Examen théorique II - Chapitre 9 Flashcards
respiration cellulaire aérobie
Respiration cellulaire aérobie = voie catabolique la plus répandue et la plus efficace.
respiration cellulaire
Combustibles alimentaires organiques (glucose,…) dégradés à l’aide du dioxygène à l’intérieur des mitochondries.
Libération d’É qui est captée pour former l’ATP (unité d’É de la cellule)
ATP «ressort chimique» qui tend à se relâcher en perdant le gr. phosphate terminal.
Fournit des gr. phosphate à divers composés qui deviennent phosphorylés.
La phosphorylation rend une molécule apte à effectuer un travail.
Ex: ATP alimente le transport actif en phosphorylant des protéines intramembranaires spécialisées.
réactions d’oxydoréduction
Oxydation du glucose et d’autres molécules provenant des aliments. Libération d’É emmagasinée et la rend disponible pour la synthèse de l’ATP.
est oxydé (perd un électron)
C6H12O6 + 6 02 –> 6 CO2 + 6 H2O + ÉNERGIE
est réduit (gagne un électron)
- La substance qui reçoit les électrons est réduite; celle qui les perd est oxydée. Le transfert d’é. libère l’énergie emmagasinée
- Les molécules riches en hydrogènes sont d’excellents combustibles.
Le transport des électrons en une série d’étapes par l’entremise du NAD+ et de la chaîne de transport d’électrons
Coenzymes = navettes d’atomes d’hydrogène ou d’électrons
NAD+ et FAD captent les électrons extraits des nutriments et deviennent réduit en NADH + H+ et FADH2 .
Ces derniers, apportent au sommet de la chaîne de transport d’é, les électrons retirés des nutriments.
Descendent la chaîne de transporteur d’é en perdant à chaque étape une petite quantité d’énergie, jusqu’à ce qu’ils atteignent O2, (dernier accepteur d’é). (fig. 9.13 suivante)
NAD+ (dérivé de la niacine, vitamine B)
FAD (dérivé de la riboflavine, vitamine B2)
respiration cellulaire aérobie étapes
I- Glycolyse (10 étapes)
Étape charnière- Formation de l’acétyl-CoA
II- Cycle de l’acide citrique (8 étapes)
III- Phosphorylation oxydative: transport des é et chimiosmose
types de phosphorylation
- phosphorylation au niveau du substrat
- phosphorylation oxydative
phosphorylation au niveau du substrat
- lorsqu’un groupement phosphate riche en énergie d’un substrat est transféré directement (avec enzymes) à l’ADP pour former ATP
- dans cytoplasme et dans matrice (centre, milieu) de la mitochondrie.
phosphorylation oxydative
- lieu = dans mitochondries
- Activité des protéines de transport d’é qui agissent comme des “pompes” à ions H+ pour créer un gradient à travers la double membrane des crêtes.
- Lorsque les ions H+ refluent ds la matrice mitochondriale (par les ATP synthases), l’É. de leur gradient de diffusion sert à lier les groupements phosphate à l’ADP.
Glycolyse (But et lieu)
but: réactions chimiques qui scindent une molécule de glucose (6C) en 2 molécules d’acide pyruviques (3C)
Départ =1 glucose → Fin = 2 pyruvates
lieu: dans le cytosol
glycolyse (étapes)
PHASES DE L’INVESTISSEMENT D’ÉNERGIE
Etapes 1 à 3: Activation du glucose
Le glucose est activé par phosphorylation et converti en fructose 1,6-diphosphate (étape 3). Durant ces étapes il y a investissement de 2 ATP (-2 ATP). (Phosphorylation glucose → fructose = -2 ATP)
Étapes 4 et 5: Scission du glucide
Le fructose 1,6-diphosphate (6C) est scindé par un enzyme en deux fragments de 3 atomes de carbone (isomères): le phosphodihydroxyacétone et le phosphoglycéraldéhyde. (6C → 3C + 3C)
PHASES DE LIBÉRATION D’ÉNERGIE
Etape 6: Formation de 2 NADH + 2 H⁺
Les fragments à 3 atomes de carbones sont dégradés (par retrait d’hydrogène); les hydrogènes sont captés par la NAD+ et seront ultérieurement transportés à la chaîne respiratoire. Chaque NADH participera à la formation de 2,5 ATP.
Etapes 7 à 10: Formation de 4 ATP
A l’étape 7, 2 ATP par molécule de glucose sont formés par phosphorylation au niveau du substrat. A l’étape 10, 2 autres ATP sont formés. Également le produit final de la glycolyse est formé; il s’agit de 2 molécules de pyruvate.
Étape charnière: Formation de l’acétyl-CoA (but et lieu)
but: Préparer l’acide pyruvique à entrer dans le cycle de l’‘acide cytrique sous la forme d’acétyl-CoA
lieu: mitochondrie (pyruvate est entré)
Étape charnière: Formation de l’acétyl-CoA
- Décarboxylation: un atome de carbone est enlevé au pyruvate, libérant un CO2.
- L’oxydation : le fragment restant est oxydé et forme un composé appelé acétate. Une enzyme transfère au NADP+ les électrons extraits, ce qui emmagasine l’énergie sous forme NADPH + H+
- Formation de l’acétyl-CoA : le fragment à 2 atomes de C (groupement acétate) s’unit avec la coenzyme A . Cela produit l’acétyl-CoA qui transporte l’acétate à 2C au premier réactif du cycle de l’acide citrique.
Cycle de l’acide citrique (Cycle de Krebs) (But)
Terminer l’oxydation de combustible organique
Cycle de l’acide citrique (étapes
- Le composé qui entre dans le cycle de Krebs est l’acétyl-CoA.
- L’acétyl-CoA (qui a 2C) s’unit à l’oxaloacétate (ayant 4C). Ceci forme du citrate (6C).
- Ensuite, 2 atomes de C sont retirés des substrats sous forme de CO2 (réactions de décarboxylation).
- 4 réactions d’oxydation par perte d’atomes d’hydrogène qui produit 4 coenzymes réduites (3 NADH + H⁺ et 1 FADH2).
- 1 ATP est synthétisée par phosphorylation au niveau du substrat.
- Après ces réactions, on finit par refaire de l’oxaloacétate…
Phosphorylation oxydative, la chimiosmose (BUT)
formation d’ATP
Phosphorylation oxydative, la chimiosmose (étapes)
- NADH + H⁺ et FADH2 donnent leur électrons à la chaîne de transport d’électrons. Voir fig. 9.13 suivante.
- Au bout de la chaîne de transport d’é, les électrons sont transférés au dioxygène et le réduisent en H2O.
- Lors des transferts de la chaîne, des complexes protéiques transporteurs d’é font passer des H⁺ de la matrice à l’espace intermembranaire.
- L’énergie se trouve ainsi emmagasinée dans un gradient électrochimique appelé force protonmotrice.
- ## Les protons rentrent dans la matrice grâce à l’ATP synthase, et ce passage alimente la phosphorylation oxydative de l’ADP.
bilan de la respiration cellulaire
L’oxydation aérobie d’une molécule de glucose donne un gain net ~30 à 32 moles d’ATP.
Bilan: un gain net de 4 ATP est produit par phosphorylation au niveau du substrat (soit 2 ATP au cours de la glycolyse et 2 autres ATP lors du cycle de l’acide citrique).
Le reste est produit par la phosphorylation oxydative qui s’effectue dans la chaîne respiratoire de transport d’électrons (chaque NADH + H+ donne 2,5 ATP et la FADH2 produit 1,5 ATP).
Usage physique de l’ATP : le mouvement
- Mouv. des organites (ex.: cyclose ).
- Mouv. amiboïdes, ciliaires, flagellaires (ex.:amibe, spermatozoide)
- Mouvements musculaires (ex.: muscles lisses, striés, cardiaque).
Exemple: la contraction musculaire
- Muscle strié = longue cellule formée de bandes pâles et de bandes foncées.
- Unité structurale et fonctionnelle = le sarcomère.
- Unité contractile du muscle squelettique. Il est moins long lorsque le muscle est contracté, car les fibres glissent l’une sur l’autre.
- Filaments épais= myosine hérissés de digitations (fil de fer barbelé).
- Filaments fins= actine et protéines dites
- La myosine et l’actine du sarcomère s’interpénètrent librement.
Usage physique de l’ATP : Le transport actif
Pompes pour Na+, K+, Ca++, … qui demandent de l’énergie à la cellule.
Usage physique de l’ATP : la chaleur
Stabilise la To du corps par l’oxydations lors de la synthèse de l’ATP, par des frictions lors des contractions musculaires, par le métabolisme.
Usage chimique de l’ATP : la bioluminescence
Plusieurs sp d’animaux ou plantes peuvent produire de la lumière. Des cell. spécialisées situées ds des organes bioluminescents émettent de la lumière à la suite d’une stimulation nerveuse:
ATP + luciférine + luciférase + O2 —-> flash
Usage chimique de l’ATP : la bioélectricité
Ds tous les procédés cellulaires où il y a des échanges d’ions: transport de l’influx nerveux, contraction musculaire … Certaines animaux: poisson électrique (Gymnarchus) et torpille - raie (Torpedo) possèdent des organes électriques composés de cell. (muscles modifiés) qui sont empilées et fonctionnent comme des piles connectées en série.
Usage chimique de l’ATP : la synthèse de maintien (biosynthèse)
Synthèses ds la cellule, réactions … contribuent à sa survie. Ex: formation des: acides nucléiques; protéines de structure; polysaccharides structuraux, etc.
Usage chimique de l’ATP : les synthèses d’exportation
Synthèses ds la cellule dont les produits migrent hors de celle-ci. Exemple:
- Enzymes produits par les glandes digestives. - Hormones produites par les glandes endocrines.
