QCM : Sources énergétiques musculaires (18 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelles sont les trois filières de production de l’ATP mobilisées par l’organisme pendant l’exercice ?

La filière des phosphagènes, la glycolyse aérobie et la filière lactique alactique
La filière de la phosphocréatine, la filière du lactate et la filière de l’oxygène
La filière des glucides, la filière des lipides et la filière des protéines
La filière des phosphagènes, la glycolyse anaérobie lactique et la filière aérobie

La filière des phosphagènes, la glycolyse anaérobie lactique et la filière aérobie

Explication

Ces trois filières sont celles des phosphagènes, de la glycolyse anaérobie lactique et du métabolisme aérobie. La confusion fréquente consiste à qualifier la filière des phosphagènes de lactique, alors qu’elle est alactique.

2. Comment les trois filières énergétiques interviennent-elles au début d’un exercice ?

Elles démarrent après un délai commun, qui dépend principalement de l’intensité de l’exercice.
Elles interviennent l’une après l’autre, chacune commençant lorsque la précédente cesse de fonctionner.
Elles sont engagées presque simultanément, mais leur efficacité optimale dépend de leur délai propre d’intervention.
Elles sont engagées simultanément et atteignent leur efficacité optimale au même moment.

Elles sont engagées presque simultanément, mais leur efficacité optimale dépend de leur délai propre d’intervention.

Explication

Les trois filières sont sollicitées presque dès le début, mais leur efficacité optimale est liée à leur délai d’intervention propre. Il est donc erroné de considérer qu’elles attendent chacune la fin d’activité de la précédente.

3. Lors d’une contraction musculaire, que se passe-t-il lorsque les ATPases hydrolysent l’ATP et que l’ADP s’accumule ?

L’hydrolyse produit directement de l’ATP à partir de l’ADP, puis la myokinase consomme le phosphate inorganique.
L’hydrolyse fournit l’énergie de la contraction, puis la myokinase convertit une partie de l’ADP en ATP et AMP.
L’hydrolyse transforme l’ATP en AMP et phosphate, puis la myokinase convertit le phosphate en ADP.
L’hydrolyse fournit l’énergie de la contraction, puis la myokinase convertit l’AMP en ADP et phosphate.

L’hydrolyse fournit l’énergie de la contraction, puis la myokinase convertit une partie de l’ADP en ATP et AMP.

Explication

Les ATPases hydrolysent l’ATP en ADP et phosphate inorganique pour fournir l’énergie nécessaire à la contraction, tandis que l’accumulation d’ADP favorise sa conversion en ATP et AMP par la myokinase. La réaction de la myokinase ne transforme pas l’AMP en ADP et phosphate.

4. Quel changement du rapport énergétique contribue au recrutement des filières et à la régulation de leurs flux selon les besoins musculaires ?

La baisse du rapport ATP/(ADP-AMP), qui signale une demande énergétique accrue.
La hausse du rapport ATP/(ADP-AMP), qui signale une demande énergétique accrue.
La stabilité du rapport ATP/(ADP-AMP), qui déclenche l’augmentation des flux énergétiques.
La baisse du rapport ADP/ATP, qui signale une accumulation de réserves énergétiques.

La baisse du rapport ATP/(ADP-AMP), qui signale une demande énergétique accrue.

Explication

La baisse du rapport ATP/(ADP-AMP), également présenté sous la forme ATP/ADP+AMP, participe au recrutement des filières et ajuste leurs flux aux besoins de la fibre. Une hausse de ce rapport ne correspond pas au signal décrit pour cette régulation.

5. Quelle caractéristique définit le métabolisme anaérobie alactique à partir des phosphagènes ?

Il produit de l’ATP avec oxygène et sans production finale d’acide lactique.
Il produit de l’ATP sans oxygène et avec production finale d’acide lactique.
Il produit de l’ATP sans oxygène et sans production finale d’acide lactique.
Il produit de l’ATP avec oxygène et avec production finale d’acide lactique.

Il produit de l’ATP sans oxygène et sans production finale d’acide lactique.

Explication

Le métabolisme anaérobie alactique reconstitue l’ATP à partir des phosphagènes sans oxygène et sans production finale d’acide lactique. La production de lactate caractérise plutôt la glycolyse anaérobie lactique.

6. Lorsqu’un muscle utilise la phosphocréatine pour reformer rapidement de l’ATP, quel rôle joue la créatine phosphokinase ?

Elle permet le transfert d’un phosphate de l’ATP vers la créatine.
Elle permet le transfert d’un phosphate de la phosphocréatine vers l’ADP.
Elle permet la fixation de l’oxygène sur l’ADP pour former de l’ATP.
Elle permet la conversion du lactate en phosphate destiné à l’ADP.

Elle permet le transfert d’un phosphate de la phosphocréatine vers l’ADP.

Explication

La créatine phosphokinase facilite le transfert du phosphate de la phosphocréatine à l’ADP, ce qui reforme rapidement de l’ATP. Le transfert décrit ne consomme pas un phosphate de l’ATP pour phosphoryler la créatine.

7. Pourquoi la puissance maximale d’un exercice reposant sur les phosphagènes ne peut-elle être maintenue que pendant une durée limitée ?

Leur fonctionnement dépend de l’oxygène, qui devient rapidement indisponible dans le muscle.
Leur puissance reste faible, même si leurs réserves sont abondantes au début de l’effort.
Leur activation est lente, malgré des réserves suffisantes pour prolonger l’effort maximal.
Leurs réserves sont faibles, malgré leur capacité à fournir immédiatement une puissance élevée.

Leurs réserves sont faibles, malgré leur capacité à fournir immédiatement une puissance élevée.

Explication

Les phosphagènes fournissent immédiatement une puissance élevée, mais leurs faibles réserves limitent l’effort maximal à environ 7 à 8 secondes. La limitation n’est pas due à une activation lente, puisque leur disponibilité est immédiate.

8. Quel est le résultat direct de la dégradation d’une molécule de glucose par la glycolyse ?

Deux molécules de glycogène
Deux molécules d’acide pyruvique
Une molécule d’acide pyruvique et une molécule de lactate
Deux molécules d’acétyl-CoA

Deux molécules d’acide pyruvique

Explication

La glycolyse dégrade une molécule de glucose en deux molécules d’acide pyruvique. L’acétyl-CoA est formé ensuite, lors d’une étape de la respiration aérobie.

9. Quel bilan d’ATP correspond aux phases de la glycolyse décrites ici ?

Un ATP consommé et quatre ATP produits
Deux ATP consommés et deux ATP produits
Quatre ATP consommés et deux ATP produits
Deux ATP consommés et quatre ATP produits

Deux ATP consommés et quatre ATP produits

Explication

La phase d’amorçage et la phase préparatoire consomment chacune un ATP, tandis que la phase de remboursement en produit quatre. Un bilan limité à deux ATP produits ne rend pas compte de cette production brute.

10. Quand l’oxygène manque ou que les capacités oxydatives sont dépassées, comment la formation de lactate permet-elle de maintenir la glycolyse ?

Le lactate cède son hydrogène à l’oxygène, formant du pyruvate et régénérant le NADH₂
Le pyruvate cède son hydrogène au NADH₂, formant du glucose et régénérant le NAD⁺
Le NADH₂ cède son hydrogène au pyruvate, formant du lactate et régénérant le NAD⁺
Le NAD⁺ cède son hydrogène au pyruvate, formant du lactate et régénérant le NADH₂

Le NADH₂ cède son hydrogène au pyruvate, formant du lactate et régénérant le NAD⁺

Explication

La lactate déshydrogénase permet au NADH₂ de transférer son hydrogène au pyruvate, produisant du lactate et régénérant le NAD⁺. L’inversion du transfert entre NAD⁺ et NADH₂ décrit incorrectement le mécanisme.

11. Pendant un effort, dans quelle situation la glycolyse lactique devient-elle prépondérante ?

Entre 3 et 20 minutes, lorsque l’apport en oxygène couvre une demande inférieure aux capacités aérobies
Entre 20 secondes et 3 minutes, lorsque les réserves de phosphocréatine diminuent fortement ou que la demande excède les capacités aérobies
Après plusieurs heures, lorsque les réserves de glycogène sont épuisées et que la demande aérobie augmente
Dès les premières secondes, tant que les réserves de phosphocréatine sont élevées et que la demande reste faible

Entre 20 secondes et 3 minutes, lorsque les réserves de phosphocréatine diminuent fortement ou que la demande excède les capacités aérobies

Explication

La glycolyse lactique devient prépondérante entre 20 secondes et 3 minutes lorsque la phosphocréatine est fortement réduite ou que les capacités aérobies ne suffisent plus. Une demande bien couverte par les capacités aérobies ne correspond pas à cette situation.

12. Quel rôle joue le lactate dans l’acidose associée à la dissociation de l’acide lactique ?

Il témoigne de la production d’acide, tandis que les protons H⁺ augmentent directement l’acidité
Il libère directement les protons H⁺, tandis que l’anion lactate neutralise l’acidité
Il augmente directement l’acidité, tandis que les protons H⁺ témoignent de la production d’acide
Il neutralise les protons H⁺, tandis que l’acide lactique demeure sous forme non dissociée

Il témoigne de la production d’acide, tandis que les protons H⁺ augmentent directement l’acidité

Explication

La dissociation libère des protons H⁺ et des anions lactate : l’accumulation des protons augmente l’acidité, tandis que le lactate en est un témoin. Attribuer directement l’acidose au lactate confond ce marqueur avec les protons responsables de l’augmentation d’acidité.

13. Pourquoi faut-il interpréter avec prudence une mesure de lactatémie sanguine après un effort ?

Elle mesure directement et intégralement le lactate produit par le muscle
Elle indique uniquement le lactate oxydé par le cœur et les reins
Elle reflète indirectement et de façon incomplète le lactate produit par le muscle
Elle mesure directement le lactate musculaire, mais ne reflète pas le lactate sanguin

Elle reflète indirectement et de façon incomplète le lactate produit par le muscle

Explication

La lactatémie sanguine n’est qu’un reflet indirect et incomplet de la production musculaire. La considérer comme une mesure directe et intégrale surestime ce que cette mesure permet de conclure.

14. Qu’est-ce que la respiration cellulaire ?

La transformation mitochondriale de l’ATP en substrats, en présence d’oxygène, pour libérer de l’énergie
L’ensemble des réactions cytoplasmiques qui dégradent des substrats sans oxygène et utilisent l’énergie libérée pour synthétiser de l’ATP
L’ensemble des processus mitochondriaux qui dégradent des substrats en présence d’oxygène et utilisent l’énergie libérée pour synthétiser de l’ATP
La conversion du glucose en pyruvate dans le cytoplasme, sans production d’ATP ni intervention de l’oxygène

L’ensemble des processus mitochondriaux qui dégradent des substrats en présence d’oxygène et utilisent l’énergie libérée pour synthétiser de l’ATP

Explication

La respiration cellulaire regroupe des processus mitochondriaux qui dégradent des substrats en présence d’oxygène et permettent de synthétiser de l’ATP. La dégradation cytoplasmique sans oxygène ne correspond pas à cette définition.

15. Quelle succession d’étapes décrit la respiration cellulaire du glucose ?

Production d’ATP à partir du pyruvate par la chaîne respiratoire, formation d’acétyl-CoA, puis oxydation dans le cycle de Krebs
Oxydation du glucose dans le cycle de Krebs, transformation de l’acétyl-CoA en pyruvate, puis production d’ATP par la chaîne respiratoire
Transformation du pyruvate dans le cycle de Krebs, production d’ATP par la chaîne respiratoire, puis formation d’acétyl-CoA
Transformation du pyruvate en acétyl-CoA, oxydation de l’acétyl-CoA dans le cycle de Krebs, puis production d’ATP par la chaîne des transporteurs d’électrons

Transformation du pyruvate en acétyl-CoA, oxydation de l’acétyl-CoA dans le cycle de Krebs, puis production d’ATP par la chaîne des transporteurs d’électrons

Explication

Le pyruvate est d’abord transformé en acétyl-CoA, qui est ensuite oxydé dans le cycle de Krebs ; la chaîne des transporteurs d’électrons produit alors de l’ATP. Placer la formation d’acétyl-CoA après le cycle inverse l’ordre des étapes.

16. Quel bilan d’ATP est associé à la dégradation aérobie d’un glucose et d’une unité de glucose issue du glycogène ?

38 ATP par molécule de glucose et 39 ATP par unité de glucose issue du glycogène
39 ATP dans les deux cas, que le glucose provienne du glucose libre ou du glycogène
39 ATP par molécule de glucose et 38 ATP par unité de glucose issue du glycogène
38 ATP dans les deux cas, que le glucose provienne du glucose libre ou du glycogène

38 ATP par molécule de glucose et 39 ATP par unité de glucose issue du glycogène

Explication

Le bilan indiqué est de 38 ATP pour une molécule de glucose et de 39 ATP pour une unité de glucose provenant du glycogène. Intervertir ces valeurs attribue le rendement supérieur à la source de glucose incorrecte.

17. Chez un sujet moyennement entraîné, à quelle durée d’exercice les réserves de glycogène peuvent-elles s’épuiser à 80 à 85 % de la VMA ?

Environ une heure et demie à deux heures
Environ vingt-quatre heures
Environ une heure
Environ trois à quatre heures

Environ une heure

Explication

À 80 à 85 % de la VMA, l’épuisement des réserves peut survenir en environ une heure chez un sujet moyennement entraîné. La durée d’une heure et demie à deux heures correspond à une intensité plus faible, de 70 à 75 % de la VMA.

18. Après un exercice épuisant de longue durée, quelle durée peut être nécessaire à un sujet très entraîné pour reconstituer son glycogène avec une alimentation riche en glucides ?

De quarante-huit à soixante-douze heures
De quatre à cinq jours
Environ douze heures
Environ vingt-quatre heures

Environ vingt-quatre heures

Explication

Avec une alimentation riche en glucides, un sujet très entraîné peut reconstituer son glycogène en environ vingt-quatre heures. Le délai de quarante-huit à soixante-douze heures concerne plutôt un sujet non entraîné.

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Quelles sont les trois filières de production d’ATP ?

Les filières des phosphagènes, la glycolyse anaérobie lactique et la filière aérobie.

Quand les trois filières énergétiques sont-elles engagées au début de l’exercice ?

Presque simultanément dès le début de l’exercice.

De quoi dépend l’efficacité optimale de chaque filière énergétique ?

De son délai propre d’intervention.

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