Cours 2 métabolisme anaérobie Flashcards
Qu’est-ce que l’homéostasie
Capacité de l’organisme à maintenir un environnement interne relativement stable en réponse à des conditions
changeantes.
Comment l’homéostasie est-elle maintenue
Grâce à l’interdépendance des systèmes
Les composantes des systèmes homéostatiques
1) Récepteur
2) Centre de régulation (système nerveux et endocrinien)
3) Effectuer
Qu’est-ce que le mécanisme de rétro-inhibition
1) Un type de système de régulation homéostatique qui maintient une variable à l’intérieur de limites normales
2) L’action résultante va à l’opposé du stimulus
3) La variable est maintenue à un niveau normal appelé valeur de référence
4) Régule la plupart des mécanismes de l’organisme
Exemple de rétro-inhibition dans la régulation de la température corporelle
Stimulus: Le froid abaisse la température corporelle sous la normale
Récepteur: Les récepteurs sensoriels de la peau détectent le froid et les récepteurs de l’hypothalamus détectent une légère baisse de la température du sang
Centre de régulation: L’hypothalamus règle la température du corps à 37 degrés
Effecteurs: Vaisseaux sanguins se contractent, glandent sudoripares arrêtent, muscles squelettiques se contractent pour produire des frissons et ainsi de la chaleur
Homéostasie: La température revient à la normale
La rétro-inhibition au cours de l’exercice
1) Pendant l’exercice physique, les réponses des
différents systèmes vont s’ajuster aux besoins
de l’organisme
2) Cela contribue à maintenir l’homéostasie (un milieu relativement stable) tout en produisant
l’énergie nécessaire au mouvement (l’ATP)
Que fait le mécanisme de rétroactivation
1) Déplace le stimulus dans la même direction
2) Ce type de régulation se poursuit jusqu’à l’arrivée d’un événement culminant
ex: le lait sort aussi longtemps que le bébé à soif
La production d’ATP (énergie) est assurée par 3 voies métaboliques différentes qui prédominent en fonction de l’intensité et de la durée de l’exercice. Quelles sont-elles
1) Anaérobie alactique: intensité maximale, très courte durée
2) Anaérobie lactique:
intensité très élevé, courte durée
3) Aérobie: Intensité élevée, modérée ou basse- moyenne, longue ou très longue durée
Que veut dire aérobie
Qui nécessite l’utilisation d’O2
Que veut dire anaérobie
Qui ne nécessite PAS l’utilisation d’O2
Que veut dire lactique
Production et accumulation importante de lactate
Que veut dire alactique
PAS de production et d’accumulation importante de lactate
L’ATP varie selon l’intensité et la durée de l’exercice: que se passe-t-il pour un sprint de 50 mètres
L’ATP est surtout fournie par le système des phosphagènes ou ATP-PCr (anaérobie alactique)
L’ATP varie selon l’intensité et la durée de l’exercice: que se passe-t-il pour un sprint de 400 mètres
1) L’ATP est d’abord fournie par le système des phosphagènes
2) Puis, elle est surtout fournie par la glycolyse (anaérobie lactique).
L’ATP varie selon l’intensité et la durée de l’exercice: que se passe-t-il pour une course de 1500 mètres
1) L’ATP est fournie par les trois modes d’approvisionnement
2) Elle est surtout fournie par les processus aérobies après la 1ère minute.
Porter attention à ces choses dans la production d’énergie au cours de l’exercice
1) Les 3 filières fonctionnent constamment en même temps ce n’est pas l’une ou l’autre
2) On parle d’exercice aérobie lorsque celui-ci met en jeu principalement la filière aérobie (et donc l’O2) pour produire de l’ATP (l’énergie)
Que veut dire ATP et qu’est-ce que ça fait
ATP: Adénosine-Triphosphate
C’est une molécule qui libère de l’énergie nécessaire à la cellule en se convertissant en ADP
Qu’est-ce que le cycle de l’ATP
1) Formation et dégradation de l’ATP en continue
2) Formation d’ATP à partir de la réaction endothermique: Phosphorylation: directe, à partir du substrat, oxydative
3) Dégradation de l’ATP (réaction exothermique) : hydrolyse
Qu’est-ce qu’une voie métabolique
Une voie métabolique est une suite de réactions biochimiques dans un ordre précis.
Correspond à une enzyme qui assure la conversion d’un substrat donné en un produit final. Le produit d’une enzyme est le substrat de l’enzyme suivante. Elle est régis par un mécanisme de rétro-inhibition
ex: Voir graphique
Réaction 1: S1- P1
Enzyme 1
Réaction 2: S2- P2
Enzyme 2
Réaction 3: S3- P3
Enzyme 3
Réaction 4: S4- P4
Enzyme 4
Types d’activités sollicitant le système anaérobie alactique
Sauter, Sprinter, Accélérer rapidement, décélérer rapidement, freiner, changer direction lancer, pousser, tirer, etc.
Le système ATP-PCr (anaérobie alactique): comment l’hydrolyse de l’ATP est présente dans le muscle
(dégradation de l’ATP/ libération d’énergie)
Par ATPase:
1) Indépendant de la présence d’oxygène
2) L’ATP déjà présente dans le tissu musculaire:
- est hydrolysée par l’ATPase en ADP et en Pi
- fournit de l’énergie pour un effort maximal d’environ 2-4 secondes
ATP+H2O -(ATPase)- ADP+ Pi
Comment se forme l’ATP (2 étapes)
1) Par myokinase
2) Par créatine kinase
Stock l’énergie qui sera libérée lors de l’hydrolyse de l’ATP (sa dégradation)
Comment se forme l’ATP par myokinase
1) Transfère un phosphate d’une molécule d’ADP à une autre
2) Produit de l’ATP et de l’adénosine monophosphate (AMP)
3) Procure au muscle quelques secondes additionnelles d’énergie
2 ADP —–ADP + AMP
Comment se forme l’ATP par la créatine kinase
1) Créatine phosphate
2) Peut fournir de l’ATP au muscle squelettique seulement
3) Transfère un Pi de la créatine phosphate à l’ADP
4) Produit de la créatine et de l’ATP
5) Procure de 10 à 15 secondes d’énergie
ADP+ CP —- ADP+ Créatine
La glycolyse (anaérobie lactique) types d’activités physiques sollicitant le système anaérobie lactique
Course à pied, cyclisme, natation, ski de fond, patinage de vitesse, hockey sur glace, rugby, soccer, basket, etc.
Comment se déroule la glycolyse
La glycolyse va dégrader du glucose pour fournir de l’ATP:
1) Le processus se déroule dans le cytosol
2) Elle ne nécessite PAS d’oxygène
3) Le glucose est mobilisé à partir du glycogène ou par la circulation sanguine
4) Il est converti en 2 molécules de pyruvate
5) Pour chaque molécule de glucose, il y a formation nette de : 2 molécules d’ATP (4 molécules produites - 2 molécules utilisées = +2)
En combien d’étape la glycolyse se réalise-t-elle et quelles sont les caractéristiques de ces étapes
Se réalise en 10 étapes
1) À chaque étape est associé une enzyme
2) La formation nette de 2 ATP est associé à la formation de 2 pyruvates
Les étapes 1 à 5 de la glycolyse
- Division du glucose en deux molécules de glycéraldéhyde-3-phosphate
- De l’ATP est investie dans les étapes 1 et 3: transfert d’un groupement phosphate aux produits issus de la dégradation du glucose
Étapes 6 et 7 de la glycolyse
- Se déroulent à deux reprises
Étape 6: Liaison d’un phosphate inorganique
(Pi) au substrat; deux atomes d’hydrogène
sont libérés puis liés au NAD+ pour former le
NADH et le H+
Étape 7: Transfert d’un Pi à l’ADP pour former l’ATP
Étapes 8 et 10 de la glycolyse
se déroulent à deux reprisent
Étape 8: Conversion du substrat de l’étape 7 en un isomère
Étape 9: Perte d’une molécule d’eau
Étape 10: Transfert d’un Pi à l’ADP pour former l’ATP
À partir du glucose sanguin:
1) Pour produire 4 ATPs, la glycolyse a besoin d’énergie et va donc utiliser 2 ATPs
2) Formation nette = +2 ATPs
3) Distinction entre le glucose et le glycogène
Facteurs de la régulation de glycolyse (5)
1) Régulation assurée par le processus de rétro-inhibition
2) L’ATP agit à titre d’inhibiteur pour interrompre le fonctionnement
de la phosphofructokinase (PFK)
3) À mesure que l’ATP augmente, la liaison de l’ATP inhibe la PFK : La voie de la glycolyse diminue progressivement
4) Lorsque l’ATP diminue, la glycolyse augmente
5) Autres inhibiteurs: accumulation de glucose-6-phosphate, en présence suffisante d’oxygène (citrate, alanine)
Un petit résumé de la glycolyse
1)Le glucose est le substrat initial
2) Le pyruvate est le produit final
3) Formation nette de 2 ATP (deux investies et quatre formées)
4) Formation de 2 NADH
5) Porte d’entrée vers la filière aérobie via la formation de 2 pyruvates
Quelle est la porte d’entrée vers la filière aérobie
La production de pyruvate
Caractéristiques du pyruvate
1) En présence suffisante d’O2 le pyruvate pénètre dans les mitochondries (voie aérobie)
2) L’oxydation du pyruvate va produire de l’Acetyl-CoA,
qui sera utilisé dans le Cycle de Krebs au sein des
mitochondries.
3) En présence insuffisante d’O2 le pyruvate se
transforme en lactate (voie anaérobie lactique)
Caractéristiques du lactate
1) L’activité de la chaîne de transport des électrons diminue
2) La cellule dépend de plus en plus des processus anaérobies de la glycolyse:
- nécessite un apport en NAD +
- La glycolyse finit par s’interrompre en raison d’un manque de NAD+
- Les réserves de NAD+ doivent être reconstituées pour la glycolyse reprenne
3) Le lactate va être utilisé par notre corps pour reformer du glucose (cycle de Cori)
Que se passe-t-il en présence insuffisante d’O2
1) L’activité de la chaîne de transport diminue
2) La cellule dépend de plus en plus des processus anaérobies de la glycolyse:
nécessite une apport en NAD +, la glycolyse finit par s’interrompre en raison d’un manque de NAD+, les réserves de NAD+ doivent être reconstituées pour que la glycolyse reprenne
Comment se produit la régénération des réserves de NAD+
1) Transfert d’ions hydrogène du NADH au pyruvate
2) Transformation du pyruvate en lactate (acide lactique): lactate déshydrogénase (LDH)
3) Permet à la glycolyse de se poursuivre
4) La formation de lactate est directement liée à la demande en ATP et à la capacité du sportif
Caractéristiques de la fermentation lactique
1) Libère un NAD+ et crée du lactate
2) Enzyme clé: Lactate déshydrogénase (LDH)
3) Bidirectionnelle: Lactate peut être transformé en pyruvate à nouveau (réaction d’oxydoréduction) par:
- Les muscles actifs
- Le cœur
- Les muscles inactifs
- Notre cerveau pour fournir l’énergie aux neurones
Caractéristiques du lactate
1) Sa formation libère un NAD+ qui peut être utilisé dans la glycolyse
2) Le lactate va être utilisé par notre corps pour reformer du glucose (Cycle de Cori)
3) Le lactate est même utilisé directement pour fournir l’énergie
4) Il est présent en tout temps
La circulation du lactate:
Le lactate produit lors de la glycolyse peut soit être:
1) Directement ré-utilisé dans le muscle par sa reformation en pyruvate:
-muscles actifs
2) Libéré dans les veines et transporté dans notre corps:
- Muscles inactifs
- Cœur
- Foie -rein
-Cerveau
- Urine
Quels sont les mythes autour du lactate
1) Le lactate est un déchet musculaire
2) L’accumulation de lactate cause la fatigue
musculaire
3) Le lactate provoque des crampes musculaires
4) Le lactate cause les courbatures musculaires
Pourquoi le lactate est-il vu comme un déchet musculaire
Après accumulation importante de lactate:
- 3/4 utilisé par les fibres musculaires ou le cœur au repos afin de produire de l’énergie
-Le quart restant sera transformé en glucose par le foie pour éventuellement produire de l’énergie
- Finalement une quantité négligeable sera éliminée par l’urine et la transpiration
L’accumulation de lactate cause la fatigue musculaire?
Le lactate est plutôt considéré comme un témoin innocent d’une forte production d’énergie par le système anaérobie lactique.
Plus le muscle produit de lactate par unité de temps, plus d’ATP ont été
synthétisées, et donc plus important a été le travail musculaire
En gros, la fatigue musculaire résulte probablement de l’interaction complexe de nombreux autres facteurs et non d’une seule cause qui serait le lactate
Qu’en est-il des protons
Pas de relation parfaite de cause à effet entre la chute du pH et la baisse de la force contractile
Le lactate provoque les crampes?
Non, une crampe musculaire est une contraction douloureuse, involontaire et temporaire d’un ou plusieurs muscles.
Est souvent causé par de la fatigue
Le lactate cause les courbatures musculaires?
Non.
La courbature est une douleur musculaire ressentie environ 8 à 24 heures après l’effort physique. Elle est causée par des micro-dommages au muscle.
Le lactate est métabolisé environ une heure après l’effort sans aucune activité post effort sportif, soit bien avant l’apparition des courbatures, dont il n’est donc pas responsable.
