Métabolisme ATP et de la PCr durant l'exercice Flashcards
Qu’est ce que l’ATP ?
ATP = adénosine triphosphate
C’est une base, l’adénine, liée à un groupement de phosphate.
ATP 3 phosphate
si on l’oxyde
ADP 2 phosphate
si on l’oxyde une nouvelle fois
AMP 1 phosphate
C’est quand on rompt ce lien avce ce phosphate que l’on va produire de l’énergie.
Energie qui va être utilisée pour transformer de l’énergie chimique en énergie mécanique
Formule de l’hydrolyse de l’ATP et effet ?
ATP + H2O —(ATPase)–> ADP + HPO4°2- (Pi) + H+
Au fur et à mesure que l’on va hydrolyser l’ATP pendant l’effort, on va acidifié le milieu.
L’augmentation du Pi va être un signal pour l’activation de la glycolyse afin de combler le manque d’ATP
Quel impact aura l’augmentation de l’ADP (à la suite de l’hydrolyse de l’ATP) ?
- Bonne nouvelle : la concentration en ADP va aussi jouer un rôle dans la signalisation, surtout au niveau de la mitochondrie. La mitochondrie est sensible à la concentration en ADP. Si la concentration en ADP augmente, la mitochondrie va avoir tendance à augmenter la consommation en oxygène.
- Mauvaise nouvelle : si elle augmente trop, elle va modifier le rapport d’action de masse, diminuant la valeur absolue du ΔG, qui sera de -50-55kJ/mol plutôt que -60kJ/mol. Pour la même mole d’ATP
hydrolysée, on va donc pouvoir libérer moins d’énergie (phénomène de fatigue).
Comment évolue la consommation de l’ATP en fonction de l’intensité de l’exercice ?
La consommation (mol/min) sera beaucoup plus importante pour un 100m que pour un marathon
10g/s d’ATP consommé lors d’un marathon
Quel est notre Concentration d’ATP au repos et comment fait on pour répondre aux besoins énergétiques colossaux d’un sprint ?
Concentration d’ATP au repos : 5,5 à 8 mmol/kg
Consommation d’ATP lors d’un sprint de 10s : 5mmol/kg/s
exemple :
Consommation d’ATP lors d’un sprint de 10s : 5mmol x 10 = 50 mmol/kg
8/5 = 1,6
on pourrait tenir 1,6 s si on avait pas moyen de produire de l’ATP
Heureusement que notre corps peut produire de l’ATP très rapidement afin de répondre à ces besoins.
Il y a tout de même une légère baisse de concentration d’ATP après l’effort
Qu’est ce qui fournit de l’ATP ?
PCr
Myokinase (ADP + ADP –> ATP + AMP)
Glycolyse
Oxydation cellulaire
Qu’est ce qui consomme l’ATP ?
1) Complexe acto-myosique (65-80%)
2) Pompes Ca++ (SERCAs) (20-30%)
3) Pompes NA+-K+ (10%)
4) Phosphorylation des MLCs (5%) ce sont les chaines légère de la myosine
Quel est l’activité ATPasique en fonction du type de fibre ?
Fibre lente (Type I) marathonien : Activité ATPasique faible
Fibre rapide (Type IIa) : Activité ATPasique modérée
Fibre rapide (Type IIb) sprinteur : Activité ATPasique élevée
Quel autre système utilise t-on pour apporter de l’ATP rapidement (présent dans la cellule musculaire) ?
La phosphoryle créatine va être combiné à un ADP et un proton et de la créatine libre.
L’enzyme permettant cette catalysation est la Créatine Kinase.
Ici on consomme un proton, pouvoir tampon, on va alcaliniser le milieu.
Cette réaction est très utile lors d’exercice physique intense.
A la fin de l’exercice, la réaction va fonctionner dans l’autre sens afin de reformer les stock de PCr (phosphoryle créatine)
Rôle maintient de la concentration de l’ATP constant
Les rôles de la réaction Créatine kinase
- Maintient de la concentration d’ATP
- Contrairement à l’ATP on peut mobiliser une grande partie des stock de PCr
- L’augmentation de la Créatine va de même manière que l’ADP envoyé un signal à la mitochondrie afin qu’elle augmente sa consommation en oxygène
-Cr participe à l’activation des phosphorylations oxydatives
Qu’est ce que la Créatine (libre)
Résultat du catabolisme de la phosphorlyse créatine.
Elle permet dans l’autre sens de reformer les réserves de PCr.
Elle est présente dans le muscle et ne peut pas sortir du msucle sous cette forme, elle soit être hydratée et devient la créatinine, dès lors elle peut aller dans les urines.
En clinique, on peut se faire une idée de la concentration des urines en utilisant la créatinine car cette concentration est relativement constante.
La consommation de créatine exogène est elle bonne pour la performance ?
Seulement si la concentration en PCr est un facteur limitant, cela peut être bénéfique pour des effort allant de 30s à 2 min
La créatine peut elle faire grossir le muscle ?
Oui mais négligeable -> impact sur 3 mois
Est ce dangereux ?
Oui chez les patients ayant des problèmes rénaux car augmentation de la diurèse.
Quel est le régulateur de la créatine kinase ?
Grâce à la constante de michaelis menten (KM).
On peut voir que c’est la concentration d’ADP qui va influencer le sens de la réaction.
En effet c’est le seul subrat qui se situe dans la partie linéaire de la courbe de M.M.
C’est donc le seul qui peut influencer la réaction.
Donc lors de l’activité physique dès que l’on va consommé de l’ATP et donc Augmenter la concentration d’ADP on va favoriser cette réaction et reaugmenter la concentration d’ATP.
Comment évolue la concentration de la PCr lors de l’effort ?
Elle diminue de manière linéaire en fonction de l’intensité de l’exercice.
Un peu de la même manière que l’ATP, au plus l’exercice physique sera intense au plus leur concentration diminuera.
D’ou provient l’ATP nécessaire à la resynthèse de la PCr ?
Cette ATP provient de la mitochondrie.
et permet de reformer les réserve de PCr très vite (3min) , plus vite que l’ATP (1heures).
L’ATP n’est donc pas le facteur limitant.
Qu’est ce que l’adénylate kinase (myokinase) et quelle est son rôle ?
Elle transforme 2 ADP en ATP + AMP
Lors de l’exercice physique : hydrolyse de l’ATP qui produit de l’ADP → [ADP] augmente→activation de l’adénylate kinase dans le cytosol→ production d’ATP et d’AMP → [AMP] augmente en parallèle avec l’augmentation de la [ADP].
Cette réaction diminue la conc d’ADP permettant de diminuer le phénomène de fatigue.
Cette réaction augmente la conc AMP.
qui est un substrat de l’IMP.
Cette agmentation de la conc AMP active AMPK.
