaction de l'ADP avec la créatine phosphate (1), par respiration cellulaire anaérobie (2) et par respiration cellulaire aérobie (3).
Selon leur composition en fibres, on distingue, d'une part, les nerfs moteurs (allant jusqu'aux muscles) et les nerfs sensitifs (partant des organes des sens) et, d'autre part, les nerfs végétatifs (innervant les viscères et les glandes).