Les principales voies du métabolisme · PDF file LES PRINCIPALES VOIES DU...

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  • Les principales voies du métabolisme

  • Cours de Biologie, Enseignant : P. HARDOUIN , 29/07/2018

    TABLE DES MATIERES

    I.Généralités...................................................................................................................................................4

    1.Devenir et utilisation des nutriments dans l'organisme...........................................................................4

    a.Devenir des nutriments après le repas.................................................................................................4

    b.Devenir des nutriments lors d'une période de jeûne (de courte durée)...............................................5

    2.Notions d'énergétique..............................................................................................................................6

    a.Qu'est-ce que l'énergie ?......................................................................................................................6

    b.Application avec le Glucose :.............................................................................................................7

    c.La molécule énergétique :...................................................................................................................7

    3.Les coenzymes........................................................................................................................................9

    a.Rappel :...............................................................................................................................................9

    b.Rôle des coenzymes comme réactifs de transfert de groupe.............................................................10

    II.Le métabolisme des glucides....................................................................................................................13

    1.La glycogenèse......................................................................................................................................14

    2.Glycogénolyse.......................................................................................................................................14

    3.La glycolyse..........................................................................................................................................14

    a.Devenir des 2 molécules de pyruvate................................................................................................15

    b.La chaîne respiratoire........................................................................................................................16

    c.Cycle de Krebs..................................................................................................................................18

    III.Métabolisme des acides aminés..............................................................................................................20

    1.Devenir des protéines alimentaires.......................................................................................................20

    2.Catabolisme des acides aminés.............................................................................................................21

    a.Désamination oxydative....................................................................................................................21

    b.Réaction de transamination...............................................................................................................21

    c.Réaction de décarboxylation.............................................................................................................22

    d.Couplage désamination-transamination............................................................................................23

    1

  • LES PRINCIPALES VOIES DU MÉTABOLISME

    e.Devenir de l'ammoniac......................................................................................................................23

    IV.Le métabolisme des lipides.....................................................................................................................25

    2

  • Cours de Biologie, Enseignant : P. HARDOUIN , 29/07/2018

    I. Généralités 1. Devenir et utilisation des nutriments dans l'organisme

    a. Devenir des nutriments après le repas

    MUSCLES Autres Tissus TISSUS ADIPEUX

    FOIE tube digestif

    Acides aminés

    Acides gras

    Fru-Gal-Glc

    A.A.Acides aminés

    (Energie) Lipogénèse

    GlcGlc Glycogénogénèse

    Glycogène

    Glc Glc

    Triglycérides

    Triglycérides

    Glc

    Glycogène

    A.A.

    Protéines

    Lipogénèse

    E

    E

    E

    Figure 1 : état post-prandial

    Les triglycérides :

     Lieu de stockage : tissu adipeux selon 3 origines

     Une fraction est oxydée dans tous les organes

    Les acides aminés (A.A.) :

     Source d'énergie pour le foie

     Peuvent être transformés en acides gras

     Participation aux synthèses protéiques dans toutes les cellules

    Le glucose :

    3

  • LES PRINCIPALES VOIES DU MÉTABOLISME

     Source d'énergie principale

     Stockage dans le foie et les muscles

     Transformation en triglycérides et stockage dans le tissu adipeux

    b. Devenir des nutriments lors d'une période de jeûne (de courte durée).

    MUSCLES Autres Tissus TISSUS ADIPEUX

    FOIE système nerveux

    E

    E

    Protéines

    A.A.

    Glycogène

    Glc

    Lactate +

    Pyruvate

    Ac. gras

    E

    Triglycérides

    Ac. gras Glycérol

    Glc

    Glycogène

    Glc

    néoglucogénèse

    néoglucogénèse

    néoglucogénèse

    glycogénolyse

    Figure 2 : état de jeûne

    Problème essentiel : maintenir la glycémie constante car le système nerveux ne peut utiliser que le glucose comme source d'énergie. Or le glucose n'est plus absorbé au niveau du tube digestif (période de jeûne). Les sources de glucose sanguin sont au nombre de 4 : Glucose hépatique et les 3 voies de la néoglucogenèse. Les Triglycérides sont la première source d"énergie utilisée en cas de jeûne. Si la période de jeûne est de courte durée, les réserves de glycogène suffisent.

    Si la période de jeûne est de longue durée, il se produira une protéolyse afin de transformer les acides aminés en glucose et tous les organes (sauf le cerveau) utiliseront les acides gras comme source d'énergie afin d'épargner au maximum la glycémie.

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  • Cours de Biologie, Enseignant : P. HARDOUIN , 29/07/2018

    2. Notions d'énergétique

    O2

    Aliments ENZ. DIGESTIFS

    Nutriments

    Nutriments

    Nutriments

    [tube digestif] CELLULE

    SANG

    Enzyme

    ENERGIE CHIMIQUE

    but de la cellule : effectuer un travail cellulaire

    contiennent de l'énergie chimique potentielle

    catalyseur = déclencheur de la réaction

    a. Qu'est-ce que l'énergie ?

    C'est la capacité à effectuer un travail. Toutefois, cette énergie existe sous deux formes : énergie cinétique (énergie de mouvement, eg : la pierre qui tombe) ou énergie potentielle (énergie de position, eg : énergie contenue dans la pierre).

    énergie potentielle

    énergie spontanée

    énergie cinétique

    énergie non spontanée

    Les deux énergies sont inter-convertibles soit de façon spontanée (c'est la pierre qui tombe et qui passe de son niveau énergétique haut à son niveau énergétique bas = réaction exergonique), soit de façon non spontanée (c'est la pierre qui remonte vers son niveau énergétique haut : il faut pour se faire apporter de l'énergie à la pierre = réaction endergonique).

    Toutefois, pour libérer l'énergie potentielle et transformer celle-ci en énergie cinétique il faut une énergie d'activation (eg : la clé que l'on tourne dans la voiture démarre le moteur)

    énergie d'activation

    énergie cinétique

    énergie potentielle

    Figure 3 : différentes énergies

    5

  • LES PRINCIPALES VOIES DU MÉTABOLISME

    Unités énergétique : kJ (le kilojoule)

    Couplage énergétique : Les réactions endergoniques sont couplées à des réactions exergoniques.

    A + B C + D

    E + F G + H

    Ep= 1000 kJ Ep= 800 kJ

    Ep= 70 kJ Ep= 240 kJ

    E

    E 200 kJ

    30 kJ Chaleur

    Réaction exergonique

    Réaction endergonique

    b. Application avec le Glucose :

    C6H12O6 O2 OH2 CO2

    OH2

    + 6 6 + 6

    + +38 38ATP ADP Pi

    E

    E

    E

    EE

    E

    chimique forte chimique faible

    30,5 kJ

    2815 kJ

    Pertes : 2815 - (30,5 x 38) = 1656 kJ

    chaleurthermiqueT=37°C

    chimique forte sucre réducteur

    oxydation

    Réaction exergonique

    Réaction endergonique

    chimique faible

    Quantité d ' énergie utilisable Quantité d ' énergie globale

    =1159 x 100 2815

    =41 ,2%

    rendement des pertes=1656 x100 2815

    =58 ,8%

    c. La molécule énergétique : A = Adénosine (Adénine + Ribose) A = Adénosine T = Tri D = Di P = Phosphate P = Phosphates

    6

  • Cours de Biologie, Enseignant : P. HARDOUIN , 29/07/2018

    CH N

    C

    N

    NH2 NC

    C N CH