Utilisation et synthèse de l’ATP

L’ATP est nécessaire à la contraction et à la relaxation de la fibre musculaire pour :

  • la liaison de l’ATP à la myosine nécessaire à la dissociation des têtes de myosine du filament d’actine ;
  • l’hydrolyse de l’ATP qui fournit l’énergie nécessaire au mouvement induit par la « rotation » des têtes de myosine ;
  • l’hydrolyse de l’ATP au niveau de la pompe calcium-ATP ase qui permet la relaxation par recyclage du calcium.

Pour pouvoir maintenir une activité contractile, les molécules d’ATP doivent être fournies par le métabolisme aussi rapidement qu’elles sont dégradées par le processus contractile. Ceci s’effectue par trois grandes voies métaboliques : la voie anaérobie alactique, la voie anaérobie lactique, la voie aérobie.

Synthèse par voie anaérobie alactique

L’ATP peut être de nouveau synthétisée à partir de la phosphocréatine (PCr) par la voie anaérobie alactique, ou voie des phosphagènes. Cette synthèse s’effectue selon la réaction chimique :

ADP + PCr —> ATP + Créatine

Cette synthèse s’effectue au début d’un exercice.

Synthèse par voie anaérobie lactique

La seconde voie de synthèse (anaérobie lactique ou glycolyse anaérobie) consiste en la dégradation du glycogène (forme de stockage du glucose) en acide pyruvique. Cette voie va permettre de synthétiser 3 molécules d’ATP à partir d’une molécule de glycogène (voir schéma). Ces réactions ne nécessitent pas la présence d’oxygène (plus exactement du dioxygène). Elles aboutissent à la formation d’acide lactique dont l’accumulation perturbe les processus contractiles. Cette voie métabolique intervient essentiellement au début de l’exercice quand l’apport en oxygène est insuffisant et lors d’exercices intenses lorsque la voie aérobie n’apporte plus assez d’énergie.

Synthèse par voie aérobie

La voie métabolique de la glycolyse aérobie et la voie de dégradation des acides gras consiste en la dégradation des substrats glucidiques et lipidiques dans la mitochondrie en présence d’oxygène allant de la formation de 37 molécules d’ATP par la dégradation d’une molécule de glycogène à la synthèse de 390 ATP par dégradation d’ une molécule de lipide.