CM 6 : Le Fonctionnement Métabolique des Cellules PDF

🧚 CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 1. introduction sur le métabolisme et les types trophiques définitions les cellules ont constamment besoin d’energie pour leur métabolisme métabolisme : ens...

🧚 CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 1. introduction sur le métabolisme et les types trophiques définitions les cellules ont constamment besoin d’energie pour leur métabolisme métabolisme : ensemble des réactions chimiques au sein de la cellule 2 flux de réactions chimiques opposés mais couplés : catabolisme : dégradation de molecules complexes et libération d’énergie réactions d’oxydation (perte d’e-) thermodynamiquement favorables anabolisme : synthèse de molécules complexes et consommation d’énergie reaction de réduction (gains d’e-) thermodynamiquement défavorable 3 fonctions du métabolisme : metabolisme energetique (extraction et stockage d’energie) métabolisme intermédiaire ( fabrication de précurseurs) métabolisme des macromolécules (synthèse des macromolécules à fonction structurale, catalytique et informationnelle) rôles de l’ATP et du NADH comme intermédiaires CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 1  réaction exergonique : réaction qui libère de l’énergie réaction endergonique : réaction qui capte de l’énergie ATP passage de l’ATP à l’ADP : hydrolyse énergie libérée lors de l’hydrolyse : 12kcal/mole NADH le NADH est un transporteur d’electrons les types trophiques CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 2  autotrophie organismes se nourrissant de manière autonome, à partir de : nutriments uniquement des substances minérales source de carbone CO2 (fixation du CO2) source d’azote NH4+, NO3-, N2 (fixation de l’azote) principalement des organismes photosynthethiques forment des molécules organiques (sucres) grâce à la photosynthèse (= leur source d’énergie est lumineuse) heterotrophie organismes se nourrissant au dépens des autres source e carbone et d’azote : molécule organiques (sucres) source d’énergie : énergie potentielle des liaisons chimiques 2. les réactions cataboliques catabolisme des glucides la glycolyse avant la glycolyse : polysaccharides dégradés en monomères, ces sucres simples sont transformés en glucose, qui rentre dans les cellules grâce à des transporteurs la glycolyse a lieu dans le cytosol elle ne permet de récupérer que 2% de l’énergie potentielle des liaisons covalentes du glucose CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 3  💚 1 glucose + 2 ADP + 2NAD⁺ —> 2 pyruvates + 2 ATP + 2 NADH devenir du pyruvate CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 4  ⚠️ à pH physiologique, l’acide pyruvique n’existe pas, il est sous la forme de pyruvate (forme ionisée) mitochondrie et respiration cellulaire structure et fonctions des mitochondries ADN mitochondrial : 37 gènes dont 13 qui codent pour des protéines de la chaine respiratoire dans la membrane interne de la dans la matrice mitochondriale mitochondrie cycle de Krebs chaine respiratoire mitoribosomes ATP synthétase ADN, enzymes de réplication… transporteurs de métabolites les étapes du cycle de Krebs CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 5  1. décarboxylation oxydation (irréversible) 2. oxaloacetate + acetyl CoA = citrate 4. perte d’1 C sous forme de CO2 + fabrication d’1 NADH (réaction d’oxydation) 5. perte d’1 C sous forme de CO2 + fabrication d’1 NADH (réaction d’oxydation) 7. intervention du complexe II de la chaine respiratoire → fabrication de pouvoir réducteur sous forme de NADH ou FADH2 = récupération d’e- la chaine respiratoire —> chemin des e- Q = coenzyme Q : se déplace latéralement dans la membrane interne Cyt C = cytochrome C : se déplace à la surface de la membrane interne ⚠️complexe II appartient au cycle de Krebs (il transfère 2 e- au Q sans transférer d’H⁺ CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 6  → 4 complexes qui permettent de faire passer des protons de la matrice vers l’espace intermembranaire grâce à l’énergie des e- → la chaine respiratoire est une chaine de transport des e- au cours de laquelle il y a une succession de réactions d’oxydo-réduction → les réactions de la chaine respiratoire sont thermodynamiquement favorables = le transfert d’e- entre 2 couplas redox se fait spontanément fonctionnement du complexe I de la chaine respiratoire complexe multiprotéique (45 polypeptides) 8 centres Fe/S : permettent le transfert des e- jusqu’au CoQ formation d’un gradient de protons membrane interne est imperméable aux protons → accumulation de H⁺ dans l’espace intermembranaire → gradient électrique et chimique (= électrochimique) de H⁺ → crée le potentiel de membrane synthèse d’ATP par l’ATP synthétase CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 7  seul endroit qui permet aux H⁺ de revenir vers la matrice structure : 10 chaines polypeptidiques 1. passage des protons (entre le segment statique et F0) 600kD (kiloDalton) 2. mouvement du rotor F0 plusieurs sous unités 3. changement de conformation de 2 domaines : F0 et F1 F1 représente 15% de la masse 4. synthèse d’ATP dans F1 protéique de la membrane interne bilan de l’oxydation complète d’une molécule de glucose CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 8  catabolisme des lipides la lipolyse s fait dans la matrice mitochondriale les différentes voies cataboliques gluconeogénèse fabrication de glucose à partir d’AA, de glycérol ou de lactate CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 9  bilan CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 10  toutes les réactions métaboliques dérivent de l’axe central glycolyse - cycle de Krebs CM 6 : le fonctionnement métabolique des cellules 11