Les Muscles
La molécule d’ATP
La production d'énergie pour la contraction musculaire, le fonctionnement du cerveau et des autres organes, nécessite au moins une source d’énergie. L’énergie est principalement apportée par l’alimentation et est stockée sous forme de glucose. L’énergie musculaire provient directement d’une énergie chimique. C’est l’Adénosine Triphosphate (ATP) qui va fournir cette énergie chimique aux cellules musculaires.
Cette énergie chimique, nommé l’Adénosine Triphosphate (ATP), est une nucléotide qui fournit l’énergie nécessaire aux réactions chimiques du métabolisme, à la division cellulaire, mais aussi à la locomotion de l’ensemble des êtres vivants. Cette molécule est composée d’Adénine, de Ribose, un Pentose et de trois groupes Phosphate (Triphosphate).
Pour libérer cette énergie, la molécule d’ATP est clivée (ouverture de la liaison chimique) par hydrolyse, c’est-à-dire rompue par action d’une molécule d’eau, le produit de cette réaction chimique est la perte d’un groupe Phosphate qui résulte donc d’une molécule d’ADP+P (Adénosine Diphosphate) moins riche en énergie que l’ATP. L’ATP est ensuite régénérée dans la minute qui suit par phosphorylation (addition d’un groupe Phosphate).
La glycolyse du glucose va fournir de l’acide oxaloacétique (C4H4O5) qui va se dégrader progressivement. Cette dégradation fournira donc la libération d’énergie sous forme d’ATP.
Cependant, cette quantité d’ATP est faible (à peine suffisante pour assurer 1 seconde d’effort !) comparé aux efforts demandés lors de certains exercices physiques. L’ATP est donc régénéré au fur et à mesure de sa consommation. Le muscle régénère l’ATP qu’il utilise lors de la contraction à partir de composés organiques tels que le glycogène ou le glucose apporté par le sang.
La régénération de l’ATP est donc liée à la dégradation de composés organiques, on appelle cela le catabolisme.
Au cours des premières minutes d’effort, la régénération de l’ATP est mit en jeu par des voies anaérobies :
-La voie de la phosphocréatine (C4H10N3O5P) permet une production d’ATP très rapide, la phosphocréatine qui est stockée dans le cytoplasme peut transférer un groupement phosphate à l’ADP, grâce à un couplage énergétique. Les stocks cytoplasmiques de phosphocréatine sont épuisés au bout de quelques secondes d’effort d’intensité maximale. Ils seront ensuite reconstitués à l’issue de l’effort, avec consommation d’ATP.
-La fermentation lactique prend le relais de la voie de la phosphocréatine, comme en témoigne l’augmentation de la concentration sanguine d’acide lactique lors d’un effort intense. Cette voie métabolique anaérobie permet de produire seulement 2 molécules d’ATP par molécule de glucose consommé pour produire de l’acide lactique (C3H6O3) qui permet aussi l’élimination de bactéries.