Bac S septembre 2014 Antilles et Métropole

Partie 2.2 : enseignement de spécialité (5 points) Energie et cellule vivante: production d'ATP dans les cellules musculaires

L'entraîneur d'une équipe de natation souhaite comprendre d'où vient l'énergie utilisée par les muscles lors des courses de 100 mètres et de 1500 mètres, afin d'adapter ses séances d'entraînement.

Vous êtes chargé d'expliquer à l'entraîneur d'où provient l'énergie utilisée par les cellules musculaires dans ces deux types de course.
Vous devez lui rédiger un document explicatif, en utilisant les données des documents et vos connaissances.
Situez les voies métaboliques 2 et 3 du document 1 sur le schéma fourni en annexe à rendre avec la copie.

document 1 : les différentes voies métaboliques de régénération de l'ATP dans les cellules musculaires

Lors d'un effort, une cellule musculaire consomme de très nombreuses molécules d'ATP. Elle régénère ces molécules grâce à trois voies métaboliques décrites ci-dessous.

Voie 1 :
anaérobie lactique
Voie 2 :
anaérobie lactique
 Voie 3 :
aérobie
Substrats utilisés
 Créatine-Phosphate
 +ADP
 Glucose ou autres
Substrats
+ADP
 Glucose ou autres
Substrats
+ O2 + ADP
Produits formés  Créatine + ATP  Acide lactique + ATP  H2O + CO2 + ATP
d'après » C. Lacoste et D. Richard. L'Exercice musculaire. Nathan Université, collection 128.


document 2 : performances et données métaboliques chez des nageurs professionnels

Aux derniers jeux olympiques d'été, le médaillé d'or du 1500 m nage libre homme a mis 14 minutes 31 secondes pour parcourir la distance. Sa vitesse moyenne était donc de 103 m/min.
Le médaillé d'or du 100 m nage libre a mis 47 secondes et 52 centièmes. Sa vitesse moyenne était donc de 125 m/min.
Contributions relatives de la voie aérobie et des voies anaérobies selon les types de course et selon les vitesses atteintes par des nageurs de niveau olympique.


Distance de la course (en mètres) 
 Contribution  relative en % 
Voies anaérobies Voie aérobie
100 90 10
200 60 40
400 40 60
800 17 83
1500
10
90
d'après » C. Lacoste et D. Richard. L'Exercice musculaire. Nathan Université, collection 128.



document 3 : mise en jeu des trois voies métaboliques en fonction de la durée d'un exercice musculaire

On considère que l'effort maximal fourni lors d'un 100 m correspond à une dépense énergétique de 100%.


d'après Cometti et al. 1989 http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt


Annexe à rendre avec la copie: schéma des voies métaboliques énergétiques dans une portion de cellule musculaire

d'après http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt

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