Chapitre 5 : Le métabolisme Flashcards
C’est quoi l’énergie ?
La capacité à soutenir un travail donné.
Pour atteindre l’homéostasie, les cellules ont besoin d’énergie pour effectuer certaines réactions chimiques.
Quelle est la forme d’énergie la plus importante de l’organisme ?
L’énergie chimique, une forme d’énergie potentielle correspondant à l’énergie contenue dans les liaisons chimiques des molécules.
Quels sont les 2 principes de la thermodynamique ?
- Aucune énergie ne se crée ou ne se perd, elle ne peut que se transformer ou se convertir en une autre forme d’énergie.
-Chaque fois qu’on a une conversion d’énergie, une partie de l’énergie se transforme en chaleur.
Qu’est-ce que le métabolisme ?
L’ensemble des réactions biochimiques se produisant dans les cellules de l’organisme.
-Les aliments sont transformés en nutriments assimilables par le système digestif, grâce aux enzymes digestives.
-Absorption des nutriments assimilables qui sont transportés par le sang dans toutes les cellules.
-Les cellules utilisent leurs nutriments pour synthétiser l’ATP et les biomolécules utilisées dans la structure cellulaire.
Que faut-il pour briser les liaisons chimiques des nutriments ?
Réactifs, eau, enzymes
Quel est le rôle des enzymes ?
Agissent comme ciseaux moléculaires, car elles servent de catalyseurs en accélérant les réactions chimiques normales de l’organisme, ce qui augmente le rythme de formation des produits. Elles agissent donc sur des réactions qui auraient lieu de toute manière, en abaissant l’énergie d’activation des réactions cellulaires. Donc, pas besoin d’une grande quantité de chaque enzyme.
Quelle est la différence entre le catabolisme et l’anabolisme ?
Catabolisme : Réaction de dégradation
Anabolisme : Réaction de synthèse
Comment est régulée la production d’ATP ?
L’ATP est emmagasinée dans le corps en quantité limitée dans toutes les cellules. Cette réserve sert à une utilisation immédiate. La régulation et la production d’ATP se fait via l’impact de l’ajout ou du retrait d’un groupement phosphate sur l’enzyme, donc sur sa fonction.
Comment le métabolisme, via les voies métaboliques, permet-il de fournir de l’énergie ?
Grâce au passage d’électrons d’une structure chimique à une autre, qui survient pendant les réactions chimiques appelées réactions d’oxydoréduction. Le transfert des électrons libère de l’énergie emmagasinée dans les molécules de nutriments, et cette énergie est transmise successivement à une chaine d’autres molécules et finit par aboutir à l’ADP pour former de l’ATP, riche en énergie.
De quoi dépend la destinée des nutriments assimilables ?
- Des besoins de l’organisme
1.Ils servent tout d’abord à la formation de molécules organiques (biomolécules) nécessaires à la formation de la structure des cellules.
2. Ils servent à fabriquer des molécules d’ATP
-De la présence d’oxygène (provenant de la respiration cellulaire)
Quels sont les 2 modes de production de l’ATP ?
A) Phosphorylation au niveau du substrat
-Transfert direct du groupement phosphate à l’ADP –> ATP
-Produit peu d’ATP
B) Phosphorylation oxydative
- L’énergie du gradient de protons (H+) transportée par des coenzymes (navettes), sert à la liaison du groupement P à l’ADP –> ATP.
-Réalisée par l’enzyme ATP-SYNTHASE
-Nécessite de l’oxygène
-Produit beaucoup d’ATP, mais nécessite des navettes
Qu’est-ce qu’un cofacteur ?
-Molécule non protéique qui s’associe à une enzyme donnée pour lui venir en aide. Ils se retrouvent ensuite intacts après la réaction.
ex : servir accepteurs d’hydrogène (navette NAD+ et FAD)
-Cofacteur inorganique : ion (tel le zinc, le fer, le cuivre ou le magnésium)
-Cofacteur organique ou coenzyme : souvent dérivés de la vitamine B
Pourquoi le glucose est essentiel au maintien de la vie ?
Toutes les cellules l’utilisent pour la synthèse de leur ATP. De plus les neurones et les globules rouges ne peuvent utiliser aucun autre carburant pour produire leurs molécules d’ATP.
C’est quoi la respiration cellulaire ?
Une série de voies métaboliques qui permettent aux organismes d’extraire l’énergie contenue dans les liaisons chimiques du glucose, qui servira à synthétiser de l’ATP en le dégradant à l’aide d’enzymes.
Quel est le rôle de l’oxygène dans l’organisme humain ?
Permet de faire une oxydation complète du glucose = maximum d’ATP produit. S’il n’y a pas d’oxygène, la respiration cellulaire sera partielle.
D’où provient l’oxygène nécessaire à l’oxydation du glucose ?
Des poumons (inspiration), puis transportée dans le sang. Les déchets sont expirés lors de la respiration pulmonaire.
Quelles sont les 4 étapes métaboliques de la respiration cellulaire ?
- Glycolyse (anaérobie)
- Réaction transitoire (aérobie)
- Cycle de l’acide citrique (aérobie)
- Chaîne de transport d’électrons (aérobie)
C’est quoi la glycolyse ?
-Toutes les cellules vivantes peuvent réaliser la glycolyse à l’intérieur de leur cytoplasme.
-La glycolyse est un processus anaérobie. Si il y a de l’oxygène, respiration cellulaire aérobie. S’il n’y a pas d’oxygène, fermentation.
-Elle comprend 10 étapes chimiques et chaque réaction est catalysée par une enzyme spécifique. Seules 3 étapes. dont la première, sont irréversibles.
-Bilan net de 2 ATP
Quel critère détermine la destinée du pyruvate à la suite de la glycolyse ?
La quantité d’oxygène disponible.
Aérobie : Respiration cellulaire aérobie
Anaérobie : Voie de la fermentation lactique
Pourquoi la lactate ne peut pas s’accumuler en trop grosse quantité dans les cellules ?
Car il diminuerait le pH du milieu intracellulaire, ce qui pourrait avoir un impact (é) sur les protéines de la cellule (incluant les enzymes). Le lactate peut donc :
-Diffuser hors de la cellule et aller du foie vers le sang
-Au retour de l’oxygène, on peut reformer le pyruvate (si pas trop longtemps)
Le lactate peut s’accumuler dans les cellules et entrainer une sensation de fatigue ou de douleur musculaire.
Qu’est-ce qui se passe pendant la réaction transitoire ?
Réaction chimique subie par le pyruvate avant son entrée dans le cycle de l’acide citrique, dans la matrice de la mitochondrie. Le transport du pyruvate dans la matrice mitochondriale se fait grâce à un transporteur logé dans la membrane interne de la mitochondrie afin qu’il puisse pénétrer dans la matrice. Une fois dans la matrice, le pyruvate ne peut retourner à l’extérieur de la mitochondrie.
Que se passe-t-il lors du cycle de l’acide citrique ?
Comme la glycolyse, aucune étape du cycle de l’acide citrique n’utilise directement l’oxygène. Cependant, comme les coenzymes (navettes) réduits produits par le cycle de l’acide citrique alimentent la chaîne de transport d’électrons, qui elle nécessite de l’oxygène, alors on considère que ces deux voies sont couplées et qu’elles nécessitent la présence d’oxygène.
- Le cycle de l’acide citrique comprend 8 étapes et donc plusieurs enzymes et il produit des acides cétoniques.
-On appelle ça un cycle , car on regénère l’oxalocétate utilisé au départ.
Que se passe-t-il dans la chaîne de transport des électrons ?
Les navettes (NAD+ et FAD) ont recueilli des atomes d’hydrogène au cours de la glycolyse, de la réaction transitoire et du cycle de l’acide citrique. Ces atomes seront redirigés sur les crêtes de la membrane interne de la mitochondrie où se déroulera la phosphorylation oxydative.
La chaîne de transport d’électrons permet la libération d’électrons des atomes d’hydrogène transportés par des navettes, ce qui libère de l’énergie qui permettra de produire l’ATP. Ainsi, à la fin de la chaîne, l’accepteur final, les molécules d’oxygène, capture les électrons en même temps que les protons enlevés, ce qui forme de l’eau.
Quelles sont les 3 étapes de la chaîne de transport des électrons ?
- Transfert des électrons de coenzymes/navettes (ex: NADH + H+) à des transporteurs protéiques localisés sur les crêtes de la mitochondrie.
- Établissement d’un gradient de protons ou protonique (H+)
Le passage des électrons transportés par les transporteurs protéiques est utilisé pour pousser de force les ions H+ vers l’espace intermembranaire via les pompes à protons ancrées dans la membrane interne de la mitochondrie.
-Il y a une différence de concentration des ions H+ de part et d’autre de la membrane interne, ce qui crée un gradient de concentration.
-Cette grande concentration d’ions H+ créé un voltage. - Exploitation du gradient de protons (H+) pour produire l’ATP par la force proton-motrice de la phosphorylation oxydative.
La membrane interne de la mitochondrie est relativement imperméable à la diffusion des ions H+. Les protéines ATP synthases sont les seules parties de la membrane perméables aux ions H+.
-Elles utilisent la force proton-motrice qui pousse les ions H+ dans l’enzyme ATP synthase.
-L’énergie recueillie par cet enzyme sert à transformer l’ADP en ATP.
Quel est le trajet d’un glucide jusqu’au foie ?
Transformé en nutriments assimilables : glucose, fructose et galactose. Ces sous ces formes qu’ils sont ensuite absorbés par la muqueuse intestinale et envoyés dans le sang pour ensuite être transportés au foie par la veine cave hépatique.
Diffusion facilitée
Quel est le trajet d’une protéine jusqu’au foie ?
Transformés en acides aminés. Ces sous ces formes qu’ils sont ensuite absorbés par la muqueuse intestinale et envoyés dans le sang pour ensuite être transportés au foie par la veine cave hépatique.
Diffusion facilitée
Quel est le trajet d’un lipide jusqu’au foie ?
Transformés en acides gras libres, glycérol, monoglycéride et cholestérol. C’est sous ces formes qu’ils sont ensuite absorbés par la muqueuse intestinale, inclus dans un chylomicron, puis envoyés dans la lymphe par un vaisseau chylifère pour ensuite être transportés au foie par la circulation sanguine (artère hépatique).
Qu’arrive-t-il au fructose et au galactose (autres monosaccharides)
Dans les hépatocytes, ils sont transformés en molécules intermédiaires de la glycolyse, puis en glucose ou en ATP selon les besoins.
