QCM : Bioénergétique et filières énergétiques — 21 questions

Explication

La myosine-ATPase hydrolyse l’ATP utilisé par la tête de myosine. Le calcium se fixe à la troponine, ce qui permet la formation du complexe actine-myosine; la troponine n’hydrolyse donc pas l’ATP.

Explication

L’ATP se fixe à la myosine, puis son hydrolyse libère l’énergie qui modifie l’orientation de la tête. La dissociation du complexe actine-myosine est provoquée par la fixation d’un nouvel ATP, et non par son hydrolyse.

Explication

La contraction musculaire fait partie des fonctions cellulaires nécessitant de l’énergie. Les autres fonctions citées comprennent notamment le transport, la communication et la thermorégulation; la digestion n’est pas mentionnée ici.

Explication

Les ions calcium se fixent à la troponine et permettent l’apparition du complexe actine-myosine. Ils ne se fixent pas à la myosine-ATPase et ne remplacent pas l’ATP dans la fourniture d’énergie.

Explication

Le turnover associe la régénération de l’ATP grâce à l’énergie des nutriments et l’hydrolyse de l’ATP, qui libère l’énergie contractile. La régénération ne libère donc pas directement l’énergie utilisée par la contraction.

Explication

Un travail musculaire plus intense accélère la consommation et la régénération de l’ATP. La vitesse du turnover détermine la puissance, l’intensité et la durée de l’effort possible; la capacité énergétique n’est pas attribuée ici à la durée maximale.

Explication

Une filière énergétique est une voie biochimique transformant l’énergie d’un nutriment en travail mécanique par l’intermédiaire obligatoire de l’ATP. Elle ne transforme donc pas directement le nutriment en travail mécanique sans cette étape.

Explication

Les trois filières sont l’anaérobie alactique, l’anaérobie lactique et l’aérobie. Elles fonctionnent dès le début de l’exercice, avec des contributions relatives qui dépendent de l’intensité et de la durée; elles ne se succèdent donc pas strictement.

Explication

Un débit élevé correspond à une puissance importante mais s’accompagne d’une capacité plus faible. À l’inverse, un débit faible est associé à une capacité élevée; débit et capacité ne varient donc pas dans le même sens.

Explication

L’anaérobie alactique possède une puissance très élevée mais ne dure que 10 à 15 secondes. L’anaérobie lactique dure 1 à 2 minutes avec une puissance élevée, tandis que l’aérobie a une faible puissance et une très grande durée maximale.

Explication

La phosphocréatine alimente principalement l’anaérobie alactique, tandis que le glucose constitue le principal substrat de l’anaérobie lactique. L’aérobie utilise plusieurs substrats, notamment le glucose, les acides gras, le glycérol et les acides aminés.

Explication

La filière anaérobie alactique fournit rapidement de l’énergie sans oxygène ni production d’acide lactique. Elle utilise la phosphocréatine, dont la réaction avec l’ADP est catalysée par la créatine kinase, tandis que l’ATP intramusculaire couvre environ une à deux secondes d’effort.

Explication

La réaction correcte est $PCr + ADP \rightarrow ATP + créatine$, catalysée par la créatine kinase. La filière alactique ne dépend pas de l’oxygène, et l’ATP intramusculaire disponible soutient environ une à deux secondes d’effort.

Explication

Les réserves musculaires de phosphocréatine s’élèvent à environ 15 à 20 mmol/kg et sont épuisées après dix à quinze secondes d’effort maximal. La phosphocréatine est reconstituée à 80 % en une minute et à 100 % en quatre à cinq minutes; cette filière intervient notamment dans le sprint, le saut et le lancer.

Explication

La glycolyse anaérobie est une voie cytosolique qui dégrade le glucose sans apport supplémentaire d’oxygène. Elle forme deux pyruvates et fournit un bilan net de deux ATP par glucose; en anaérobie, le pyruvate est converti en lactate et en ions H⁺.

Explication

La glycolyse anaérobie se déroule dans le cytosol et produit un bilan net de deux ATP par glucose. En condition anaérobie, le pyruvate est converti en acide lactique, qui se dissocie en lactate et en ions H⁺; l’effort intense peut ainsi être soutenu environ une minute trente à deux minutes.

Explication

La glycolyse anaérobie intervient dès les premières secondes et soutient un effort intense pendant environ une minute trente à deux minutes. Le lactate sanguin est d’environ 14 à 17 mmol/l chez les non-sportifs et de 23 à 28 mmol/l chez les sportifs de très haut niveau.

Explication

La filière aérobie est la principale filière sollicitée et couvre plus de 95 % des besoins quotidiens moyens en ATP. Les réserves glucidiques sont limitées, alors que les réserves lipidiques sont environ trente fois plus énergétiques.

Explication

Le cycle de Krebs, aussi appelé cycle de l’acide citrique, comporte huit réactions chimiques et produit des intermédiaires énergétiques. Les réserves lipidiques sont environ trente fois plus énergétiques que les réserves glucidiques, tandis que la filière aérobie couvre plus de 95 % des besoins quotidiens moyens en ATP.

Explication

Le cycle de Krebs produit les intermédiaires énergétiques NADH et FADH2, qui servent ensuite à la production d’ATP dans la chaîne respiratoire mitochondriale. La filière aérobie couvre plus de 95 % des besoins quotidiens moyens en ATP et les réserves lipidiques sont environ trente fois plus énergétiques que les glucidiques.

Explication

Les intermédiaires NADH et FADH2 produits par le cycle de Krebs servent ensuite à produire de l’ATP dans la chaîne respiratoire mitochondriale. Le cycle de Krebs produit donc des intermédiaires énergétiques, tandis que la chaîne respiratoire les utilise; la filière aérobie demeure la principale filière sollicitée.