Chapitre 7 — Les tissus musculaires · Topic 2 : Le sarcomère et la contraction · Leçon 2.2
Les filaments du sarcomère ne sont pas de simples fils : chacun est un assemblage de protéines aux rôles précis. Cette leçon détaille les filaments épais (myosine, titine, myomésine), les filaments fins (actine, troponine, tropomyosine et compagnie) et le disque Z.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- décrire la molécule de myosine ;
- citer le rôle de la titine et de la myomésine ;
- composer un filament fin ;
- détailler le complexe troponine et la tropomyosine ;
- caractériser le disque Z (α-actinine).
🧭 Plan de la leçon
- Les filaments épais
- Les filaments fins
- Le disque Z
1. Les filaments épais
Chaque filament épais est formé de l’assemblage régulier de 200 à 300 molécules de myosine.
Chaque molécule de myosine comprend 2 chaînes lourdes identiques accolées :
- une longue queue torsadée (axe du filament) ;
- un pôle globulaire en tête double, avec 2 sites : l’un pour l’ATP (activité ATPasique activée par l’actine), l’autre pour l’actine ;
- 2 paires de chaînes légères (LC1, LC2) : 4 au total.
| Protéine | Localisation et rôle |
|---|---|
| Myomésine | Au niveau du disque M : relie les filaments de myosine et les maintient groupés en faisceaux. |
| Titine | Protéine de très haut poids moléculaire, s’étend de la strie Z au disque M. Maintient l’alignement des filaments épais, résiste à l’étirement excessif : propriétés élastiques. |
La titine est la plus grande protéine de l’organisme. Dans chaque demi-sarcomère, elle relie chaque filament épais à la strie Z : elle agit comme un ressort qui maintient les filaments épais centrés et empêche le sarcomère de se déchirer lors d’un étirement.
2. Les filaments fins
L’actine est une protéine globulaire (actine G) qui polymérise en une forme filamentaire (actine F). Le filament fin associe :
- une double hélice de polymère d’actine ;
- 2 protéines régulatrices : la troponine et la tropomyosine.
| Protéine | Rôle |
|---|---|
| Troponine | Complexe de 3 sous-unités : I (se lie à l’actine, au repos), C (lie le Ca²⁺), T (se lie à la tropomyosine). Régule la contraction par le calcium. |
| Tropomyosine | Dimère filamenteux rigide ; recouvre ~6 segments d’actine G et masque les sites de fixation actifs de l’actine (au repos). |
| Nébuline | Aide l’actine à s’aligner (2 molécules par filament fin). |
| Tropomoduline | Coiffe l’extrémité libre du filament fin et maintient sa polymérisation. |
| CapZ (protéine Z) | Ancre les filaments fins dans la strie Z. |
Pour retenir les 3 sous-unités : C comme Calcium (elle le fixe), I comme Inhibitrice (elle se lie à l’actine au repos et bloque), T comme Tropomyosine (elle s’y attache). C’est ce trio qui rend la contraction dépendante du calcium (voir leçon 2.3).
3. Le disque Z
Le disque Z (ou strie Z) est formé par l’organisation quadratique de filaments d’α-actinine associés à d’autres protéines. Il relie les extrémités des filaments fins d’un sarcomère à ceux du sarcomère adjacent (via la CapZ).
Le disque Z est en contact avec : l’extrémité des filaments de titine, la nébuline et les filaments intermédiaires de desmine. Il fait donc le lien entre l’appareil contractile (actine, titine) et le cytosquelette (desmine), assurant la cohésion mécanique d’ensemble.
🧠 À retenir absolument
- Filament épais : 200-300 myosines ; chaque myosine = 2 chaînes lourdes (queue torsadée + têtes doubles à sites ATP et actine) + 4 chaînes légères (LC1, LC2).
- Myomésine (disque M, relie les épais) ; titine (strie Z → disque M, élastique, alignement).
- Filament fin : double hélice d’actine + troponine (I/actine, C/Ca²⁺, T/tropomyosine) + tropomyosine (masque les sites).
- Annexes du fin : nébuline (alignement), tropomoduline (coiffe l’extrémité libre), CapZ (ancre à la strie Z).
- Disque Z : α-actinine quadratique ; relie filaments fins de 2 sarcomères ; en contact avec titine, nébuline et desmine.
❓ Questions fréquentes
Combien de chaînes compte une molécule de myosine ?
Six : 2 chaînes lourdes identiques (formant la queue torsadée et les têtes doubles) et 4 chaînes légères (2 paires, LC1 et LC2). Les têtes portent deux sites de fixation, l’un pour l’ATP, l’autre pour l’actine.
À quoi sert la titine ?
C’est une protéine élastique de très haut poids moléculaire qui relie chaque filament épais à la strie Z et s’étend jusqu’au disque M. Elle maintient l’alignement des filaments épais et résiste à l’étirement excessif du sarcomère, comme un ressort.
Quel est le rôle de la tropomyosine au repos ?
Elle masque les sites de fixation actifs de l’actine, empêchant la myosine de s’y lier. C’est un dimère filamenteux rigide qui couvre environ six segments d’actine globulaire. Le calcium, via la troponine, lèvera ce blocage au moment de la contraction.
Quelle protéine forme le disque Z ?
Principalement l’α-actinine, organisée de façon quadratique. Le disque Z relie les filaments fins d’un sarcomère à ceux du sarcomère voisin (via la CapZ) et est en contact avec la titine, la nébuline et les filaments intermédiaires de desmine.
🚀 Pour aller plus loin
Comment ces filaments glissent-ils pour raccourcir le sarcomère ? Place au mécanisme de la contraction.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.