Cours 2 métabolisme anaérobie

Question 1

Qu’est-ce que l’homéostasie

Answer 1

Capacité de l’organisme à maintenir un environnement interne relativement stable en réponse à des conditions
changeantes.

Question 2

Comment l’homéostasie est-elle maintenue

Answer 2

Grâce à l’interdépendance des systèmes

Question 3

Les composantes des systèmes homéostatiques

Answer 3

1) Récepteur
2) Centre de régulation (système nerveux et endocrinien)
3) Effectuer

Question 4

Qu’est-ce que le mécanisme de rétro-inhibition

Answer 4

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

Question 5

Exemple de rétro-inhibition dans la régulation de la température corporelle

Answer 5

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

Question 6

La rétro-inhibition au cours de l’exercice

Answer 6

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)

Question 7

Que fait le mécanisme de rétroactivation

Answer 7

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

Question 8

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

Answer 8

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

Question 9

Que veut dire aérobie

Answer 9

Qui nécessite l’utilisation d’O2

Question 10

Que veut dire anaérobie

Answer 10

Qui ne nécessite PAS l’utilisation d’O2

Question 11

Que veut dire lactique

Answer 11

Production et accumulation importante de lactate

Question 12

Que veut dire alactique

Answer 12

PAS de production et d’accumulation importante de lactate

Question 13

L’ATP varie selon l’intensité et la durée de l’exercice: que se passe-t-il pour un sprint de 50 mètres

Answer 13

L’ATP est surtout fournie par le système des phosphagènes ou ATP-PCr (anaérobie alactique)

Question 14

L’ATP varie selon l’intensité et la durée de l’exercice: que se passe-t-il pour un sprint de 400 mètres

Answer 14

1) L’ATP est d’abord fournie par le système des phosphagènes
2) Puis, elle est surtout fournie par la glycolyse (anaérobie lactique).

Question 15

L’ATP varie selon l’intensité et la durée de l’exercice: que se passe-t-il pour une course de 1500 mètres

Answer 15

1) L’ATP est fournie par les trois modes d’approvisionnement
2) Elle est surtout fournie par les processus aérobies après la 1ère minute.

Question 16

Porter attention à ces choses dans la production d’énergie au cours de l’exercice

Answer 16

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)

Question 17

Que veut dire ATP et qu’est-ce que ça fait

Answer 17

ATP: Adénosine-Triphosphate

C’est une molécule qui libère de l’énergie nécessaire à la cellule en se convertissant en ADP

Question 18

Qu’est-ce que le cycle de l’ATP

Answer 18

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

Question 19

Qu’est-ce qu’une voie métabolique

Answer 19

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

Question 20

Types d’activités sollicitant le système anaérobie alactique

Answer 20

Sauter, Sprinter, Accélérer rapidement, décélérer rapidement, freiner, changer direction lancer, pousser, tirer, etc.

Question 21

Le système ATP-PCr (anaérobie alactique): comment l’hydrolyse de l’ATP est présente dans le muscle
(dégradation de l’ATP/ libération d’énergie)

Answer 21

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

Question 22

Comment se forme l’ATP (2 étapes)

Answer 22

1) Par myokinase
2) Par créatine kinase

Stock l’énergie qui sera libérée lors de l’hydrolyse de l’ATP (sa dégradation)

Question 23

Comment se forme l’ATP par myokinase

Answer 23

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

Question 24

Comment se forme l’ATP par la créatine kinase

Answer 24

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

Question 25

La glycolyse (anaérobie lactique) types d’activités physiques sollicitant le système anaérobie lactique

Answer 25

Course à pied, cyclisme, natation, ski de fond, patinage de vitesse, hockey sur glace, rugby, soccer, basket, etc.

Question 26

Comment se déroule la glycolyse

Answer 26

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)

Question 28

En combien d’étape la glycolyse se réalise-t-elle et quelles sont les caractéristiques de ces étapes

Answer 28

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

Question 29

Les étapes 1 à 5 de la glycolyse

Answer 29

• 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

Question 30

Étapes 6 et 7 de la glycolyse

Answer 30

• 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

Question 31

Étapes 8 et 10 de la glycolyse

Answer 31

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

Question 32

À partir du glucose sanguin:

Answer 32

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

Question 33

Facteurs de la régulation de glycolyse (5)

Answer 33

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)

Question 34

Un petit résumé de la glycolyse

Answer 34

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

Question 35

Quelle est la porte d’entrée vers la filière aérobie

Answer 35

La production de pyruvate

Question 36

Caractéristiques du pyruvate

Answer 36

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)

Question 37

Caractéristiques du lactate

Answer 37

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)

Question 38

Que se passe-t-il en présence insuffisante d’O2

Answer 38

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

Question 39

Comment se produit la régénération des réserves de NAD+

Answer 39

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

Question 40

Caractéristiques de la fermentation lactique

Answer 40

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

Question 41

Caractéristiques du lactate

Answer 41

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

Question 42

La circulation du lactate:
Le lactate produit lors de la glycolyse peut soit être:

Answer 42

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

Question 43

Quels sont les mythes autour du lactate

Answer 43

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

Question 44

Pourquoi le lactate est-il vu comme un déchet musculaire

Answer 44

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

Question 45

L’accumulation de lactate cause la fatigue musculaire?

Answer 45

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

Question 46

Qu’en est-il des protons

Answer 46

Pas de relation parfaite de cause à effet entre la chute du pH et la baisse de la force contractile

Question 47

Le lactate provoque les crampes?

Answer 47

Non, une crampe musculaire est une contraction douloureuse, involontaire et temporaire d’un ou plusieurs muscles.

Est souvent causé par de la fatigue

Question 48

Le lactate cause les courbatures musculaires?

Answer 48

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.