Cours 3 le métabolisme aérobie Flashcards
Types d’activités physique sollicitant le système aérobie
course à pied, cyclisme, natation, ski de fond, patinage de vitesse, marche, aviron, rameur, circuit cardio, soccer,etc.
Vue d’ensemble du métabolisme aérobie
1) Formation d’ATP par l’utilisation de l’O2
2) Se déroule dans les mitochondries
3) Est la continuité de la glycolyse et va utiliser les produits de la glycolyse (du moins pour le glucose et le glycogène)
4) Constitué de 3 étapes clés: Réaction transitoire, le cycle de Krebs, la chaîne de transport des électrons
Caractéristiques de la respiration cellulaire (aérobie)
1) Voie métabolique comprenant de multiples étapes exothermique
2) Oxydation et dégradation de molécules organiques par une série
d’enzymes
3) Libération de l’énergie potentielle contenue dans les liaisons chimiques
4) Utilisation de l’énergie libérée pour synthétiser l’ATP (processus
endothermique)
5) Apport en oxygène requis
Qu’est-ce qu’une mitochondrie
1) Organite à double membrane (externe et interne)
2) L’espace entre les deux membranes se nomme espace intermédiaire
3) La partie interne de la mitochondrie se nomme la matrice:
- contient le complexe multienzymatique de la réaction transitoire
- contient les enzymes du cycle de l’acide citrique (cycle de Krebs)
Les caractéristiques de la réaction transitoire
1) Le pyruvate est porte d’entrée vers le métabolisme
2) Sa dégradation va former de l’Acétyl coenzyme A libérant une molécule de CO2.
3) La formation de l’Acétyl CoA constitue la réaction transitoire
4) La réaction transitoire est l’étape intermédiaire entre la glycolyse et le cycle de Krebs
5) Elle peut se réaliser grâce à la pyruvate déshydrogénase
6) C’est un complexe multienzymatique
Comment se déroule la réaction transitoire
1) La réaction transitoire a lieu dans la matrice de la mitochondrie.
2)Le pyruvate est converti en acétyl CoA, libérant une molécule de CO2
3) Le transfert d’énergie donne lieu à la formation d’une molécule de NADH
4) Elle survient à deux reprises pour chaque molécules de glucose
5) Ainsi 2 molécules de NADH ainsi que 2 molécules de CO2 sont formées
Enzyme importante dans la réaction transitoire
Pyruvate déshydrogénase
(création d’Acétyl CoA)
Caractéristiques du pyruvate déshydrogénase
(enzyme importante)
1) Présent(e) uniquement dans la matrice mitochondriale
2) Réaction de décarboxylation
3) Produit 2 NADH + H+
Caractéristique du cycle de Krebs/ le cycle de l’acide citrique
1) Voie métabolique cyclique
2) Huit réactions enzymatiques dans la matrice des mitochondries
3) Conversion de l’acétyl CoA en deux molécules de CO2
4) Libération d’une molécule de CoA
5) Formation d’un ATP, de trois NADH et de un FADH2 au cours d’un cycle. Total: 2 ATP, 6 NADH, 2 FADH2
6) Le cycle se produit à deux reprises
Étape 1 cycle de krebs
Combinaison d’une molécule d’acétyl-CoA avec une molécule d’oxaloacétate pour former du citrate.
Enzyme importante à cette étape : citrate synthase
Étape 2 cycle de krebs
Formation d’un isomère par la perte d’une molécule d’eau.
Étape 3 et 4 cycle de krebs
Transfert d’hydrogène pour transformer le NAD+ en NADH; fixation de la CoA.
Enzyme importante étape 3: isocitrate
déshydrogénase
Étape 5 cycle de krebs
Retrait de la CoA et formation d’ATP
Étape 6 cycle de krebs
Transfert d’atomes d’hydrogène au FAD par une déshydrogénase pour former du FADH2
Étape 7 cycle de krebs
Ajout d’une molécule d’eau
Étape 8 cycle de krebs
Transfert d’hydrogène au NAD+ par une déshydrogénase pour former du NADH et régénération de l’oxaloacétate
Comment se déroule la régulation du cycle de krebs
1) Assurée principalement par l’enzyme qui
intervient à la première étape du cycle (citrate
synthase) et l’enzyme qui intervient à la
troisième étape du cycle (isocitrate
déshydrogénase)
2) Si les besoins en énergie sont élevés, les taux de NADH, d’ATP et de molécules transitoires seront faibles
3) Si les besoins en énergie sont faibles, les taux de ces substances seront élevés
Que se passe-t-il au terme de la glycolyse et de deux répétitions de la réaction transitoire et du cycle de l’acide citrique/ de krebs:
(la fin de la dégradation)
1) La digestion du glucose est complète
2) Les six atomes de carbone provenant du glucose ont été libérés sous la forme de six molécules de CO2
Qu’est-ce que la phosphorylation au niveau du substrat (chaîne de transport des électrons)
C’est le transfert d’un groupement phosphate d’un composé intermédiaire phosphorylé directement à l’ADP
e dans le cytosol (glycolyse, étapes 7 et 10)
e dans la mitochondrie (Cycle de Krebs, étape 5)
Qu’est-ce la phosphorylation oxydative (chaîne de transport des électrons)
Chaîne de transport d’électron, l’O2 est l’accepteur final des électrons
- électron (e) dans la mitochondrie
- Libération d’électrons des molécules de NADH et de FADH2 (l’énergie libérée sert à produire de l’ATP)
- Nécessite des structures de la membrane interne des mitochondries: transporteurs d’électrons, pompes à H+, enzymes ATP synthase
Qu’est-ce que le transfert des électrons des coenzymes aux molécules d’O2
1) À partir du NADH et du FADH2 (coenzymes), il y a libération d’électrons et d’hydrogène (H+). Les électrons passent par une série de transporteurs d’électrons. À la fin l’oxygène se combine à 4 électrons et 4 ions d’hydrogène. L’oxygène est l’accepteur final d’électrons pour être transformer en eau
Qu’est-ce que l’établissement du gradient de protons
L’énergie potentielle des électrons est convertie en énergie cinétique. Ainsi, de la chute des électrons d’un transporteur à l’autre est utilisée pour déplacer des ions H+ dans le sens contraire de leur gradient de concentration soit de la matrice vers l’espace intermembranaire
Qu’est-ce que l’exploitation du gradient de protons pour produire de l’ATP
L’ATP synthase exploite l’énergie cinétique du déplacement des ions H+ dans le sens de leur gradient de concentration pour combiner l’ADP au Pi afin de former de l’ATP
Coenzymes et ATP à quelle moment entrent il en dans la chaîne
-Électrons provenant de du NADH entrent au tout début de la chaîne de transport des électrons: 2,5 ATP
- Les électrons provenant du FADH2 entrent plus loin: 1,5 ATP
La production d’ATP au cours de l’oxydation du glucose
Glycolyse: 2 ATP
Cycle de Krebs: 2 ATP
Le transport du NADH au cours de la glycolyse consomme une molécule d’ATP
NADH produit 2,5 ATP
FADH2 produit 1,5 ATP
Formation nette = 4 + 28 - 2 = 30 ATP pour une molécule de glucose
