Myofibrille
Myofibrille Définition
Une myofibrille est un composant du muscle squelettique animal. Les myofibrilles sont de longs filaments qui s’étendent parallèlement les uns aux autres pour former des fibres musculaires (myo). Les myofibrilles, et les myofibres qui en résultent, peuvent mesurer plusieurs centimètres de long. Les fibres musculaires sont des cellules uniques multinucléées qui se combinent pour former le muscle. Les myofibrilles sont constituées de sous-unités répétitives appelées sarcomères. Ces sarcomères sont responsables des contractions musculaires.
Structure des myofibrilles
Les myofibrilles sont constituées de deux types de filaments : les filaments fins et les filaments épais. Les filaments minces sont composés de brins de la protéine actine et d’une protéine régulatrice enroulés ensemble, tandis que les filaments épais sont composés de brins de la protéine myosine. Les filaments fins et épais forment des couches qui se chevauchent partiellement et qui sont disposées en unités fonctionnelles appelées sarcomères. En raison de la façon dont les myofilaments sont disposés, la myofibrille semble avoir des bandes sombres et claires, ce qui donne aux muscles un aspect strié. Les bandes sombres, appelées bandes A, sont constituées de filaments épais et de quelques filaments fins. Au centre de la bande A se trouve la zone H, où seuls les filaments épais sont présents, et la ligne M, qui contient les enzymes impliquées dans le métabolisme énergétique. Les bandes légères, appelées bandes I, sont les régions contenant uniquement des filaments minces et se trouvent entre les bandes A. Les bandes I sont centrées sur une zone où les filaments épais sont présents. Les bandes I sont centrées sur une région connue sous le nom de ligne Z, un disque constitué de la protéine α-actinine qui ancre les filaments fins d’actine et sert de limite entre les sous-unités du sarcomère.
Fonction des myofibrilles
Les myofibrilles sont constituées de sarcomères, les unités fonctionnelles d’un muscle. La fonction de la myofibrille est de réaliser la contraction musculaire via le modèle du filament glissant. Lorsque les muscles sont au repos, le chevauchement entre les filaments fins et épais est incomplet, certaines zones ne contenant qu’un seul des deux types. Lorsqu’un muscle se contracte, les sarcomères se raccourcissent en raison du glissement des filaments fins et épais les uns sur les autres, ce qui entraîne un chevauchement plus important entre les filaments et un raccourcissement de la zone H et de la bande I. Si la longueur des sarcomères diminue au cours de la contraction musculaire, la longueur des myofilaments eux-mêmes ne change pas.
Le mouvement des myofilaments est alimenté par l’hydrolyse de l’ATP en ADP et en phosphate inorganique. Au repos, une molécule d’ATP est attachée à une tête de myosine globulaire sur le filament épais Lorsque l’ATP est hydrolysée, la tête de myosine change de conformation et forme une attache connue sous le nom de pont croisé avec le filament fin. Lorsque les molécules d’ADP et de phosphate sont libérées, la tête de myosine change à nouveau de conformation et pousse le filament fin vers le centre du sarcomère. Lorsqu’une nouvelle molécule d’ATP se lie ensuite à la tête de la myosine, celle-ci reprend sa conformation initiale et libère le filament fin dans sa nouvelle position plus proche de la ligne M centrale. Le cycle se répète alors : la nouvelle molécule d’ATP est hydrolysée en ADP et en phosphate inorganique, et la tête de myosine change de conformation, ce qui a pour effet de pousser le filament fin vers le centre du sarcomère. Chaque filament épais contient plusieurs centaines de têtes de myosine qui peuvent former des ponts croisés avec les filaments fins environ cinq fois par seconde. Les contractions continues des myofibrilles entraînent une contraction musculaire.
Les contractions musculaires sont alimentées par l’ATP. Comme la fibre musculaire elle-même ne stocke qu’une très faible quantité d’ATP, l’énergie provient de deux autres composés stockés dans les muscles : le phosphate de créatine et le glycogène. L’ATP stockée dans une fibre musculaire et l’ATP qui peut être formée par le phosphate de créatine sont utilisées pour des bouffées d’énergie à court terme ; elles peuvent fournir de l’énergie pendant environ 15 secondes. Le glycogène peut fournir une source d’énergie à long terme car il se décompose en glucose, qui est ensuite converti en ATP par la glycolyse et la respiration aérobie.
Cette figure représente un sarcomère, une unité au sein d’une myofibrille. Elle montre les minces filaments d’actine et les épais filaments de myosine, et comment leurs positions changent lorsqu’un muscle se contracte.
Quiz
1. Combien de types de myofilaments trouve-t-on dans une myofibrille ?
A. 1
B. 2
C. 4
D. aucun
2. Quelle structure sert de limite entre les sarcomères ?
A. La bande A
B. Zone H
C. Ligne M
D. Ligne Z
3. Quelle est la meilleure source d’énergie à long terme pour la contraction musculaire ?
A. ATP
B. amidon
C. glycogène
D. créatine phosphate