apport et metabolisme energetique Flashcards
les plante fon koi generalemen
captent et utilisent l’énergie solaire
kel reaction les plante fon
photosynthese
CO2 (dans l’air) + H2O (eau du sol) —————— CH2O (glucide) + O2 (libéré dans l’atmosphère
chloropĥylle fai koi chez la plante
e pigment vert chlorophylle dans les organelles des cellules végétales absorbe l’énergie solaire
lumineuse et la convertit en énergie chimique dans le glucide synthétisé. Ce pigment chlorophylle est
responsable de la coloration verte des plantes
la croissance des plantes requiert koi
le CO2 de l’air (il n’y a pas de plantes sur la lune), de l’eau et du soleil qui fournit l’énergie nécessaire.
humain utilise kel energie
s utilisent l’énergie contenue dans trois combustibles,
surtout les glucides (50% des calories) et les lipides (40% des calories) et un peu les protides (10% des
calories)
chake cellule a besoin de koi
energi metabolique: ATP
L’adénosine –P-P-P* est un composé ..
phosphaté à haute énergie contenue dans le
troisième phosphate (P*)
cmb chake mole d atp contien de caloriws
Chaque mole d’ATP contient 7,3 calories
nom ATP
« monnaie de l’énergie cellulaire »
role ATP
L’ATP est le transporteur
d’énergie chimique d’un endroit à l’autre de la cellule. C’est le réservoir ou la forme de storage de l’énergie dans la cellule
ss ATP keski spasse
pas de vi
ki produi l energi metabolique
Les glucides et les lipides sont les deux principaux combustibles produisant l’énergie métabolique (ATP).
Environ la moitié de cette énergie vient des glucides (sucres) et la moitié des lipides (graisses)
cmt on sai ki utilisé pr produire de l energi, les glucide ou lipides
Lorsque les glucides sont disponibles, par exemple après un repas, c’est le combustible utilisé.
Lorsque les glucides ne sont pas disponibles, par exemple durant le jeûne, ce sont les lipides qui sont utilisés
bilan en ATP
L’UTILISATION continuelle (et immédiate) d’ATP par la cellule doit être égale à la PRODUCTION
continuelle d’ATP par la même cellule. Sinon, la vie s’arrête.
cycle ATP
e.Il y a en fait un cycle ATP-ADP entre deux
composés phosphatés, l’ADP étant l’Adénosine Di Phosphate.
ATP ———- ADP + P ———- ATP
transf ATP en ADP + P permet koi
différentes formes de travail par la cellule :
- un travail mécanique comme la contraction musculaire,
-un travail électrique dans les cellules nerveuses et musculaires,
-un transport actif d’une substance par le
tube digestif ou le tubule rénal, l’anabolisme ou la synthèse de molécules.
Durant la transformation d’ADP + P en ATP, la production d’ATP résulte de
du métabolisme oxydatif, c’est-àdire en présence d’oxygène, des trois combustibles, les glucides, les lipides et les protides
la cellule peut accumuler et depleter ATP
fau , La cellule ne peut ni accumuler l’ATP ni se dépléter en ATP
prk la cellule pp accumulé ATP
La cellule ne peut pas accumuler l’ATP à
cause du nombre limité de molécules d’ATP et d’ADP
prk la cellule pe pa se depleter d ATP
P. La cellule ne peut pas se dépléter en ATP parce que c’est la mort cellulaire.
ATP est a l’exterieur de la cellule?
fau L’ATP est présent seulement à l’intérieur des cellules à une concentration de 2 à 5 millimolaire
prk ATP ke a l interieur de la cellule
la membrane cellulaire n’est pas perméable à cette grosse molécule, l’ATP ne peut pas être transporté
entre les cellules
kan ATP est consommé
e est consumé moins d’une minute après sa formation
vmb d ATP son produite par 24 heure
120 moles d’ATP sont
produites par 24 heures
ou 80 millimoles d’ATP par minute
cmt on produit 120 mole d ATP en 24h
obtient le chiffre de 120 moles d’ATP/24 heures de la façon suivante.
Un atome d’oxygène (O) donne 3 moles d’ATP, une mole d’oxygène (O2) donne 6 moles d’ATP et on utilise 20 moles d’oxygène par 24
heures
ki utilise ATP
P se fait par l’intermédiaires des ATPases (enzymes qui brisent l’ATP), surtout la
NaK-ATPase mais aussi la Ca-ATPase et la H-ATPase.
ATP ———-(ATPase)———- ADP + P + énergie (libérée puis utilisée)
ckoi le travail externe ke permet l ATP de faire
La contraction musculaire, permettant de déplacer un objet ou de déplacer l’individu, est un travail
externe et bien visible. L’énergie métabolique (ATP) est alors transformée en énergie mécanique.k
kel type de travau interne l ATP permet de faire
Les autres formes de travail biologique sont des travaux internes et invisibles : par exemple,
-l’excitation et la conduction nerveuses,
-le transport actif contre un gradient de concentration ou un gradient
électrique au niveau du tube digestif ou du tubule rénal,
-l’anabolisme ou la synthèse de molécules comme le glucose (gluconéogenèse) ou les acides gras à partir de molécules plus petites.
cmt se fai la production DATP
se fait par le catabolisme (surtout oxydatif, c’est-à-dire en présence
d’oxygène) ou la destruction de trois combustibles contenus dans les aliments.
catabolisme glucide
Les glucides dont le catabolisme produit 4 calories par gramme (poids sec sans eau) représentent
50% des calories dans notre diète nordaméricaine
kan on utilise le glucide comme combustible
qu’on utilise lorsqu’il est disponible.
catabolisme lipide
) Les lipides dont le catabolisme produit 9 calories par gramme représentent de 35 à 40% des
calories dans notre diète nordaméricaine mais ne devraient pas dépasser 30%
prk lipide produise bcp energie
s. Ce haut contenu
énergétique des lipides (deux fois plus de calories par gramme que les glucides ou les protides) s’explique par leur formule chimique plus réduite contenant des paires de H pouvant être données au
système NAD/NADH, permettant ensuite la production d’ATP avec la chaîne respiratoire
protide catabolisme
Les protides dont le catabolisme produit 4 calories par gramme (poids sec sans eau) représentent seulement de 10 à 15% des calories dans notre diète nordaméricaine puisque nous en ingérons environ
un gramme par kilo de poids corporel
diete protide essentiel? car c une petite fraction de catabolisme
Cette petite fraction des protides dans notre diète est toutefois
essentielle
Le métabolisme oxydatif en présence d’oxygène des glucides, des lipides et des protides produit en
grandes quantités deux sortes de déchets leskel
le CO2 excrété par les poumons et l’eau excrétée dans l’urine.
De plus, le métabolisme des protides contenant l’azote (N) produit des déchets azotés excrétés dans
l’urine comme l’ammoniac et de grandes quantités d’urée
alcool est un combustuble?
ouii
catabolisme alcool par ki et prk et produi cmb
par le foie seulement par le foie qui posssède l’enzyme alcool déshydrogénase, produit 7 calories par gramme.
diete de glucide
, nous ingérons chaque jour de 250 à 300 grammes de glucides (4 calories/gramme) qui
produisent de 1,000 à 1,200 calories.
diete de lipide
Nous ingérons de 75 à 100
grammes de lipides par jour (9 calories/gramme) qui produisent de 700 à 900 calories
diete de protide
Enfin, l’ingestion
de 75 grammes de protides par jour (4 calories/gramme) produisent 300 calories
La production d’énergie métabolique est accompagnée de
e la production de chaleur
l energi chez l homme est ke liberer sous forme de atp6
non , hez nous les humains, 60% de l’énergie
libérée par les combustibles glucides, lipides et protides l’est sous forme de chaleur et 40% sous forme
d’ATP.
role de production de chaleur
Cette production de chaleur n’est toutefois pas inutile puisqu’elle joue un rôle important dans le maintien de la température corporelle et du métabolisme qui en dépend
si prod ATP augmenté, ebergie chaleur augmenté?
. Si la production d’énergie métabolique (ATP) est augmentée par un facteur de 10 à 20 fois, la production de chaleur le
sera aussi de façon proportionnelle
ATP liberation energie role
ce qui permet les différents
travaux (externe ou internes) de la cellule
la vitesse du métabolisme avec production d’ATP est contrôlée par
rétroaction négative par les
besoins de la cellule en ATP.
si ya trp d atp
la production diminue à cause
du métabolisme ralenti. Ceci permet d’abaisser la concentration intracellulaire d’ATP vers la normale.
si ya peu d atp
Si au contraire il y a manque d’ATP, la production augmente à cause du métabolisme accéléré. Ceci permet d’élever la concentration intracellulaire d’ATP vers la normale
on a des reserve d energi?
Des réserves d’énergie sont requises parce que l’humain peut consommer la nourriture cent fois plus
vite qu’il ne l’utilise
role reserve energie
En l’absence de réserve d’énergie, il
faudrait manger continuellement alors qu’avec ces réserves on peut ne manger que deux ou trois repas
par jour.
Durant les repas, l’action de l’insuline permet
a formation des réserves de glycogène (glucides) et de
triglycérides (lipides) : c’est le stockage des combustibles.
Entre les repas, l’action du glucagon entraîne
l’utilisation des réserves de glycogène et de triglycérides. L’insuline et le glucagon, deux hormones sécrétées par le pancréas endocrine, coordonnent donc le métabolisme énergétique durant les repas et
entre les repas.
On a trois formes de stockage :
glycogene
triglyceride
proteine
ckoi glycogene
Le glycogène est la banque de glucose présente dans les muscles et dans le foie.
glycogene musculaire vs foie
Parce qu’il y a
beaucoup plus d’espace dans les muscles (15 kilos ou 20% du poids corporel) que dans le foie, le
glycogène musculaire peut atteindre 500 grammes, stocké avec trois fois son poids en eau ou 1,500
grammes. Parce qu’il y a beaucoup moins d’espace disponible dans le foie que dans les muscles,
seulement 100 grammes de glycogène y sont stockés avec trois fois son poids en eau ou 300 grammes.
S’il y a manque de glucose, par exemple durant le jeûne
la glycogénolyse ou brisure du glycogène
transforme le glycogène en glucose; c’est le retrait de la banque
. Au contraire, s’il y a trop de glucose, par
exemple après un repas, l
s, la glycogénogenèse ou formation de glycogène tranforme le glucose en
glycogène : c’est le dépôt à la banque.
prk ya peu de glucide stocké
Il y a peu de glucides stockés parce qu’ils le sont avec trois fois leur
poids en eau. Le glycogène étant une molécule très hydratée, un gramme de glucide est stocké avec trois
grammes d’eau.
triglyceride ckoi
Les triglycérides, une molécule avec trois carbones attachant trois acides gras, est la réserve à long
terme d’acides gras et la principale (> 99%) forme de stockage des graisses dans les adipocytes : c’est la
banque d’acides gras.
manque d acide gras
la lipolyse ou brisure des lipides transforme les
triglycérides en acides gras : c’est le retrait de la banque.
si ya trp acide gras
, s’il y a trop d’acides gras, la
lipogenèse ou formation de lipides transforme les acides gras en triglycérides : c’est le dépôt à la banque
Les triglycérides constituent le combustible cellulaire idéal pour deux raisons leskel
. D’abord, c’est le combustible le plus abondant avec plus de 100,000 calories.
survi pdt deu mois
Les triglycérides représentent aussi le combustible le plus compact puisqu’ils sont stockés sans eau étant
hydrophobiques. Les graisses, détestant l’eau, sont stockés sous une forme presque anhydre en
goutelettes intracellulaires dans les adipocytes
prk on pe survivre pdt deux mois avec les trygliceride
En effet, l’utilisation de 2,000 calories par
jour pendant 60 jours, ou 120,000 calories, ne fait pas disparaître complètement la réserve de graisse.
Cette réserve considérable permet aussi de déplacer un individu de 70 kilos sur une distance de 2,000
kilomètres, soit l’utilisation de 140,000 calories (70 X 2,000). D
reserve glucide plu grande ke lipide
fau
a réserve de lipides est donc de 50 à 60 fois plus grande que la réserve de glucides de 2,500 calories
(600 grammes X 4 calories). Elle est de 5 à 6 fois plus grande que la réserve de protides de 25,000
calories, une réserve à ne pas utiliser si possible puisque ce sont nos muscles et nos tissus de soutien
prk c bien ke les lipide son stocké ss eau
Ceci permet aux lipides d’avoir huit fois plus d’énergie
par poids que les glucides et les protides : deux fois plus parce qu’ils produisent 9 calories au lieu de 4, et
quatre fois plus parce qu’ils sont stockés sans eau.
Donc la perte de poids est lente si
y a perte de lipides stockés sans eau
la perte de poids
est rapide s’il y a perte
de glucides ou de protides (les muscles contiennent de 75 à 80% d’eau) qui sont
stockés avec trois fois leur poids en eau
exemple de perte de poids
La perte d’un kilo de graisse, contenant 9,300 calories, requiert
onc quatre jours de jeûne complet.
Il s’ensuit que toute perte ou tout gain de poids dépassant un quart de kilo ou une demi livre par jour
représente simplement une perte ou un gain d’eau.
Les protéines sont
des chaînes d’acides aminés reliés ensemble par des liens peptidiques.
C’est la
« banque » ou la réserve d’acides aminés, les blocs de construction des protéines.
C’est un combustible de premieer recour
fau dernier recours parce que ce sont nos protéines musculaires et le collagène de notre tissu conjonctif de
soutien.
es enzymes et les hormones sont
des protéines
fonctionnelles.
cmt les proteine son used
Les protéines sont utilisées comme combustible durant les repas, lorsqu’il y a excès, ou au
début d’un jeûne, lorsque la gluconéogenèse hépatique transforme les acides aminés en glucose pour
nourrir le cerveau.
S’il y a manque d’acides aminés
la protéolyse brise les protéines en acides aminés : c’est le retrait de la
banque.
S’il y a surplus d’acides aminés
ils sont simplement métabolisés. Il n’y a pas de dépôt à la
banque, ni synthèse de protéines ni augmentation de la masse musculaire
L’ingestion de protéines
dépassant un gramme par kilo de poids corporel est
t donc inutile, sauf si cette ingestion est accompagnée
d’un programme d’exercice.
En l’absence d’air ou d’oxygène, il y a de métabolisme des lipides et des protides
fau , En l’absence d’air ou d’oxygène, il n’y a pas de métabolisme des lipides et des protides et le seul métabolisme possible est celui des glucides
sequence de glycolyse + cmb de ATP sa fait en anaerobi
Lyse du glucose (6C) en deux acides
lactiques (3C) (2 lactate- et 2 H+) est alors très rapide mais cette brisure très incomplète du glucose produit seulement 2 ATP.
On obtient alors la séquence suivante : glycogène —— glucose ——
pyruvate —— lactate
en abs de O2 pdt cmb de tem nos cellule fonctionne
Nos cellules peuvent toutefois fonctionner pendant quelques minutes s’il y a manque d’oxygène, par
exemple avec un arrêt cardiorespiratoire ou durant un exercice très intens
En présence d’air ou d’oxygène, le métabolisme permet koi pr le metabolsime
la brisure complète du glucose et des acides gras et s’avère la source quantitativement la plus importante d’énergie métabolique ou ATP
L’oxydation complète du glucose produit cmb de atp et prk
38 ATP, c’est-à-dire 19 fois la quantité produite (2 ATP) durant la glycolyse
anaérobie. Ceci résulte du fait que la molécule de glucose est alors complètement brisée en ses plus
petites unités en présence d’oxygène
. L’oxydation complète des acides gras produit cmb de atp et exemple
des quantités
beaucoup plus grandes d’ATP.
carte metabolique du glycogene
Le
glycogène, la forme de stockage des glucides, est transformé en glucose par la glycogénolyse puis en
pyruvate par la glycolyse et en acétyl CoA par l’enzyme pyruvate déshydrogénase (PDH). Le pyruvate
peut aussi être transformé en glucose par la gluconéogenèse et le glucose en glycogène par la
glycogénogenèse.
carte metabolique proteine
. Les protéines, la forme de stockage des acides aminés, sont brisés en leurs acides
aminés par la protéolyse. Les acides aminés gluconéogéniques peuvent être transformés en pyruvate
pour former du glucose et les acides aminés cétogéniques en acétyl CoA pour former des acides gras. Les
acides aminés peuvent aussi servir à synthétiser des protéines. L
carte metabolique acide gras
Les triglycérides, la forme de stockage
des acides gras, sont brisés en acides gras par la lipolyse et ces acides gras peuvent être oxydés en acétyl
CoA. Les acides gras peuvent aussi servir à synthétiser des triglycéride
, l’acétyl CoA, fai koi avec atp
la plaque
tournante de tout le métabolisme en présence d’oxygène, produit l’ATP grâce au cycle de Krebs et à la
chaîne respiratoire. Exceptionnellement, l’acétyl CoA (2C) produit des corps cétoniques (4C).
e l’enzyme pyruvate déshydrogénase (PDH) catalyse
e la conversion irréversible du pyruvate en
acétyl CoA, c’est l’enzyme qui décide si on brûle des sucres ou si on brûle des graisses
si PDH fonctionnelle
Si cette enzyme fonctionne, par exemple durant les repas avec leur surplus de sucres, e’est le glucose qui est métabolisé
et non les acides gras.
si PDH non fonctionelle
Au contraire, si elle n’est pas fonctionnelle, par exemple entre les repas s’il y a
manque de glucose, ce sont les acides gras qui sont métabolisés et non le précieux glucose pour le
cerveau
les glucide peuve etre transformé en lipide?
oui selon la séquence suivante : glucose —- pyruvate —–acétyl CoA —— acides gras —— triglycérides
. Si le cerveau manque de glucose durant
le jeûne, les protides peuvent être transformés en
glucides par la gluconéogenèse hépatique selon la
séquence suivante : protéines musculaires —— acides aminés gluconéogéniques —— pyruvate —–
glucose
les protide peuven etre transformé en lipide?
oui selon la séquence suivante : protéines ——
acides aminés cétogéniques —— acétyl CoA —— acides gras —— triglycéride
les lipides peuvent être convertis en glucides
fau parce que la réaction pyruvate en
acétyl CoA catalysée par l’enzyme pyruvate déshydrogénase est irréversible.
Enfin, les glucides et les lipides, qui ne contiennent pas d’azote, ne peuvent pas
s être convertis en protides qui contiennent de
l’azote
trois phase dans extraction de energi
slide 31
L’exercice musculaire constitue
le stress le plus extrême de notre organisme et le stimulus le plus
puissant du métabolisme énergétique
L’énergie métabolique (ATP) est
t alors transformée en énergie mécanique durant la contraction
musculaire.
.Il y a quatre sources possibles d’énergie,
les trois premières survenant en l’absence d’oxygène (métabolisme anaérobie). Un exercice très intense, comme la course de cent mètres, requiert une
utilisation tellement rapide d’énergie (cent fois la valeur observée au repos) qu’on n’a pas le temps
d’attendre l’arrivée de l’oxygène aux cellules musculaires et son utilisation par les mitochondries dans
des voies métaboliques complexes comme le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire
premiere source possible d energie
1) La première source est l’ATP déjà présent dans les cellules musculaires selon la réaction suivante :
ATP —– ATPase—– ADP + P + énergie pour la contraction musculaire
la deucieme source d atp est
la créatine phosphate est une réserve supplémentaire d’ATP, présente seulement dans les cellules musculaires à une concentration environ cinq fois plus grande que celle de l’ATP.
L’ATP est alors libéré
selon la réaction suivante : créatine-PO4 + ADP ———- créatine + ATP
manque d atp keske sa fai pr les reaction le sens
S’il y a manque d’ATP, la réaction va de gauche à droite. Au contraire, s’il y a trop d’ATP, cette réaction
réversible va de droite à gauche
3 e source d atp
l a glycolyse anaérobie très rapide du glucose en deux acides lactiques produit deux ATP. Ce
mécanisme d’urgence, permettant un exercice très intense, est requis pour le combat ou la fuite devant
un danger (la réaction « fright,fight or flight »). Il a permis à nos ancêtres à l’époque paléolithique de ne
pas être dévorés par les bêtes sauvages.
4e source d atp
Le métabolisme aérobie permet l’oxydation complète du glucose et des acides gras. Trois systèmes
sont impliqués au cours d’un exercice : les systèmes respiratoire, cardiovasculaire et le muscle
squelettique. Le système cardiovasculaire permet d’amener plus d’oxygène des poumons vers les
muscles et de ramener plus de CO2 des muscles vers les poumons. Le pouvoir aérobie maximal (VO2 max)
mesure la consommation maximale d’oxygène. Cette valeur peut atteindre de 40 à 80 ml/kilo/minute,
soit de 10 à 20 fois la consommation au repos de 3,5 ml/kilo/minute ou 250 ml/minute (1 MET
ki mieu odt exercice, glucode ou lipide
L’énergie est libérée plus rapidement avec les glucides (glycogène) qu’avec les lipides (triglycérides)
pour deux raisons. D’abord, en l’absence d’oxygène, les glucides peuvent être métabolisés très
rapidement en acide lactique. De plus, le glycogène, la forme de stockage des glucides, est un arbre avec
30,000 feuilles de glucose, libérées très rapidement. Au contraire, les lipides stockés sous forme de
triglycérides dans les cellules adipeuses sont libérés plus lentement. Les glucides sont donc utilisés avec
un exercice intense et les lipides avec un exercice léger.
