Glucides Flashcards
Définition glucides
Molécules polyhydroxylées dérivées de cétones ou d’aldéhydes
Peuvent contenir d’autres atomes (phosphate ou azote) et leurs groupements OH peuvent être modifiés ou substitués
Peuvent aussi être liés à des prot, lipides ou autres
glucide lié à une prot
glycoprotéine
glucide lié à un lipide
glycolipide
Origine glucides
Végétaux: synthétisent ca tt seuls a partir de composants inorganiques (photosynthèse)
Animaux:
- Source alimentaire
- Synthèse endogène à partir d’autres molécules organiques
Rôle des glucides
Source d’énergie : 2 à 4 kcal/g
Mais aussi: ADN, glycoprotéines et glycolipides
Monosaccharides définition
glucides simples divisés en 2 groupes: ALDOSES (si fonction aldéhyde) et CÉTOSES (si fonction cétone)
ils sont classés selon le nombre de carbones ds la molécules (ex: trioses = 3 carbones)
Propriétés chimiques des monosaccharides
Se sont des molécules chirales (donc présence d’un carbone asymétrique)
Possède 2 énantiomères (stéréoisomères)
- D-
- L-
C’est quoi un énantiomère
molécules possédant même formule chimique mais une structure différente (image miroir non superposable)
Quel énantiomère retrouve-t-on chez les mammifères
la forme D
C’est quoi un diastéréoisomère
molécules possédant même formule chimique mais une structure différente (pas une image miroir)
C’est quoi un épimère
monosaccharides qui varient en structure par la configuration sur un seul carbone chiral
l’épimérisation peut être facilitée par des enzymes (épimérases) ou par le PH
Enzymes qui facilitent épimérisation
épimérases
Conformation cyclique des monosaccharides
réaction entre groupement hydroxyl (-OH) et groupement carbonyle (C=O) forme cycles de 5 ou 6 atomes
- furanose (cycle a 5)
- pyranose (cycle a 6)
Que va entrainer la cyclisation des monosaccharides
la formation d’un autre carbone chiral (carbone anomérique)
- Anomères alpha et bêta
Comment l’équilibre entre les formes va-t-il varier selon l’environnement?
(conformation cyclique des monosaccharides)
À pH neutre : 99% cyclique ( + stable)
À pH basique : 99% linéaire
En solution aqueuse, quelles formes cycliques sont plus stables?
les formes cycliques
(glucose en solution à 99% cyclique)
Les 2 configurations que les cycles de 6 atomes peuvent adopter
(conformation cyclique des monosaccharides)
chaise ( + stable)
bateau
Forme majeure du D-glucopyranose
beta-D-glucopyranose
Comment les monosaccharides peuvent-ils se lier ensemble
par une liaison glycosidique covalente
va former des disaccharides, oligosaccharides ou polysaccharides
Disaccharides
2 composés monosaccharides liés par une liaison glycosidique
3 disaccharides majeurs ds l’alimentation
- Saccharose
- Lactose
- Maltose
Saccharose
Composé de D-glucose et de D-fructose qui sont connectés par un lien alpha donc facilement digérable par la sucrase (alpha-glycosidase) dans l’intestin
Dans quoi retrouve-t-on du saccharose
sucre de table, sucre de canne, sucre blanc, sucre
Lactose
aka sucre de lait
Composé de D-glucose et de D-galactose
- Lien béta donc facilement digéré par la lactase (béta-glucosidase) dans l’intestin
Maltose
Présent ds la diète, provient surtout de la digestion de l’amidon
Composé de 2 molécules de D-glucose
- lien alpha donc facilement digéré par des alpha-glucosidases ds l’intestin
Oligosaccharides
Composés de 3 à 19 monosaccharides liés par des liaison glycosidiques
Peu abondants dans la diète
- surtout produits par digestion des polysaccarides
- maltodextrines (syrop de mais)
Exemples d’oligosaccharides
alpha-galactosides
- raffinose
- stachyose
Présents ds lentilles et fèves, sont difficilement digérés (on a pas bcp de alpha-galactosidases)
Vont être fermentés par microorganismes intestinaux
Polysaccharides
composés de plus de 20 monosaccharides
On une structure linéaire ou ramifiée
Digestibles ou nn
Polysaccharides majeurs dans l’alimentation
- amidon
- glycogène
- cellulose
Amidon
- molécule de réserve énergétique
- polymère de D-glucose
2 types de polymères qui composent l’amidon
- amylose (20-30%)
- amylopectine (70-80%)
Amylose
- polymère linéaire du D-glucose (liaisons alpha entre les carbone 1 et carbone 4)
- 600 à 1000 molécules de glucose
Amylopectine
- polymère ramifié du D-glucose avec de longues branches (liaisons alpha entre les carbone 1 et carbone 6) à tt les 24-30 molécules de glucose
- 10 000 à 100 000 molécules de glucose
glycogène
- réserve énergétique
- présent dans la plupart des tissus
- polymère ramifié du D-glucose, (liaisons alpha 1 à 6) longues branches a ttes les 10-14 molécules de glucose
- 2 000 à 600 000 molécules de glucose
cellulose
polymère linéaire du D-glucose
- liaisons béta 1 à 4
- 200 à 14 000 molécules de glucose
NON DIGESTIBLE
- constituant de la paroi cellulaire des végétaux (plusieurs molécules ensembles vont former microfibrilles et fibres)
Sources des glucides
- Alimentaire
- Endogène (glucose)
néoglucogénese et glycogénolyse
Part de l’énergie apportées par les glucides dans la diète humaine
- 45-65% de l’énergie dans la diète humaine
250g par jour
glucides digestibles
- mono, di, oligo et polysaccharides
(vont etre hydrolysés par des enzymes)
glucides non digestibles
Fibres
(on a pas d’enzymes pour les hydrolyser)
Étapes de la digestion des polysaccharides
1) Dans la cavité buccale
alpha-amylase salivaire
2) Dans l’estomac
alpha-amylase salivaire inactivée par pH
3) Dans l’intestin grêle
alpha-amylase pancréatique poursuit digestion des polysaccharides
Comment agit l’alpha-amylase
clive les liaisons alpha 1-4
les fragments produits vont pas etre les memes selon structure de la molécule de base (ex. amylose et amylopectine vont pas donner les memes fragments)
caractéristiques des amylases
niveaux des amylases salivaires et pancréatiques sont bas à la naissance, augmentation graduelle jusqu’à atteindre le niveau adulte à environ 1 an
Donc pas de céréales pour les bébés avant 6 mois
Suite de la digestion des polysaccharides
digestion des glucides achevée par des enzymes membranaires (surface apicale de entérocytes)
Plusieurs complexes enzymatiques
- sucrase-isomaltase (alpha-glucosidase)
- maltase-glucoamylase (alpha-glucosidase)
- Lactase (béta-glucosidase)
Dégradation de l’amidon
D’abord en maltose
(dans la lumière intestinale)
par la maltase
donne: 2 glucoses
(dans la membrane intestinale)
Dégradation du saccharose
par la Sucrase
donne : Glucose + Fructose
(dans la membrane intestinale)
Dégradation du lactose
par la Lactase
donne: Glucose + Galactose
(dans la membrane intestinale)
Absorption des glucides
absorbés par cellules épitheliales du système digestif sous forme de monosaccharides
Pour passer membrane ils utilisent des transporteurs
- Transport actif (utilise énergie)
- Transport facilité (ds le sens du gradient de concentration)
Comment se fait le transport actif
via le SGLT1 (sodium glucose co-traansporter 1) qu’on retrouve dans l’épithélium du tube digestif et du tubule rénal
Va utiliser un gradient transmembranaire de Na+ pour faire entre le glucose
Comment se fait le transport passif (facilité)
transport se fait selon son gradient de concentration facilité par des “perméases” du glucose de la famille des GLUT
Étapes de l’absorption intestinale du glucose
1) glucose traverse paroi intestinale par transport actif
(SGLT1 donc sodium requis et rôle important de la pompe Na-K-ATPase)
glucose (et fructose) peut aussi traverser par transport facilité (GLUT5)
2) glucose (et fructose) passe dans la circulation sanguine par transport facilité (GLUT2)
Absorption intestinale de glucose (et fructose) qd la concentration de sucre est élevé
meme chose que d’habitude + recrutement de GLUT2 à la membrane (participe au transport facilité)
Quelles sont les 2 voies métaboliques du glucose
- Voies anaboliques (de synthèse)
- Voies cataboliques (de dégradation)
Ex. de voie anabolique
Néoglucogénèse
Ex. de voie catabolique
Glycolyse
Définition de la glycémie
concentration de glucose dans le sang
Valeurs normales de la glycémie à jeun (après 8-12h)
4,0 à 5,5 mmol/L
Hypoglycémie
Si taux de glucose < 4,0 mmol/L
Hyperglycémie
Si taux de glucose > 5,5 mmol/L
Diabète
Si taux de glucose > 7 mmol/L
Quelles 2 hormones contrôlent la glycémie
Insuline et Glucagon
Par quoi est secrétée l’insuline
cellules béta des ilots de Langherans dans le pancréas
Mécanisme de sécrétion de l’insuline
quand il y a suffisamment de glucose dans le sang, le glucose va passer à travers le transporteur GLUT2 de la cellule béta, ce qui va éventuellement causer la libération d’insuline
La sécrétion d’insuline est induite par:
Les sucres
- Glucose
- Mannose
Les acides aminés
- Leucine
- Arginine
La stimulation du nerf vague
Peptides entériques
- Glucagon-like-peptide-1 (GLP-1)
- Glucose-dependent insulotropic peptide (GIP)
Effets de l’insuline
Insuline = hormone hypoglycémiante
- ACTIVE synthèse de glycogène (glycogenèse)
- INHIBE dégradation de glycogène (glycogénolyse)
- ACTIVE dégradation de glucose (glycolyse)
- INHIBE synthèse de glucose (néoglucogenèse)
- ACTIVE synthèse de lipides (lipogenèse)
- INHIBE dégradation de lipides (lipolyse)
Via quel transporteur le glucose rentre-t-il dans les tissus insuline-dépendants
GLUT4
Par quoi est secrété le glucagon
cellules alpha des ilots de Langherans
Effets du glucagon
glucagon = hormone hyperglycémiante
- INHIBE synthèse de glycogène (glycogenèse)
- ACTIVE dégradation de glycogène (glycogénolyse)
- INHIBE dégradation de glucose (glycolyse)
- ACTIVE synthèse de glucose (néoglucogenèse)
- INHIBE synthèse de lipides (lipogenèse)
- ACTIVE dégradation des lipides (lipolyse)
Glycogenèse
Formation de glycogène
glucose en excès est stocké sous forme de glycogène dans le foie (75g) et dans les muscles (300g)
Par quoi est stimulée la glycogenèse
insuline
Par quoi est inhibée la glycogenèse
glucagon (foie)
adrénaline (muscle)
Etapes de la glycogenèse
1) Glucose ➔ Glucose-6-phosphate
(glucokinase dans le foie ou hexockinase dans les muscles)
2) Glucose-6-phosphate ➔ Glucose-1-phosphate
(phosphoglucomutase)
3) Glucose-1-phosphate + UTP ➔ UDP-glucose + PPi
(UDP-glucose-pyrophosphorylase)
4) UDP-glucose + Glycogène(n) ➔ Glycogéne (n+1) + UDP
(glycogène synthase)
Glycogénolyse
Dégradation de glycogène
Permet d’obtenir du glucose-6-phosphate
(utilisé par la cellule ou converti en glucose)
Par quoi est stimulée la glycogenolyse
glucagon (foie)
adrénaline (muscle)
Par quoi est inhibée la glycogénolyse
insuline
Etapes de la glycogénolyse
1) Glycogene(n) ➔ Glycogène (n-1) + glucose-1-phosphate
2) Glucose-1-phosphate ➔ glucose-6-phosphate
(phosphoglucomutase)
3) glucose-6-phosphate ➔ glucose + Pi
(glucose-6-phosphatase dans le foie seulement)
au niveau cellulaire pourquoi le glucose est-il dégradé
pour libérer son énergie chimique
quelles sont les 2 voies métaboliques de la dégradation du glucose
Glycolyse
- dans le cytosol
- en absence d’oxygène
Cycle de Krebs
- dans la mitochondrie
- en présence d’oxygène
Glycolyse
Dégradation du glucose en 2 molécules de pyruvate
glucose ➔ 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH
3 phases de la glycolyse
- activation du glucose
- clivage de l’hexose en 2 trioses
- production d’énergie (ATP)
glycolyse se fait en combien d’étapes enzymatiques
10
3 étapes irréversibles de la glycolyse
- Synthèse du glucose-6-phosphate (étape 1)
- Synthèse du fructose-1,6-diphosphate (étape 3)
- Synthèse du pyruvate (étape 10)
etape 1 de la glycolyse
glucose ➔ glucose-6-phosphate
catalysée par l’hexokinase (ou par la glucokinase dans le foie et pancréas)
Hydrolyse de 1 ATP
glucose-6-phosphate ne peut pas traverser membranes et sert ensuite aux autres étapes de la glycolyse (ou a la synthèse de glycogène ou a la voie des pentoses phosphates)
etape 3 de la glycolyse
fructose-6-phosphate ➔ fructose-1,6-diphosphate
catalysée par 6-phosphofructokinase (PFK-1)
Hydrolyse de 1 ATP
Point de contrôle majeur de la vitesse de la glycolyse
etape 10 de la glycolyse
2 phosphoénolpyruvate ➔ 2 pyruvate
catalysée par la pyruvate kinase
Synthese de 2 ATP (1 par molécule de phosphoénolpyruvate)
régulation de la glycolyse
- concentration de glucose
- concentration d’ATP (concentration élevée inhibe glycolyse)
- stimulation par l’insuline
- stimulation par la fructose-2,6-diphosphate
Résultat de la glycolyse
- pyruvate formé va ensuite etre métabolisé
formation de lactate (en absence d’oxygène)
formation d’acetyl-CoA (dans la mitochondrie, en présence d’oxygène)
Néoglucogenèse
synthèse endogène de glucose
série de réactions enzymatiques menant à la synthèse de glucose à partir de plusieurs autres molécules (pyruvate, lactate, glycérol, acides aminés)
Où se produit la néoglucogenèse
Foie (principalement)
Reins
Est ce que la néoglucogenèse est active avant la naissance
non
Cycle de Cori
Dans le muscle:
- Glucose ➔ 2 pyruvate + 2 ATP
- 2 pyruvate ➔ 2 lactate
Via le sang, lactate arrive au foie
Dans le foie:
- 2 lactate ➔ 2 pyruvate
- 2 pyruvate + 6 ATP ➔ glucose
Via le sang, le glucose revient au muscle
Quelles sont les 3 voies de contournement pour renverser les étapes irréversibles de la glycolyse
- pyruvate ➔phosphoénolpyruvate
(inverse de l’étape 10 de la glycolyse) - fructose-1,6-diphosphate ➔ fructose-6-phosphate
(inverse de l’étape 3 de la glycolyse) - glucose-6-phosphate ➔ glucose
(inverse de l’étape 1 de la glycolyse)
Cout énergétique du renversement des étapes irréversibles de la glycolyse
6 ATP
étapes intermédiaires de la réaction pyruvate ➔ phosphoenolpyruvate
1) Pyruvate ➔ oxaloacétate
enzyme: pyruvate carboxylase
necessite 1 ATP
reaction activée par acetyl-CoA
2) Oxaloacétate ➔ phosphoénolpyruvate
enzyme: phosphoenolpyruvate carboxykinase
neessite 1 ATP
Enzyme qui catalyse la réaction Fructose-1,6-diphosphate ➔ fructose-6-phosphate
fructose-1,6-diphosphatase (PFK-2)
(elle est inhibée par l’AMP et par l’insuline)
Quel est le point de contrôle majeur de la vitesse de la néoglucogenèse
la réaction fructose-1,6-diphosphate ➔ fructose-6-phosphate
Enzyme qui catalyse la réaction glucose-6-phosphate ➔ glucose
glucose-6-phosphatase (présente seulement dans le foie et le rein)
Est ce que le produit de dégradation du glycogène dans les muscles c’est le glucose?
Non, c’est seulement possible dans le foie et les reins vu que c’est que la bas qu’on retrouve la glucose-6-phosphatase
Est ce que sans la déphosphorylation le glucose peut etre relaché dans la circulation?
Non, le glucose-6-phosphate ne passe pas la membrane
Sur quoi est concertée la la modulation de la glycolyse/néoglucogenèse?
la vitesse des différentes étapes irréversibles de la glycolyse et de la néoglucogenèse
effets de l’insuline sur la glycolyse
stimule la glycolyse donc stimule les enzymes qui catalysent étapes non réversibles de la glycolyse
effets de l’insuline sur la neoglucogenese
inhibe néoglucogenèse donc inhibe enzymes qui catalysent étapes non réversibles de la néoglucogenese
rôle du fructose-2,6-diphosphate
régulateur majeur du sens des voies métaboliques de la glycolyse et de la neoglucogenese
enzyme qui peut synthétiser ou dégrader le fructose-2,6-diphosphate
PFK-2
Caractéristiques du PFK-2
A une activité kinase et une activité phosphatase qui est controlée par la phosphorylation de la sérine
activité kinase du PFK-2
6-phoosphofructokinase
activité phosphatase du PFK-2
fructose-2,6-diphosphatase
Glycolyse avec effets de l’insuline
1) glucose rentre dans cellule et est transformé en fructose-6-phosphate (ETAPE 1 DE LA GLYCOLYSE)
2) en présence d’insuline, la sérine n’est pas phosphorylée donc PFK-2 se met en mode kinase
3) PFK-2 va donc former du Fructose-2,6-diphosphate
4) Fructose-2,6-diphosphate stimule PFK-1
5) PFK-1 catalyse fructose-6-phosphate en fructose-1,6-diphosphate (ETAPE 3 DE LA GLYCOLYSE)
6) formation de phosphoenolpyruvate
7) formation de pyruvate a partir du phosphoenolpyruvvate (ETAPE 10 DE LA GLYCOLYSE)
Neoglucogenese avec effets du glucagon et de l’épinephrine
1) pyruvate ➔ oxaloacétate ➔ phosphoenolpyruvate
2) phosphoénolpyruvate ➔ fructose-1,6-diphosphate
3) en présence de glucagon/épinephrine, la sérine est phosphorylée donc PFK-2 se met en mode phosphatase
4) PFK-2 va donc dégrader Fructose-2,6-diphosphate
5) Dégradation de Fructose-2,6-diphosphate entraine stimulation de Fructose-1,6-phosphatase (l’enzyme)
6) Fructose-1,6-diphosphate ➔ frucose-6-phosphate (catalysé par Fructose-1,6-phosphatase)
7) fructose-6-phosphate ➔ glucose
Que se passe-t-il après un repas contenant des glucides
- Augmentation de l’insuline
- Insuline déphosphoryle PFK-2
- PFK-2 déphosphorylisée se met mode kinase
- Formation de fructose-2,6-diphosphate à partir du fructose-6-phosphate
- fructose-2,6-diphosphate stimule PFK-1 et inhibe fructose-1,6-diphosphatase
Que se passe-t-il quand la glycémie chute
- Diminution d’insuline + augmentation de glucagon
- glucagon phosphoryle PFK-2
- PFK-2 phosphorylisée se met mode phosphatase
- Dégradation du fructose-2,6-diphosphate en fructose-6-phosphate
Métabolisme du pyruvate en condition anaerobique (ou sans mitochondries)
pyruvate transformé en lactate par la lactase déshydrogénase
- ca va regenerer du NAD+ a partir du NADH (qu’on vient de fabriquer en créant du pyruvate a partir de glucose)
Métabolisme du pyruvate en condition aerobique
pyruvate entre dans la mitochondrie où il est transformé en Acetyl-CoA par la pyruvate déshydrogenase
(formation d’une molécule de NADH)
Acetyl-CoA formé entre dans le cycle de Krebs
C’est quoi le cycle de Krebs
plein de réactions qui mènent a la production des intermédiaires biochimiques qui serviront a la production d’ATP par la chaine respiratoire mitochondriale
Ou se situe le cycle de Krebs
Dans la matrice de la mitochondrie chez les eucaryotes ou ds le cytoplasme de bacteries
Dans quelles conditions fonctionne le cycle de Krebs
en condition aerobiques
Cycle de Krebs (en gros)
Acetyl-CoA ➔ 2 CO2 + 3 NADH + FADH2 +GTP
en conditions anaerobiques, la glycolyse produit combien d’ATP
2 ATP par molécule de glucose
4 produites - 2 requises pour initier la glycolyse (hexokinase et PFK-1)
En conditions aerobiques, glycolyse produit combien d’ATP
38 ATP par molécule de glucose
Voie des pentoses phosphate servent a quoi
- Formation du NADH
- Formation de ribose
Est ce qu’une cellule ou organisme peut créer de l’énergie?
Non, énergie doit etre extraite de l’environnement
3 types d’énergie
- énergie cinétique
- énergie potentielle
- énergie chimique
C’est quoi la thermodynamique
étude quantitative des échanges d’énergie à l’intérieur d’un système
Deux catégories de réactions chimiques
- réactions exergoniques (dégagent de l’énergie)
- réactions endergoniques (qui ont besoin d’énergie)
Que représente le ∆G
le changement d’énergie libre au cours d’une réaction chimique
(G = énergie de Gibbs)
Si ∆G < 0
réaction exergonique et se produit spontanément
Si ∆G > 0
réaction endergonique et ne se produit pas spontanément
Si ∆G = 0
reaction en équilibre, se fait aussi vite dans un sens que dans l’autre
Pourquoi y a t-il couplage de reactions biochimiques
reactions endergniques ne peuvent pas se produire sans un apport energertique suffisant (énergie d’activation).
Energie nécessaire sera obtenue par couplage avec une reaction exergonique qui va libérer assez d’énergie pour activer la reaction endergonique
composés riches en énergie
- créatine phosphate
- Acetyl-CoA
- Phosphoénolpyruvate
- 1,3-biphosphoglycérate
- carbamoyl phosphate
source énergétique pour les reactions biochimiques de la cellule
ATP (adenosine triphosphate)
Composition de l’ATP
- Base azotée (adénine)
- Sucre (ribose)
- Phosphate
Où se fait la biosynthèse de l’ATP
Dans la mitochondrie (dans la chaine respiratoire mitochondriale)
Qu’est ce qui est nécessaire pour l’hydrolyse de l’ATP par les enzymes
L’association de l’ATP aux ions magnésium
Selon quoi varie l’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP
- pH du milieu
- concentration en ions Mg2+
Comment est la somme des concentrations intracellulaires en ATP, ADP et AMP
constante
Quand est ce qu’on a ATP ➔ ADP
Biosynthese
mouvements
transport actif
Quand est ce qu’on a ADP ➔ ATP
oxydation des molecules énergétiques
Comment obtient-on de la créatine phosphate
phosphorylation par l’ATP de la créatine pour obtenir de la créatine phosphate (composé riche en énergie)
Role de la creatine phosphate
forme de mise en reserve de l’énergie
cette réserve d’énergie est directement utilisable par la cellule, sans autres reactions du métabolisme
Phosphorylation de la creatine en creatine phosphate endogenique ou exergonique
endogenique
Si le corps est en surplus d’énergie
créatine + ATP ➔ créatine phosphate
Si ya baisse d’ATP (dépense énergétique)
créatine phosphate ➔ créatine + ATP
Synthese et elimination de la creatine
- synthétisée dans le foie, reins avant d’aller aux muscles (où elle va etre stockée)
- Apport par synthèse: 1g par jour et apport de la diète : 1g par jour
- créatine transformée en créatinine (2g par jour) uqi va etre éliminée par les reins dans l’urine
ex de couplage: phosphorylation du glucose
Glucose + Pi ➔ glucose-6-phosphate (endergonique)
ATP ➔ ADP + Pi (exergonique)
Somme des reactions:
Glucose + ATP ➔ glucose-6-phosphate + ADP + H2O
le couplage est facilité par l’hexokinase (ou glucokinase)
Oxydoréduction
combinaison d’une oxydation (perte d’électrons, perte d’hydrogene et gain d’oxygène) et d’une réduction (gain d’électrons, gain d’hydrogene et perte d’oxygène)
Toute réaction d’oxydoréduction est caractérisée par …
un potentiel standard d’oxydoréduction (E0)
E0 et transfert d’électrons
En presence de 2 couples d’oxydoreduction, celui qui a le E0 le plus élevé sera réduit tandis que l’autre sera oxydé
Est ce que transfert d’électrons du NADH + H+ à l’oxygène se fait directement?
NON, la variation d’énergie libre entre les 2 est trop importante donc reaction serait presque explosive et causerait énorme perte d’énergie
Comment augmenter le rendement de la récupération d’énergie
cellule transfert électrons du NADH + H+ vers l’oxygène de façon graduelle et contrôlée en utilisant les divers transporteurs d’electrons de la chaine respiratoire mitochondriale
Source d’énergie de l’organisme
catabolisme de nutriments (glucides, lipides, proteines) via voies métaboliques
- glycolyse
- beta-oxydation
- proteolyse
Bilan énergétique pour une mole de palmitate (lipide)
- 2 moles d’ATP (pour la synthèse d’acetyl-CoA)
- 7 moles de NADH + H+
- 7 moles de FADH2
- 8 moles d’Acetyl-CoA
BILAN TOTAL: 129 moles d’ATP
En quoi sont dégradées les protéines
acides aminés
Cycle de Krebs: bilan total pour 1 mole d’acetyl-CoA
12 moles d’ATP
chaine respiratoire mitochondriale
- 3 complexes transmembranaires (I, III et IV)
- 1 complexe qui traverse pas membrane (II)
petites étapes successives pour accumuler l’énergie dans la membrane interne de la mitochondrie
Où se passe chaine respiratoire mitochondriale
dans la membrane interne
Devenir des équivalents réducteurs qui ont traverse chaines respiratoire
transformées en ATP grâce a l’ATP synthase
membrane interne est …… au metabolites ionisés
imperméable
(protons peuvent pas revenir dans la mitochondrie)
Proteinen des diff complexes de la chaine respiratoire mitochondriale qui participent au transport des équivalent réducteurs
citons
citons
- flavoproteines
- protéines fer-souffle
- cytochromes
Protéines fer souffle
proteines qui possement atomes de Fe3+ qui sera réduit en Fe2+ au cours du transports d’équivalents
cytochromes
proteines possedant une porphyrine (ds laquelle on retrouve généralement un atome de fer)
complexe I de la chaine respiratoire mitochondriale rôle
prend des électrons de NADH, les fais cheminer ds son complexe et les achemine vers la coenzyme Q
complexe II rôle
prend FADH et donne a la coenzyme Q
role complexe III
accepte electrons de la coenzyme Q et les donne au cytochrome
rôle complexe IV
cytochrome C donne électrons au complexe IV qui les utilise pour transformer O2 en H20 (respiration cellulaire)
phosphorylation oxydative
couplage entre la respiration cellulaire (oxydation) et la synthèse d’ATP (phosphorylation)
théorie chimiosmotique de Mitchell
énergie nécessaire a la synthèse d’ATP par phosphorylation oxydative proviendrait d’un gradient de protons entre l’espace intermembranaire et la matrice mitochondriale
complexes I, III et IV agissent comme des …
pompes a protons (expulsent protons de la matrice a espace intermembranaire)
l’accumulation de protons dans l’espace intermembranaire cause quoi?
- un gradient de pH
- une différence de potentiel
Où se situe l’ATP synthase
membrane interne des mitochondries
2 parties de l’ATP synthase
- partie F0 : canal transmembranaire transporteur de H+
- partie F1 ATPase : partie phosphorylante
Caractéristique de la partie F0
- sous unités a et b sont fixes par rapport à la membrane et sont reliés au sous unités alpha et beta de F1
- cylindre c est mobile
Comment est synthétisée l’ATP
- le proton rentre dans le canal
- il fait tourner le rotor (le cylindre mobile)
- rotation du cylindre mobile entraine changement de conformation des sous-unités béta de F1
- Changement de conformation des sous-unités béta induit la synthèse d’ATP
rendement de la phosphorylation oxydative
- 3 molécules d’ATP par NADH + H+
- 2 molécules d’ATP par FADH2
facteurs qui influencent la vitesse de la respiration cellulaire
- Disponibilité en ADP
- Disponibilité de substrats
- Capacité des enzymes
- disponibilité de l’oxygène
