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Physiologie Comparée 1 > Cours 2 : Métabolisme énergétique, aérobie et anaérobie > Flashcards

Cours 2 : Métabolisme énergétique, aérobie et anaérobie Flashcards

1
Q

Métabolisme énergétique =

A

Ensemble des processus utilisés par les animaux pour acquérir, convertir, exploiter et évacuer de l’énergie.

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2
Q

Métabolisme énergétique = Ensemble des processus utilisés par les animaux pour …, …, … et … de …

A
  • acquérir
  • convertir
  • exploiter
  • évacuer
  • l’énergie
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3
Q

Les animaux ont besoin d’incorporer des sources énergétiques extérieures à eux-mêmes pour maintenir leur organisation complexe (leur … ou … au sens de la seconde loi de la thermodynamique), c’est-à-dire pour demeurer en vie

A
  • ordre

- organisation

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4
Q

Seconde loi de la thermodynamique =

A

Si des changements internes surviennent dans un système fermé, la direction de ces changements ne peut qu’aller vers un plus grand «désordre»

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5
Q

-Cette seconde loi de thermodynamique s’applique aux systèmes …
-Dans n’importe quel système fermé, s’il y a un changement qui s’opère, on dit que le changement crée un … qui va aller vers un plus grand …
-Si on explique la seconde loi par un tuyau dans lequel circule de l’eau : au début l’eau circule dans une même direction càd que toutes les molécules d’eau vont circuler vers la même direction —>donc on a une énergie directionnelle assez important. Mais on comprend aussi que c’est un système fermé fait en rond, donc à un moment donné cette énergie directionnelle ne fonctionne plus —> les molécules d’eau vont … et cette énergie directionnelle va se transformer en … Cette … va se transférer aux …, ce qui va engendrer un début de … —>c’est un désordre qui s’installe dans ce système fermé.
-En revanche, si on ouvre le tuyau et on met une pompe au début qui pousse l’eau, on va avoir un système où cette énergie directionnelle va être … On peut donc réduire ou empêcher que le désordre s’installe.
Chez un animal c’est pareil, pour qu’il empêche que le désordre s’installe, il va aller chercher de … pour qu’il garde son organisation optimale.

A
  • fermés
  • désordre
  • désordre
  • l’énergie
  • aller dans toutes les directions
  • énergie aléatoire
  • énergie aléatoire
  • atomes de cuivre dans le tuyau
  • maintenue
  • chaleur
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6
Q

1) Quels sont les différentes formes d’énergies chez les animaux?
2) Quels sont les 3 É. Qui permettent de fournir un travail quelconque?

A 
1)
-É. Chimique
-É. Électrique
-É. Cinétique
-É. Mécanique
2)
-É. Chimique
-É. Électrique
-É. Mécanique
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7
Q

É. Chimique

A

Séquestrée dans les liaisons entre atomes de molécules, les animaux l’obtiennent en reconfiguration les atomes dans les molécules provenant de la nourriture ingérée

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8
Q

É. Électrique

A

Due à la séparation des charges de part et d’autres d’une membrane

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9
Q

É. Cinétique

A

Qui peut prendre deux formes soient : l’énergie mécanique qui implique un mouvement organisé, et la chaleur qui résulte de mouvements moléculaires aléatoires.

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10
Q

La chaleur est une forme d’énergie … et … par les organismes pendant la … ( …)

A
  • dégradée
  • dissipée
  • respiration cellulaire
  • métabolisme
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11
Q

L’animal utilise l’É. pour accomplir 3 fonctions principales

A

1) Biosynthèse de ses constituants : protéines, lipides et glucides
2) Maintenance et croissance de ses tissus, organes et cellules.
3) Faire du travail extérieur

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12
Q 
Entrée: … 
-É. …
-É. …
Fonctions: 
1)Biosynthèse —> Sortie = …. + ….
-É.chimique accumulée dans les tissus (Glucides; lipides) 
-Inefficience
2)Maintenance —> Sortie = ….
-Inefficience
-Dégradation du travail *intérieur* 
3)Génération du travail extérieur —> Sortie = …. + ….
-inefficience
A

É. Chimique

  • Fécale
  • Absorbée

É. Exporté en matière organique + chaleur
Chaleur

É.mécanique du travail externe + chaleur

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13
Q

Le taux métabolique d’un animal

A

La vitesse à laquelle l’énergie chimique ingérée est convertie en chaleur et en énergie motrice.

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14
Q

• Le taux métabolique peut être mesuré par …

A

calorimétrie

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15
Q

Calorimétrie

A

= chaleur (=calories) dissipée par unité de temps

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16
Q

• La calorie =

A

la quantité de chaleur nécessaire pour : élever la température de 1g d’eau de 1C OU pour faire fondre 1g de glace

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17
Q

• L’unité de mesure de l’énergie est le … (1 calorie = 4,186 …)

A

joule

joules

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18
Q

• Le taux de consommation d’énergie ( …) se mesure en …

A
  • joule/seconde

- Watt

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19
Q

—>La chaleur produite par les organismes est un phénomène étudié par les physiologistes depuis des centaines d’année, on a même appelé ça … (= production de chaleur par le corps).
—>(= 23 calories/seconde = 96 joules/seconde = Environ 100 Watts)
—> Actuellement chacun de vous produit l’équivalent de la chaleur produite par …!

A
  • le feu sacré

- une ampoule

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20
Q

Mesure du taux métabolique
• Fin années 1790 : … invente un système permettant de mesurer la chaleur dégagée par un organisme et donc son … —> …

A
  • Antoine Lavoisier
  • taux métabolique
  • Calorimètre de Lavoisier (encore utilisé auj.!)
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21
Q

Calorimètre direct
= On a une chambre assez petite pour que l’animal puisse transpire dans sa chambre. Cette chambre est entourée d’une capsule de glace et cette même capsule de glace est aussi entourée par une autre capsule de glace juste pour assurer le bon isolement et pour que la machine, qui peut produire de la chaleur, ne fausse pas les résultats. L’animal va produire de la chaleur par son métabolisme et on va mesurer…

A

-la qté d’eau qui provient de la glace fondue

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22
Q 
Calorimétrie directe —> Désavantages :
• Coûteux
• Lente à produire des résultats
• …
• Souvent l’appareil aussi produit de la chaleur
A

• Ne peut pas accommoder des changements rapides d’énergie

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23
Q

Calorimétrie directe —> Avantage :
(On va mesurer un taux métabolique basal ici (on ne va pas faire sprinter les animaux dans une chambre de glace.) )
•

A

• La mesure directe du taux de production de chaleur qui est une composante principale du calcul du taux métabolique.

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24
Q

Calorimétrie indirecte
•Alimentation + … —>Chaleur + … + H2O
• Basée sur le fait que pour produire de l’énergie sous forme de chaleur,
un organisme mange et ….
• Mesure la production de chaleur indirectement en déterminant
-D’autres manières aussi: (2)

A
  • O2
  • CO2
  • respire de l’O2 et excrète du CO2 et de l’eau
  • la consommation d’O2 et/ou la production de CO2
    1) Qté de nutriments ingérés
    2) Qté de déchets produits
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25
Q

Exemple de calorimétrie indirecte

-Avantage : …

A
  • Respiromètre (mm respiromètrie moléculaire —> calculer directement sur l’organe le (mitochondrie) qui utilise l’O2)
  • Coût : c’est plus abordable que pour la calorimétrie directe.
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26
Q

Calorimétrie indirecte
-Désavantages :
•Construit pour un système qui …
•Ne mesure pas le taux métabolique des processus …
• Les résultats vont changer avec … et la … de …

A
  • utilise obligatoirement de l’oxygène
  • anaérobie
  • l’intensité
  • durée
  • l’exercice
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27
Q

Taux métabolique d’un animal —> En quoi est-ce important ?
• Le taux métabolique d’un animal est un des plus importants déterminant de …
• La production totale de chaleur par un animal donne une indication de l’activité totale de tous ses …
• Écologiquement, le taux métabolique d’un animal indique …

A
  • « la quantité de nourriture dont il a besoin »
  • mécanismes physiologiques
  • la quantité de ressources énergétiques qu’il retirera de son écosystème
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28
Q

-L’ ….et la … modifient le taux métabolique.
-Si je prends un organisme poïkilotherme, lorsqu’il va faire plus chaud son taux métabolique va être … et lorsqu’il va faire plus froid son taux métabolique va être …
-Pour les mammifères, le taux métabolique est … à notre zone de neutralité thermique. Càd dans les zones en dehors de notre zone de neutralité thermique, notre taux métabolique ….
Quand il fait froid, on doit … 🡪 donc notre taux métabolique augmente. S’il commence à faire chaud, notre taux métabolique augmente car …

A
  • activité physique
  • température
  • plus élevé
  • moins élevé
  • stable
  • augmente
  • augmenter notre production de chaleur pour garder notre température interne
  • les processus qui nous permettent de faire sortir la chaleur (= la transpiration) il faut les activer et on est alors obligé d’utiliser notre métabolisme pour pouvoir évacuer notre chaleur
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29
Q

D’autres facteurs peuvent avoir des effets importants sur le taux métabolique : …(8)

A

le repas, la taille, l’âge, le sexe, le niveau d’O2 dans l’environnement, la salinité de l’eau, certaines hormones, certains temps de jour…

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30
Q

1) Le taux métabolique … à la suite de (l’ingestion de nourriture).
2) (Taille) Plus on est petit, plus on a un taux métabolique ….
3) (Âge) Plus on vieillit, plus le taux métabolique va … (et on atteint le pic à la puberté).
4) (Sexe) Les hommes ont un taux métabolique plus … que les femmes pour une taille donnée.
(5) (Concentration d’O2 dans l’environnement) Le taux métabolique … quand l’O2 diminue.
(6) (Temps de jour) Le jour, notre taux métabolique … parce que la nuit on dort.

A
  • augmente
  • élevé
  • diminuer
  • élevé
  • diminue
  • augmente
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31
Q

Facteurs affectant le taux métabolique
Large effets: (2)
Petits effets : (8)

A
  • Activité physique +Température environnementale
  • Ingestion de repas (surtout repas riches en protéines); taille du corp; Âge; le sexe; Concentration environnementale d’O2; Status hormonal; Temps de jour; Salinité de l’eau
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32
Q

Activité physique :

TM …

A

Augmente lorsque l’intensité augmente

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33
Q

Température environnementale

TM:

A

-Mammifères et autres homéothermes :
augmente aussitôt qu’ils sont hors des zones de neutralité thermale.
-Poissons et autres pokilothermes:
Augmente lorsque la témpérature augmente
Diminue lorsque la température diminue

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34
Q

Comparaison de taux métaboliques
• Ex. un médecin pourrait vouloir comparer le taux métabolique d’un patient atteint d’une certaine maladie à celui de personnes …. par la maladie car certaines maladies se distinguent par des taux anormaux de consommation d’énergie
• Ex. un écologiste pourrait vouloir comparer les taux métaboliques de deux espèces pour connaître laquelle des deux aura une demande plus élevée pour la nourriture disponible dans l’écosystème

A

-d’un âge similaire non-atteintes

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35
Q
  • Il est utile (sinon essentiel) de connaître une valeur de taux métabolique de l’animal au repos qui puisse servir …
  • Les mesures de taux métaboliques standardisées sont : (2)
A
  • d’étalon

- le taux métabolique basal et le taux métabolique standard

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36
Q
  • Chez les animaux ….on mesure le ( …) chez des individus (3)
  • Le taux métabolique … est mesuré chez des animaux … maintenus au (3)
A
  • homéothermiques
  • TMB
  • au repos, à jeûn et à l’intérieur de leur zone de neutralité thermique
  • standard
  • poikilothermiques
  • repos, à jeûn et à leur température ambiante préférée
37
Q

Les besoins énergétiques des espèces animales ne sont pas … à leur taille respective.
Plus un individu est petit, plus son taux métabolique est élevé. Si on regarde la qté bouffée par rapport au poids de l’animal, les besoins énergétiques des animaux ne sont pas proportionnels à leur taille. Le petit campagnol des champs consomme en poids 5X plus que sa taille alors que le rhinocéros en consomme la moitié pour satisfaire leur besoin.

A

proportionnels

38
Q

Le TMB d’un animal (j/h) augmente avec …, mais cette relation n’est pas …, elle est …; Toutefois, il faut corriger le TMB par unité de poids de l’animal (= TMB/unité de poids)
* (voir courbe diapo 24)*

A
  • La taille
  • Proportionnelle
  • Allométrique
39
Q

Le TMB par unité de poids des mammifères … en fonction de la taille; plus un animal est petit plus son taux métabolique est élevé
(voir courbe diapo 24)

A

diminue

40
Q

Il coute … à un éléphant pour soutenir un gramme de tissu qu’à une souris.

A

Beaucoup moins cher

41
Q

M = ….

Où M : Taux métabolique

A

M= a W^b

42
Q

Taille et taux —> Implications physiologiques et écologiques:

• Au niveau des organes : e.g. la fréquence des battements cardiaques et le rythme respiratoire sont … chez les petits animaux par rapport aux plus gros.

A

-plus élevés.

43
Q

Au niveau physiologique par exemple on s’est dit qu’il y a une relation allométrique entre la taille et le taux métabolique : + un animal est petit + son taux métabolique est élevé —> il doit donc aussi y avoir une relation allométrique avec la taille des organes à l’intérieur de ces animaux.

-Par exemple : vu que les systèmes circulatoires et respiratoires sont nécessaires pour avoir de l’O2, on devrait aussi avoir avec ces systèmes respiratoires une relation allométrique avec la taille des animaux.
Si on regarde le nombre de battements/min : la souris clanche le cœur de l’éléphant —> la machine …
On a donc cette même relation allométrique pour les systèmes respiratoires et circulatoires chez les animaux qui vont livrer l’O2 aux tissus et qui sont … chez les petits animaux.

A
  • n’est pas + grosse, elle est juste + performante.

- plus performants

44
Q

Taille et taux —> Implications physiologiques et écologiques:

• Au niveau tissulaire/cellulaire : e.g. les muscles des petites espèces possèdent plus de … que ceux des espèces plus grosses

A

mitochondries par g de tissu

Il y a une densité mitochondriale plus importante donc une utilisation et une livraison plus performante de l’oxygène.

45
Q

Taille et taux —> Implications physiologiques et écologiques:

  • Au niveau … : e.g. on pourrait penser que 3500 souris de 20g (=70,000g) équivalent, en terme de nourriture provenant de l’écosystème, un chevreuil de 70,000g
  • Cependant, vu leur métabolisme de base plus élevé, seulement 440 souris équivalent un chevreuil
A

Des écosystèmes

46
Q

Taille et taux —> Implications économiques:

Les travailleurs plus petits sont … car … !

(Il a été démontré que dans des entreprises, il serait mieux d’engager des personnes de grandes tailles car … et …)

A
  • moins productifs
  • ils se fatiguent plus vite
  • ils ont un taux métabolique moins élevé
  • se fatiguent moins vite
47
Q

Récapitulation :
—>Plus un animal est petit, plus son taux métabolique est élevé et donc plus ses besoins en oxygène pour soutenir un g de tissus sont élevés par rapport à un animal plus gros. Alors que la pompe comme telle n’est pas plus élevée par gramme de poids de l’animal si on compare par rapport à un animal plus gros. Donc en proportion, le cœur et le corps de l’animal restent le même, mais cette machine est plus performante au niveau de … pour assurer les besoins énergétiques de l’animal.

A

l’oxygène

48
Q

Taille et taux métabolique —> Un début d’explication ?

  1. Les mammifères maintiennent une température constante mais élevée par rapport à leur environnement, donc ils tendent à …
  2. Comme la chaleur se perd par la surface corporelle, le taux de perte de chaleur devrait …
  3. Les petits mammifères ont une … surface corporelle par unité de poids que les gros mammifères
  4. …
A
  • perdre de la chaleur
  • être proportionnel à cette surface
  • plus grande
  • La perte de chaleur doit être remplacée métaboliquement pour garder la température corporelle constante
49
Q

Taille et taux métabolique —> Un début d’explication ?

Le cerveau est l’organe le plus énergivore chez l’humain —> il va utiliser … du taux métabolique basal = ⅕ des besoins énergétiques.
Recherche : on a demandé à des étudiants de s’asseoir et de réfléchir à rien et d’autres à qui on a demandé de faire des calculs mathématiques. Les taux métaboliques durant les 2 activités ont été calculé et on a constaté qu’il n’y avait pas d’augmentation significative du taux métabolique chez les étudiants qui ont fait des calculs mathématiques. Même après avoir refait la recherche avec de nouvelles technologies, ils sont arrivés à la même conclusion…

A

20%

50
Q

«Décortiquer » le métabolisme:

• Basal VS. un exercice soudain et
intense [apport … d’ATP]VS. exercice soutenu [apport … d’ATP]

A
  • Soudain

- Continu et soutenu

51
Q

V ou F

• Différents types d’animaux possèdent différents mécanismes de production d’ATP ?

A

Vrai, car il y a des animaux qui vivent dans des milieux en hypoxie voire en anoxie (ex : milieu aquatique), ce qui va engendrer différents moyens de productions d’ATP.

52
Q

• Le métabolisme énergétique se fonde sur deux voies biochimiques bien identifiables pour assurer un apport suffisant d’énergie disponible pour les tâches physiologiques : les voies …

A

cataboliques aérobiques et anaérobiques.

53
Q

Les voies cataboliques aérobiques peuvent être subdivisées en 4 sets majeurs de réactions.
—> Nommez et dites dans quel espace elles ont lieu .

[e.g. Glucose + O2àATP + CO2 + H20]

A
  1. la glycolyse (extérieur de la mitochondrie; cytosol = matrice du cytoplasme)
  2. le cycle de Krebs (matrice de la mitochondrie)
  3. la chaîne de transport des électrons (membranes interne des mitochondries)
  4. la phosphorylation oxydative (membranes. interne des mitochondries)
54
Q
  1. La Glycolyse
  • La série de réactions enzymatiques de la glycolyse convertit le … ou son polymère, le… , en …
  • Pour chaque molécule de glucose catabolisée, … sont formées, …sont …, et on obtient un gain net de …
A
  • glucose
  • glycogène
  • acide pyruvique
  • deux molécules d’acide pyruvique
  • deux molécules du cofacteur nicotinamide adénine dinucléotide (NAD)
  • réduites
  • deux nouvelles molécules d’ATP
55
Q
  1. Le cycle de Krebs (cycle de …
  • Tout le processus conduit à la formation de … (donc 10 réactions d’oxydation en tout), et de deux molécules d’ATP par molécule de glucose
  • Les oxydations résultent …
A
  • acide citrique
  • 6 CO2, de 8 NADH2 et 2 molécules réduites de flavine adénine dinucléotide (FADH2)
  • du transfert d’électrons au NAD ou au FAD qui sont ainsi réduits, l’oxygène n’y intervenant pas
56
Q
  1. Chaîne de transport des électrons
    - Le role de l’O2 arrive ici = dernier accepteur d’électrons.

-NADH2 et FADH2 produits au niveau du cycle de Krebs vont arriver au niveau de la chaine de transport des électrons et vont donner leurs électrons aux molécules —> ces électrons vont circuler à travers les complexes enzymatiques de la chaine de transport des électrons. Cette fameuse chaine est composée de … et le dernier complexe = … va …
Le fonctionnement de la chaîne : ce passage des électrons vers le 1er complexe enzymatique s’accompagne de… Les protons vont passer de … —> c’est une espèce de couplage, les électrons passent d’un complexe à un autre, ce qui permet de pomper les protons dans …, ce qui va au final créer …

A
  • 4 complexes enzymatiques
  • cytochrome oxidase
  • transférer les derniers électrons à l’O2.
  • d’un transfert de protons à travers certains des complexes
  • la matrice à l’espace intermembranaire
  • l’espace intermembranaire
  • un gradient de protons = un gradient électrochimique (gradient = énergie).
57
Q
  1. Phosphorylation oxydative
    •Processus consistant à former …là partir de l’ADP en utilisant l’énergie relâchée par le transport des électrons

Comment les deux processus – transfert des électrons et phosphorylation oxydative – sont-ils couplés ? Réponse :…

A
  • de l’ATP
  • Le gradient protons créé va être exploité par un dernier complexe appelé l’ATP-synthase qui va en profiter pour utiliser cette énergie emmagasinée pour réussir à fabriquer cette fameuse molécule énergétique (ATP). Donc on transfére l’énergie emmagasinée dans le gradient de protons à une molécule qui va devenir énergisante et qui va devenir l’ATP.
58
Q

Le catabolisme aérobie produit beaucoup d’ATP. Au total environ …

A

30- 32 ATP

59
Q

Que se passe-t-il dans un milieu oxygène?

Dans un milieu pauvre en oxygène, l’organisme fait face à un évènement hypoxique. Cela arrive aussi quand tout d’un coup on fait un exercice intense et on a un besoin en oxygène et on n’est pas capable de le rencontrer.
• ….
• … ne peut plus se produire et la cellule perd sa capacité à faire de l’ATP qui ne peut plus être produit par catabolisme aérobie
• Le cycle d’oxydation-réduction (redox) des NAD et FAD devient figé à l’état réduit, ces molécules ne peuvent plus être régénérées, la cellule ne peut plus produire d’ATP du tout

A

• Le passage des électrons dans la chaîne respiratoire ralentit ou s’arrête car il n’y a plus d’accepteur final, et les électrons s’accumulent au niveau de la chaine
-La phosphorylation oxydative

60
Q

Pour pouvoir produire de l’ATP sans oxygène, une cellule doit posséder des mécanismes alternatifs qui vont permettre de maintenir une … pendant que la production d’ATP continue

A

-balance redox

61
Q

Glycolyse anaérobique
• Dans des conditions anaérobiques, la molécule NADH2 est réoxydée en NAD en donnant ses électrons à … qui devient ainsi l’accepteur final d’électrons
• En acceptant ces électrons, l’acide pyruvique est réduit en ….
• Ce processus, qui se manifeste surtout dans les muscles et n’implique que le …, permet le gain net de deux molécules d’ATP

A
  • l’acide pyruvique
  • acide lactique (fait intervenir la lactate déshydrogénase ou LDH; = une enzyme clé qui en transférant les électrons du pyruvate vers l’acide lactique, va permettre de régénérer ce NAD.)
  • glucose
62
Q

Glycolyse anaérobique
• Mais l’acide lactique est un produit qui peut, s’il est accumulé, provoquer … (2)
• Pour éviter les effets néfastes, les animaux vont transformer … pour l’envoyer soit … ou soit …

A
  • des acidoses et des fatigues extrêmes
  • le lactate en pyruvate (réaction réversible)
  • dans le cycle de krebs lorsque l’oxygène va revenir
  • refaire du glucose en empruntant la glycolyse inversée (NÉOGLUCOGÉNÈSE) qui nécessite également de l’oxygène
63
Q

Autres mécanismes de production d’ATP sans oxygène
• Les .. sont des molécules riches en énergie utilisable pour former de l’ATP (ex. la créatine phosphate des muscles de Vertébrés et l’arginine phosphate des Invertébrés)
[Créatine phosphate + ADP Arginine + ATP

Arginine phosphate + ADP créatine + ATP]

• Les phosphagènes sont synthétisés par des …

A

-phosphagènes
-phosphagène kinases
(Permet de créer des molécules hautement énergétique qui permettent de délivrer de l’ATP rapidement)

64
Q

Autres mécanismes de production d’ATP

• …

A

Des stocks d’oxygène internes peuvent être utilisés pour faire de l’ATP : c’est-à-dire l’utilisation d’O2 lié à l’hémoglobine ou à la myoglobine

65
Q

• Au repos c’est le métabolisme aérobie qui est utilisé et il y a … entre la production d’ATP et son utilisation & consommation O2

• Durant un exercice abruptement démarré, l’animal peut suppléer au déficit d’ATP
et oxygène en ayant recours à … (3)

A

-équilibre
-la glycolyse anaérobie, la mobilisation de phosphagènes
et/ou l’utilisation des réserves d’O2

66
Q

Les muscles du vol chez les insectes : le plus aérobique de tous les tissus chez les animaux !

Le système … chez les insectes fournit l’oxygène directement (cellules musculaires du vol baigner directement avec les tuyaux de livraison d’O2 du système respiratoire ?) aux cellules musculaires du vol

Les cellules musculaires contiennent des niveaux élevés d’enzymes aérobiques et souvent …!

A
  • de trachées et trachéoles

- plus de la moitié du volume tissulaire est constitué de mitochondries

67
Q

Situation idéal lors d’un démarrage abrupte d’un exercice. Décrivez

A

-Repos
-Démarage abrupte = demande d’O2 abrupte qui a va être (théoriquement) compensé
-Phase plateau : Toute l’énergie nécessaire est fourni —> pour ATP et O2, demande est répondu.
-Fini de l’exercice : consommation d’O2 diminue de facon marquée.
Tout l’ATP est produit par le catabolisme aérobie.

68
Q

En pratique, pour répondre au démarrage d’un exercice.
• La livraison d’oxygène aux tissus … au début d’un exercice, et donc la consommation d’oxygène est … à la demande pour réaliser l’exercice
• La différence entre la consommation correspondant … qui sera atteinte par la suite et celle du début de l’exercice correspond à ce que l’on appelle …

Les transitions métaboliques sont différentes parce que … doivent s’ajuster au démarrage abrupte d’un exercice.
Notre système n’est pas en mesure de rencontrer la demande, donc d’offrir l’ATP et d’avoir une consommation d’O2 qui est optimale pour le démarrage de l’exercice. On est donc dans une situation où on a un déficit en O2, d’où l’importance d’avoir l’existence de processus anaérobiques qui sont capables de fournir cet ATP nécessaire pour l’exercice pendant cette phase de déficit en O2.

A
  • augmente graduellement
  • inférieure
  • aux besoins
  • le déficit d’oxygène
  • le système circulatoire, le système cardio-respiratoires
69
Q

Qu’est ce qui va fournir l’ATP durant la période de déficit d’oxygène?

A

Les oies cataboliques anaérobie et aérobie

*c’est les deux voies , car on est pas en absence totale d’O2. Les voies catab. Anaér. sont importantes ici.

70
Q
  • Lorsque tout l’oxygène nécessaire pour faire face aux nouvelles demandes atteint les tissus, on entre dans …
  • L’ATP est fournit …
A
  • la phase d’équilibre
  • entièrementpar le catabolisme aérobie

[tout l’O2 nécessaire est disponible pour faire face à la demande. Donc le système respiratoire et circulatoire, s’est ajusté.]

71
Q

À la fin d’un exercice (post-exercice), il y a un …. Et pk?

A
  • excès de consommation (surconsommation )d’oxygène
  • Quand on arrête un exercice abruptement, les systèmes ne s’ajustent pas rapidement. On a donc une consommation importante par rapport à ce qu’on a besoin.
72
Q

Lors d’exercices très intenses, les possibilités maximales de consommation d’oxygène sont dépassées. Le métabolisme aérobie ne peut suffire à la réalisation de l’exercice et cela entraîne irrémédiablement l’intervention du métabolisme anaérobie durant tout l’exerciceet …

A

-l’accumulation d’acide lactique

73
Q

V ou F au sein d’une même espèce, les individus vont utiliser différemment leur catabolisme aérobie ou anaérobie.

A

Vrai, car différentes espèces OU *individus peuvent utiliser différemment leur cayabolisme aérobie et anaérobie.

74
Q

• Les prédateurs et proies qui ont une capacité anaérobique importante vont chasser ou s’enfuir en toute vitesse, mais leur course sera … à cause de … Ces espèces doivent donc capturer une proie ou trouver un refuge assez rapidement pour assurer leur survie

A
  • de courte durée

- la fatigue occasionnée par l’accumulation d’acide lactique (acidose)

75
Q

•Les espèces chez lesquelles la capacit … est dominante vont tendre à poursuivre une proie ou s’esquiver d’un prédateur de manière délibérée, tenace et à un rythme de croisière plus modeste

A

aérobique

76
Q

Exemple (grenouille VS crapaud) : quand on rencontre une grenouille dès qu’on essaye de la toucher, elle s’échappe et on ne la voit plus alors que le crapaud on peut gausser là-dessus, ça va juste sauter tranquillement et on peut le suivre sur des mètres et des mètres
Quand on regarde la capacité …. de ces deux espèces-là (en regardant …), on remarque que …

A
  • anaérobique
  • la lactate déshydrogénase
  • le crapaud possède des capacités anaérobiques bcp moins élevées que la grenouille
77
Q

• Les marathoniens possèdent principalement des fibres
musculaires de type … tandis que les sprinters possèdent principalement des fibres musculaires de type …
• Plusieurs chercheurs pensent que ces caractéristiques seraient…

A
  • « slow oxidative »
  • « fast glycolytic »
  • innées
78
Q

Chez les marathoniens, les fibres oxydatives vont utiliser … et vont être en mesure … pendant le marathon

Alors que les sprinteurs possèdent des fibres de type … = donc …

A
  • le catabolisme aérobie
  • de fournir de l’ATP sur du long terme
  • glycolytiques
  • la glycolyse càd le métabolisme anaérobie.
79
Q

Lors d’un appauvrissement du milieu en oxygène (hypoxie ou anoxie ; fonds de certains lacs, altitude), comme dans le cas d’exercices intenses, le catabolisme anaérobique est susceptible de devenir une alternative essentiellepour produire de l’ATP
• On classifie généralement les organismes en …. (3), selon leur réponse à …

A
  • *aérobiques obligatoires, anaérobiques facultatifs et anaérobiques obligatoires
  • l’hypoxie
80
Q

C’est une adaptation particulière permettant aux espèces qui la possèdent d’ajuster leur métabolisme aux faibles possibilités de synthèse d’ATP résultant d’une hypoxie prononcée en évitant des effets délétères majeurs au niveau cellulaire

A

La dépression métabolique

81
Q

L’hypoxie induit une dépression métabolique chez plusieurs *invertébrés:

  1. Une diminution importante de l’activité permettant une diminution de la demande en oxygène (e.g. … (2))
  2. … et un passage à un métabolisme anaérobie (parfois avec des produits métaboliques ayant un meilleur rendement que l’acide lactique ou encore qui sont faciles à évacuer dans le milieu, e.g. …(1))
  3. Une …, une …, et une … transitoire du flot sanguin cérébrale…
A
  • diminution de l’activité de certaines enzymes, diminution du nombre de mitochondries
  • Une réduction de la synthèse protéique générale (hormis celle induite par l’hypoxie)
  • ethanol
  • vasoconstriction périphérique marquée
  • diminution de la fréquence cardiaque
  • augmentation
82
Q

L’hypoxie chez les *vertébrés plongeurs : protéger le cerveau avant tout !
• ….
• Le cerveau est alimenté en priorité, tandis que l’irrigation sanguine des autres tissus est réduite (vasoconstriction) et qu’ils adoptent un métabolisme anaérobie [le cerveau n’est pas en mesure d’utiliser cette voie anaér.)
• …

A
  • Utilisation des réserves d’O2 des poumons, du sang et des tissus (e.g. muscles), et ils ont des teneurs en Hb et myoglobine supérieures à celles des animaux non plongeurs
  • Le rythme cardiaque est très ralenti, le taux métabolique et les besoins en O2 sont souvent réduits
83
Q

Certaines espèces de tortues peuvent vivre jusqu’à 150 jours en anoxie complète, y compris le cerveau !! (=1000 fois plus que la plupart des …)

A

-vertébrés

84
Q

Les tortues championnes, vont réduire … et sa …

A
  • Les transmission synaptiques, le cerveau devient «électriquement silencieux, la tortue entre dans un état comateux
  • carapace (agit comme une espèce de tampon) peut accumuler une grande quantité d’acide lactique
85
Q

Tortue: Si on réduit la production d’ATP pour le cerveau : ttes les pompes à ions qui ont besoin d’ATP et qui fonctionnent avec l’ATP ne seront plus en mesure de fonctionner.
Tous les gradients électrochimiques de part et d’autre de la membrane dans le cerveau vont disparaitre, il n’y a plus de polarisation possible alors que c’est la seule façon pour que les neurones fonctionnent. En effet, pour faire de la transmission synaptique, ça se fait avec ces gradients de polarisation. Ainsi, en n’ayant pas assez d’ATP, il n’y a plus de transmission synaptique possible et le cerveau ne fonctionne plus.
Les tortues sont capables de silencer leur cerveau en période d’anoxie. Toutes ces pompes à ion, en étant silencées, n’ont plus besoin d’utiliser l’ATP. Les tortues vont réduire aussi tous les autres processus qui demandent de l’ATP.
En entrant dans un état comateux, ….

A

-l’utilisation de l’ATP va égaler l’offre possible par le métabolisme *anaérobie seulement.

86
Q

Les invertébrés anaérobies
• La moule marine … peut vivre jusqu’à … dans … (ce bivalve un déchet autre que l’acide lactique—> …)
• Le clam marin peut vivre jusqu’à dans … [cete sp a la plus longue esp de vie, 500 ans)
• Le vers tubicole … ne fait pas que survivre, il …jusqu’à … dans …!

A
  • Geukensia demissa
  • 5 jours
  • une atmosphère pure en azote
  • octopine
  • Arctica islandica
  • 1-2 mois
  • une eau dépourvue d’oxygène
  • Tubifex
  • se nourrit, se développe et se reproduit
  • 7 mois
  • une eau dépourvue d’oxygène
87
Q

Les vertébrés anaérobie
-Le … peut vivre jusqu’à … dans …
-Le … peut survivre plusieurs … sans oxygènes ( à …).
… est la clé de son succès écologique puisque son aptitude à vivre sans oxygène lui permet d’échapper à ses prédateurs

A
  • Poisson rouge
  • 6 jours
  • une eau dépourvue d’O2 ( à une températures de 10C)
  • carpe Carassius
  • mois
  • Des températures < 10C
  • Sa physiologie
88
Q

Carpe Carassius championne pcq:
-Tous les tissus produisent de l’ATP par glycolyse anaérobie mais l’acide lactique (en fait, pas du tout de production de l’acide lactique) est transformée —> - …

A

-Elle produit de l’éthanol qui diffuse dans l’eau à partir des branchies.

Physiologie Comparée 1 (9 decks)

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