ATP et contractions musculaires
Les muscles squelettiques sont attachés aux os de notre squelette, comme les muscles des bras ou les muscles des jambes, le quadriceps situé dans la cuisse par exemple.
Ces muscles squelettiques sont constitués de très grandes cellules : les fibres musculaires. Elles peuvent atteindre jusqu’à 30 cm de long. Leur observation au microscope permet de repérer des myofibrilles à l’intérieur du cytoplasme des cellules musculaires, qui ont un aspect strié. On parle ainsi de muscles striés squelettiques et de cellules musculaires striées squelettiques.
Cet aspect strié est dû à une répartition de filaments particuliers appelés les myofilaments, internes à la cellule musculaire striée squelettique. Cette organisation, caractéristique de la cellule musculaire, repose sur la combinaison de filaments épais (filaments de myosine) croisés avec des filaments fins (filaments d’actine). Chacune des unités répétitives observées le long de la myofibrille sont les sarcomères. Le sarcomère est encadré par deux stries (constituées elles aussi de molécules protéiques) appelées les stries Z.
Relâché et décontracté
Le cœur du sarcomère en microscopie est plus sombre, c’est ce qu’on appelle la bande A.
A l’état relâché, la bande A correspond à une superposition de myosine et d’actine.
On observe en microscopie des zones plus claires vers les extrémités des sarcomères : il s’agit de zones dénuées de superposition de myosine et d'actine mais composées uniquement des filaments fins d’actine, correspondant à ce qu’on appelle bande I ou disque I. Celle-ci est à cheval sur un sarcomère et son voisin, puisqu’il faut imaginer à gauche et à droite du schéma des successions d’autres sarcomères.
A l’état relâché, la longueur d’un sarcomère est d’environ 2 µm. Il est capable de se contracter. Lors d’une contraction musculaire, on observe un coulissage des myofilaments les uns par rapport aux autres et donc un rapprochement des deux stries Z, délimitant le sarcomère. Cependant, la longueur du filament de myosine (longueur A) ne varie pas.
C’est la longueur des disques I qui diminue au fur et à mesure que les myofilaments coulissent les uns par rapport aux autres. Par conséquent, les sarcomères les uns à la suite des autres se rapprochent mutuellement : on obtient au final un myofilament plus court et donc un muscle long à l’état relâché et un muscle court à l’état contracté.
Forte consommation d’ATP
On remarque ainsi que tout le cycle nécessite une forte consommation d’ATP. Tout l’enjeu pour la cellule musculaire est de régénérer en permanence l’ATP. Une cellule ne dispose pas de stock d’ATP et a besoin au fur et à mesure de son effort de reconstituer l’ATP.
