Cours 11 - Métabolisme Énergétique Flashcards
Qu’est ce que le métabolisme énergétique ?
Processus par lequel ATP est synthétiser à partir de la nourriture qu’on consomme
Pourquoi est-ce que l’oxygène est si important ? Quels sont les rôles de l’homéostasie ? Donné en un exemple.
Car O2 est nécessaire pour fournir les énormes qté ATP nécessaire au maintient de l’homéostasie
Homéostasie : maintient environnement interne constant et stable /assure fonctionnement des cellules et organes / assure que l’org peut tolérer des variations des conditions environnementales externes
-> maintient des concentrations ioniques de part et d’autre des membranes (thermodynamique veut égaliser les concentration donc l’ATP est utilisé pour contrer cet effet et maintenir l’homéostasie)
Quels sont les rendements en ATP selon la présence ou non d’oxygène ? Qu’est ce que cette conclusion induit ?
Avec O2 : 38 ATP / glucose
Sans O2 : 2 ATP / glucose
Cela explique pourquoi presque tous les animaux sont dépendant de l’oxygène pour répondre à leurs besoins énergétiques et survivre
Quelles sont les étapes du métabolisme aéro bique ?
1- Glycolyse
2- Cycle de Krebs
3- Chaîne respiratoire
Explique l’étape de la glycolyse ?
10 étapes enzymatiques dans le cytosol
GLUCOSE (6C) —> 2 PYRUVATES (3C) = 2 ATP
Liaison :
2 pyruvates sont transférés dans les mitochondries et convertis en acétyl-CoA (2C) qui entre dans le cycle de Krebs
- étape reproduite 2x pour chacun des pyruvate
Explique le cycle de Krebs ?
Cycle de l’acide citrique (une fois pour chaque acétyl-CoA)
matrice mitochondriale
1- Combinaison acétyl-CoA + oxaloacétate = acide citrique (citrate)
2- Oxydation du citrate en 10 étapes = 3 NADH + H+ /1 FADH2 /2CO2 / 1 ATP
->NADH + FADH tranfère leurs électrons du citrate à la chaîne respiratoire
3- À la fin du cycle ; on obtient un oxaloacétate qui sera utilisé pour le prochain cycle
Explique le fonctionnement de la chaîne respiratoire ?
membrane mitochondriale interne, matrice mitochondriale et espace intermembranaire
1- NADH + FADH2 donnent leurs électrons au complexe 1 et 2 de la chaîne respiratoire
2- électrons transférés le long de la chaîne du complexe 1 au complexe 4
Les complexe sont de + en + électronégatifs (affinité avec électrons)
3- Transfert des électrons libère de l’énergie qui est captée par les complexes
4- Les complexes utilisent l’énergie pour pomper des protons H+ de la matrice vers l’espace intermembranaire (contre gradient électrochimique)
5- une fois complexe 4 atteint (cytochrome C oxydase) ; é transférés à l’oxygène (+ électronégatif) = formation H2O
6- Complexe 5 (ATP synthase) utilise l’énergie potentielle des protons H+ pour synthétiser l’APT lorsqu’ils passent dans celui-ci
Explique précisément le fonctionnement de l’ATP synthase ?
ATP synthase = 2 sections
- FO : canal à protons qui tourne quand les protons le traverse (turbine)
->la rotation entraîne changement de conformation de F1
- F1 : permet à l’ADP de se lier à un groupement phosphate pour former l’ATP lorsque FO créer un changement de conformation
Quelle proportion du glucose devient ATP ? Qu’est-ce que l’oxygène a permis ? Qu’est-ce qui est nécessaire au fonctionnement du métabolisme aérobique?
60 % du glucose devient ATP
O2 a permis évolution et complexité des animaux
Transport de l’O2 vers la mitochondrie est nécessaire
Explique la cascade de l’O2 ? Quelle adaptation face aux niveaux d’oxygène faibles certains animaux ont fait ?
1- Respiration
2- Diffusion pulmonaire
3- Circulation
4- Diffusion tissulaire
5- Phosphorylation oxidative
Animaux adaptés à l’hypoxie ont optimisé les étapes de cette cascade pour déplacer l’O2 de l’eau au mitochondries + efficacement
Explique la phosphorylation directe via la créatine phosphate (PCr) ?
Dans le cytosol
1ère secondes d’un état hypoxique
- Facilité le transfert direct d’un groupe phosphate à ATP via PCr
- S’épuise rapidement en raison des faibles réserves dans la cellule
- utile pour l’exercice que pour l’hypoxie
Explique le processus derrière la glycolyse anaérobie ?
Quand O2 absent ; cycle de Krebs et chaîne respiratoire ne fonctionne pas = accumulation pyruvate dans la mitochondrie = changement du rôle de la glycolyse
- Pyruvates normalement transportés dans la mitochondrie sont transformés en lactate et exporté hors de la cellule
Cela permet à la glycolyse de continuer même en absence d’O2 et de fournir 2 ATP
Quelles sont les limitations de la glycolyse anaérobie ?
1- Très inefficace par rapport au métabolisme aérobique (2 VS 38 ATP)
->il faut 12x plus de glucose pour maintenir le même taux métabolique
2- Produit final toxique sous forme de protons qui acidifient les cellules, les tissu et le sang
-> Acidose lactique qui compriment la fonction cellulaire (déséquilibre ionique dans les cellules)
3- Substrat nécessaire (glycogène) est stocké en qté limitée = limitation de la durée pendant laquelle la glycolyse à lieu avant de manquer de substrat
Malgré tout très utilisé quand O2 est limité
Comment tous les processus métaboliques fonctionnent ensembles ?
Provient de l’énergie chimique des aliments transformés sous forme utilisable par les cellules afin de maintenir l’homéostasie
Métabolisme aérobie = utilisé dans la plupart des cas
Métabolisme anaérobie = utilisé quand apport en O2 aux cellules est limité
- Phophorylation directe -> court terme
- Glycolyse anaérobie ->long terme
