Organisation des myofibrilles
Dans les tissus musculaires squelettique et cardiaque, la contraction est assurée par de longs organites : les myofibrilles. Elles sont disposées parallèlement à l'axe longitudinal de la fibre ou de la cellule et s'étendent sur toute sa longueur.
- Dans le muscle cardiaque, les myofibrilles occupent de 40 % du volume cytoplasmique (sarcoplasme) et leur nombre se compte par centaines dans un seul cardiomyocyte.
- Dans le muscle squelettique, elles occupent jusqu'à 70 % du volume et une seule fibre musculaire (myosymplaste) peut en compter jusqu'à 1 400.
Striation transversale et limites du sarcomère
L'effet optique caractéristique de la striation transversale résulte de la structure strictement ordonnée des myofibrilles. Des zones de densités différentes alternent le long de l'organite :
- Bandes claires : disques I.
- Bandes sombres : disques A.
Comme ces zones coïncident dans les myofibrilles parallèles adjacentes, toute la fibre musculaire apparaît striée. Exactement au milieu du disque I clair passe une limite sombre : la ligne Z (télophragme). Le segment de myofibrille compris entre deux lignes Z adjacentes constitue le sarcomère.
Ultrasection et mécanisme de contraction
Chaque sarcomère contient des milliers de filaments protéiques orientés longitudinalement : les myofilaments. Ils se divisent en deux types :
- Fins (d'actine).
- Épais (de myosine).
Au repos, les myofilaments sont répartis de manière inégale, ce qui crée les disques visibles. Aux extrémités du sarcomère, près des lignes Z, ne se trouvent que des filaments fins. Au centre se trouvent uniquement les filaments épais. Entre ces zones existent des régions de chevauchement où les deux types de filaments coexistent.
Le mécanisme de contraction consiste au glissement mutuel (pénétration) des filaments d'actine et de myosine. Leur zone de chevauchement augmente, ce qui raccourcit le sarcomère. Le raccourcissement de milliers de sarcomères le long d'une myofibrille entraîne la contraction du muscle entier.
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Comment appelle-t-on la ligne située au milieu du disque A sombre du sarcomère ?
La ligne située au milieu du disque A sombre est appelée mésophragme ou ligne M. Dans cette région, la partie médiane des filaments épais de myosine est fixée par la protéine M. La longueur des filaments épais détermine la largeur du disque A sombre.
Comment appelle-t-on la zone au centre du sarcomère qui ne contient que des filaments épais de myosine ?
La zone au centre du sarcomère ne contenant que des filaments épais de myosine est appelée zone H. Elle se situe au centre même du disque A sombre. La formation de cet espace est due au fait que les extrémités des filaments fins d'actine, orientées les unes vers les autres à partir des lignes Z adjacentes, ne se rejoignent pas au centre du sarcomère. Cela assure l'hétérogénéité optique de la fibre.
Quelles protéines régulatrices composent les myofilaments fins, outre l'actine ?
En plus de l'actine, les myofilaments fins contiennent des protéines régulatrices : la troponine et la tropomyosine. Elles sont disposées à la surface de l'actine :
- La tropomyosine — forme des filaments fins et masque les sites actifs de l'actine au repos.
- La troponine — termine les filaments de tropomyosine et contrôle physiquement leur position.
Ensemble, ces protéines forment un complexe unique qui, à l'état relâché de la fibre musculaire, bloque les centres actifs de l'actine et empêche l'interaction avec les têtes de myosine.
Pour se souvenir de quels filaments sont fins et lesquels sont épais : AcTine = Fin (Mince), MyOsine = Volumineux (Épais).
Questions des cours et des examens
Qu'est-ce qui délimite le sarcomère ?
Le sarcomère est situé entre deux lignes Z (télophragmes) adjacentes.
Quelles structures forment les disques clairs et sombres ?
Les zones claires (disques I) sont formées par des myofilaments fins (d'actine), et les zones sombres (disques A) par des myofilaments épais (de myosine).
Les myofilaments se raccourcissent-ils lors de la contraction musculaire ?
Non, les filaments protéiques eux-mêmes ne changent pas de longueur. La contraction du sarcomère se produit par leur glissement les uns par rapport aux autres.
À étudier également sur le sujet
- Organisation structurale de la fibre musculaire (myosymplaste et cellules satellites)
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