TP : les muscles à l'origine de mouvements
Mise en situation
Les muscles sont à l’origine du mouvement. Ils sont constitués de cellules spécialisées, les cellules musculaires.
Problème
Comment un muscle peut-il être à l’origine d’un mouvement ?
Document 1 : protocole de dissection de la patte de grenouille.
Matériel : patte de grenouille, sonde cannelée, deux pinces plates, cuvette à dissection, paire de ciseaux fins.
A l’aide des deux pinces plates, simuler une extension et une flexion de la patte de grenouille en procédant comme sur le document 2.
Repérer le ou les muscles relâchés et contractés au niveau de la jambe.
Décoller et séparer les muscles les muscles de la jambe avec la sonde cannelée.
Couper les muscles de la jambe en préservant les tendons.
Patte postérieure d’une grenouille du genre Rana écorchée en vue dorsale
Document 2 : mouvement d’une patte postérieure de grenouille, Rana et fonctionnement des muscles antagonistes.
Extension de la patte
Flexion de la patte
Consigne 1
Suivre le protocole de dissection de la patte de grenouille (document 1) afin d’observer le rôle des muscles antagonistes dans le mouvement et compléter les légendes du document 2 (indiquer les muscles relâchés et contractés ainsi que l'os et le tendon).
Document 3 : organisation d’un muscle strié squelettique.
Un muscle comprend deux tendons, les extrémités blanches attachés aux os, et un ventre rouge, épais, le tout étant emballé dans un tissu conjonctif. Ils sont richement vascularisés et innervés (présence de vaisseaux sanguins et de nerfs).
Les faisceaux musculaires regroupent plusieurs cellules musculaires, les fibres musculaires. Chacune d’elles est une cellule géante dont la longueur varie entre 1 et 40 mm et le diamètre entre 10 et 100 micromètres. Elle est plurinucléée (plusieurs noyaux), il y a environ 35 noyaux par millimètre de longueur. Son cytoplasme comprend essentiellement des protéines organisées en myofibrilles. Sous l’action d’une stimulation électrique, les cellules musculaires peuvent se contracter.
Schéma de l’organisation d’un muscle squelettique strié
Consigne 2
Légender le schéma de l’organisation d’un muscle squelettique strié grâce aux informations du document 3.
Document 4 : observation de fibres musculaires au microscope optique.
Matériel : muscle cru de grenouille, aiguille, lames, lamelle, pince plate, cuvette à dissection, paire de ciseaux fins, bleu de méthylène, microscope optique, caméra.
Prélever un faisceau de fibres musculaires dans un muscle cru de grenouille.
Placer ce fragment sur une lame.
3. Dilacérer avec une aiguille dans le sens de la longueur pour séparer les fibres.
4. Pour mieux séparer les fibres, mettre une deuxième lame et écraser en appuyant délicatement.
5. Enlever la lame du dessus, mettre une goutte de bleu de méthylène, attendre quelques minutes.
6. Recouvrir d’une lamelle et observer au microscope optique.
7. Régler la caméra pour afficher l’observation sur l’écran de l’ordinateur.
Consigne 3
Suivre le protocole d’observation de cellules musculaires de grenouille (document 4) et légender l’observation d’une fibre (cellule) musculaire striée de muscle de grenouille au microscope optique après coloration au bleu de méthylène (document 5).
Document 5 : observation d’une fibre (cellule) musculaire striée de muscle de grenouille au microscope optique après coloration au bleu de méthylène.
Document 6 : organisation d’une myofibrille.
Chaque myofibrille de cellule musculaire est formée d’unités répétées, les sarcomères. Chaque sarcomère est constitué d’un assemblage régulier de deux types de filaments protéiques : les filaments épais de myosine et les filaments d’actine.
Consigne 4
Schématiser un sarcomère relâché et un sarcomère contracté grâce aux informations du document 6.