[PDF] Libération de lénergie emmagasinée dans la matière organique. 1





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LA GLYCOLYSE

Etape 10 : Fabrication d'1 ATP (donc x 2). Irréversible. Enzyme : Pyruvate Kinase. BILAN ENERGETIQUE. 2 ATP Consommées + 4 ATP produites = 2 ATP Produites.



COURS DE METABOLISME LA GLYCOLYSE : VOIE DEM BDEN-M

C - BILAN ENERGETIQUE DE LA GLYCOLYSE. 4 œ REGENERATION DU NAD+ CYTOSOLIQUE. 5 - DEVENIR DU PYRUVATE. 5.1 - Oxydation du pyruvate en CO2.



glycolyse.pdf

Les différentes étapes de la glycolyse. 1.2.1. Phase d'investissement d'énergie. Bilan de la glycolyse en aérobiose : 2 + 5 = 7 ATP par mole de glucose.



La néoglucogénèse

Le bilan énergétique de la néoglucogenèse. 7. La régulation Lactate provenant de la glycolyse anaérobie : globule rouge et muscle en activité.



LA PRODUCTION DATP DANS LES CELLULES

THÈME 1 : ENERGIE ET CELLULE VIVANTE. Comme l'ATP* n'est pas stocké dans les cellules Bilan énergétique important : ... 1ère étape : la glycolyse.



Libération de lénergie emmagasinée dans la matière organique. 1

B. Les étapes de la glycolyse (doc.5) . C. Le bilan énergétique de la respiration cellulaire .



La glycolyse

80 à 90% de l'énergie fournie par les hydrates de carbone sont absorbés sous forme IV. Les étapes enzymatiques de la glycolyse. V. Bilan. VI. Régulation.



BACCALAURÉAT TECHNOLOGIQUE

La glycolyse (voie de métabolisme cellulaire catabolique) constitue la première 2.7 Établir le bilan énergétique de l'utilisation du glucose lors de la ...



TD n°10 : métabolisme des glucides Exercice 1 : 1/ Ecrire la réaction

5/Quel est le nom d'enzyme ayant X4 comme substrat ? 6/Quel est le bilan énergétique de la glycolyse et du cycle de Krebs à partir du fructose-6phosphate ? 7/ 



Anthony LOUESDON

Métabolisme voie métabolique



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La glycolyse est aussi appelée voir d'Emben meyerhoff Bilan énergétique de l'oxydation complète d'une molécule de glucose : 38 ATP Détails :



[PDF] La glycolyse

Les glucides fournissent 50 à 60 de la ration énergétique quotidienne 80 à 90 de l'énergie fournie par les hydrates de carbone sont absorbés sous forme de 



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Bilans de la glycolyse 1 3 1 Bilan moléculaire C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ ? 2 CH3-CO-COOH + 2 ATP + 2 NADHH+ 1 3 2 Bilan énergétique



[PDF] LA GLYCOLYSE OU VOIE D EMBDEN- MEYERHOF

Pyruvate 3 / BILAN ENERGETIQUE La glycolyse peut être divisée en trois grandes parties : - Activation du glucose avec consommation d'énergie (2 ATP) :



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La glycolyse comporten deux grandes phases : La première phase : consommation d'energie : Une phosphorylation du glucose aux dépens de l'ATP Ils sont ensuite 



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C - BILAN ENERGETIQUE DE LA GLYCOLYSE 4 œ REGENERATION DU NAD+ CYTOSOLIQUE 5 - DEVENIR DU PYRUVATE 5 1 - Oxydation du pyruvate en CO2



Glucides Glycolyse ou voie dEmbden-Meyerhof : bilan énergétique

Le bilan énergétique de la glycolyse (voie d'Embden-Meyerhof-Parnas) est de deux ATP Puis l'avenir sera différent selon les conditions cellulaires 



Métabolisme des glucides - Cours Pharmacie

8 oct 2009 · a) Les différentes étapes de la glycolyse; b) Bilan énergétique; c) Régulation de la glycolyse 2) Métabolisme du pyruvate; 3) Le cycle de 



[PDF] Glycolyse

III/INTERET BIOMEDICAL IV/ ENTREE DU GLUCOSE DANS LA CELLULE V/ ETAPES DE LA GLYCOLYSE VI/ BILAN ENERGETIQUE VII/REGULATION: A/METABOLIQUE B/ HORMONALE 



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Bilan de la glycolyse: 2ADP 2 NAD+ 2Pi glucose 2 acides pyruviques 2 NADHH+ Que devient l'acide pyruvique ? Énergie nette 2 ATP (-O2) et 8 ATP (+O2)

  • Quel est le bilan énergétique de la glycolyse ?

    Bilan de la glycolyse : formation théorique de 6 ATP (5 ATP en réalité). Bilan du catabolisme du pyruvate : formation de 3 ATP par molécule de pyruvate en théorie (2,5 en réalité) et donc de 6 ATP en théorie (5 ATP en réalité) pour une molécule de glucose.8 oct. 2009

  • Quels sont les bilans de la glycolyse ?

    Le bilan énergétique global de la glycolyse n'est donc que de deux molécules d'ATP par molécule de glucose, provenant de sa transformation en pyruvate (commune à l'arébiose et à l'anaérobiose).

  • Quelle est l'équation bilan de la glycolyse ?

    glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ ? 2 pyruvate* + 2 ATP + 2 (NADH + H+) + 2 H2O. Le pyruvate CH3-CO-COO? désigne en toute rigueur la base conjuguée de l'acide pyruvique CH3-CO-COOH. La glycolyse est d'une importance cruciale pour l'organisme car c'est la voie principale du métabolisme du glucose.
  • Les étapes de la glycolyse sont les suivantes : 1) le glucose est converti en fructose-6-phosphate par l'enzyme hexokinase ; 2) le fructose-6-phosphate est ensuite divisé en deux molécules à trois carbones appelées glycéraldéhyde-3-phosphate ; 3) ces molécules sont ensuite converties en pyruvate, qui libère de l'
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Table de matière

I.

organique au niveau de la cellule. ........................................................................................................................................ 2

A. Rappels. ................................................................................................................................................................... 2

B. Analyse de quelques données expérimentales ......................................................................................................... 3

C. Conclusion ............................................................................................................................................................... 5

II. Étude de la glycolyse ................................................................................................................................................... 5

A. Quelques données sur les couples NAD+/NADH, H+ et FAD+/FADH2 (doc.4) ...................................................... 6

B. Les étapes de la glycolyse (doc.5) ........................................................................................................................... 6

C. Bilan de la glycolyse ................................................................................................................................................ 6

III. Étude de la respiration cellulaire ............................................................................................................................. 7

A. Mise en évidence du rôle et de la structure de la mitochondrie ............................................................................... 7

1. Mise en évidence du rôle de la mitochondrie ................................................................................................................. 7

2. Ultrastructure de la mitochondrie (doc.7) ................................................................................................................. 8

B. Les oxydations respiratoires .................................................................................................................................. 10

1. 4XHO HVP OH GHYHQLU GH O·MŃLGH S\UXYLTXH ? ................................................................................................................... 10

1.1. 0LVH HQ pYLGHQŃH GH OM GpJUMGMPLRQ ŃRPSOqPH GH O·MŃLGH S\UXYLTXH dans la matrice ................................................... 10

1.2. IHV pPMSHV GH OM GpJUMGMPLRQ GH O·MŃLGH S\UXYLTXH dans la matrice (doc.9) ............................................................... 11

1.2.1. )RUPMPLRQ GH O·$ŃpP\O-coenzyme A.................................................................................................... 11

1.2.2. Cycle de Krebs .................................................................................................................................... 11

1.2.3. %LOMQ GH OM GpŃRPSRVLPLRQ GH O·MŃLGH S\UXYLTXH GMQV OM PMPULŃH ........................................................ 11

2. La chaine respiratoire UpGXŃPLRQ G·22 HP SORVSORU\OMPLRQ R[\GMPLYH ............................................................................ 12

2.1. Mise en évidence du rôle de la chaine respiratoire ............................................................................................... 12

2.2. Mise en évidence du rôle des sphères pédonculées ................................................................................................ 13

2.3. Conclusion PpŃMQLVPH GH OM UpGXŃPLRQ G·22 HP OM SORVSORU\OMPLRQ R[\GMPLYH (doc.12) .......................................... 15

C. Le bilan énergétique de la respiration cellulaire .................................................................................................... 16

D. Conclusion sur la respiration cellulaire.................................................................................................................. 16

IV. La fermentation. ..................................................................................................................................................... 17

A. Étude de quelques exemples. ................................................................................................................................. 17

1. La fermentation alcoolique. ..................................................................................................................................... 17

1.1. Mise en évidence de la fermentation alcoolique. .................................................................................................. 17

1.2. Les étapes de la fermentation alcoolique (doc.14) ............................................................................................. 17

1.3. Quelques caractéristiques de la fermentation alcoolique ....................................................................................... 17

2. La fermentation lactique ........................................................................................................................................ 17

2.1. Mise en évidence de la fermentation lactique ..................................................................................................... 17

2.2. Les étapes de la fermentation lactique. (doc.16) ............................................................................................... 18

2.3. Quelques caractéristiques de la fermentation alcoolique ....................................................................................... 18

B. Définition de la fermentation ................................................................................................................................. 19

V. Le rendement énergétique de la respiration et de la fermentation ............................................................................. 19

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potentielle et leur dégradation plus ou moins complèt

9 Quelles sont les modalités de conversion

métabolites en énergie utilisables par les cellules ?

9 Quelles sont les structures cellulaires impliquées dans les mécanismes qui assurent la

conversion de cette énergie ? I. emmagasinée dans la matière organique au niveau de la cellule.

A. Rappels.

¾ Rappels sur la cellule. (doc 1)

Document 1:

¾ llule animale.

1 : mitochondrie

2 : paroi cellulosique

3 : vacuole

4 : réticulum endoplasmique

5 : membrane cytoplasmique

6 : chloroplaste

7 : appareil de Golgi

8 : noyau

9 : ribosomes

10 : cytoplasme

¾ Bilan analytique.

Les cellules animales et végétales réalisent des fonctions et des activités qui nécessitent une dépense

cellules consomment des substances organiques (comme les glucides), elles réalisent des réactions qui

conversion de cette énergie libérée en ATP qui constitue la forme énergétique utilisable par les cellules.

¾ (doc 2)

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Document 2:

cellules animales, végétales et bactériennes).

¾ (figure 2):

9 9

¾ Quelques questions

9 emmagasinée dans les substances

organiques ? 9 ? 9

énergétique ?

B. Analyse de quelques données expérimentales

¾ Exercice (doc. 3)

¾ Éléments de correction

1. ¾ 2 reste presque constante dans la valeur 210 µmol/l et celle du CO2 dans la valeur 50 µmol/l.

¾ 2

celle du CO2 augmente et atteint la valeur 210 µmol/l. Constatation : en présence de glucose, les cellules de la levure consomment O2 et rejettent CO2. 2.

¾ La diminution de la quantité du glucose est due à une consommation de ce sucre par les cellules de la

levure. chaleur. ¾ de la masse de la levure est due à une multiplication des cellules de cette levure. Ces

¾ Les

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Document 3:

™ x différentes

activités cellulaires, on propose :

¾ Première expérience: La levure de bière est un champignon formé d'une seule cellule ovoïde, elle s'observe

facilement au microscope (figure 1). On réalise une manipulation dont les étapes sont les suivantes :

9 On place des levures dans un milieu de culture aéré (oxygéné) mais dépourvue de nutriments pendant deux jours, le

but est que les cellules consomment tous les réserves cytoplasmiques.

9 Le milieu de culture (qui contient des cellules de en levures suspension) est placé dans un montage EXAO qui

permet la mesure des 2 et de CO2 dans le milieu de culture (figure 2).

9 Au temps t, on injecte dans le milieu de culture une solution de glucose à 50 g/l

9 La figure 3 montre le graphique lié au montage EXAO.

1. À partir des données du graphique de la figure 3, 2 et du CO2.

9 mesures première expérience : la quantité du glucose a diminué; la

température du milieu de culture a augmenté; la masse de la levure a considérablement augmenté et

2. Interprétez ces résultats.

3. À partir des données précédentes, déterminez la voie métabolique utilisée par les cellules de la levure de bière pour

obtenir là leur développement dans cette première expérience.

¾ Deuxième expérience: On place une suspension de cellules de levure de bière dans un récipient hermétique avec du

glucose et très peu 2. Un montage EXAO permet de mesurer les différents produits présents dans le récipient. Les

résultats de cette deuxième expérie augmentation de la masse des levures.

4. Analysez et interprétez les données de la figure 4. Déduisez la ou les voies métaboliques utilisées par les cellules de la

levure de bière dans cette deuxième expérience.

¾ Troisième expérience:

5. À

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3. Les cellules de la levure de bière ont consommé le O2, rejeté le CO2

Ces cellules ont donc utilisé la respiration cellulaire comme voie métabolique : dégradation complète du

glucose en substance minérales (CO2 et H22, permet la pour les

4. Analyse des données de la figure 4 :

La concentration du glucose diminue progressivement de 29 à 15 mg/l La 2 diminue et devient nulle à partir de 200 s La concentration de CO2 augmente progressivement de 3 à 38 mg/l mg/l.

Constatation :

™ 2), les cellules 2

part et rejettent CO2 métabolique.

™ 2), les cellules utilisent une autre voie

métabolique : dégradation incomplète du glucose en éthanol et CO2 augmentation de la masse des levures.

5. La cellule A (qui a séjourné dans le milieu aérobie) présente un grand nombre de mitochondries, alors

que la cellule B (qui a séjourné dans le milieu anaérobie) ne présente pas mitochondrie. On peut donc

supposer que la mitochondrie est un organite cellulaire qui intervient dans la respiration cellulaire.

C. Conclusion

des s respiration cellulaire et de la fermentation :

9 La respiration cellulaire se déroule obligatoirement en milieu aérobie. Au cours de ce phénomène, les cellules

utilisent O2 pour la dégradation complète du glucose en CO2 et H2O qui sont des substances minérales dépourvues

9 la fermentation se caractérise par le fait que les cellules ne consomment pas O2, ainsi elles décomposent le

glucose de manière incomplète en un résidu organique riche en énergie et un résidu minéral (ou en résidu organique

uniquement).

II. Étude de la glycolyse

™ La respiration cellulaire ainsi que la fermentation débutent par une étape commune qui est la

glycolyse. Cette étape se déroule dans le cytoplasme des cellules (hyaloplasme ou cytosol) sans

O2. BIOF. Science PC / SVT U1 /CB3CA4CB A A42 C2

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A. Quelques données sur les couples NAD+/NADH, H+ et FAD+/FADH2 (doc.4)

B. Les étapes de la glycolyse (doc.5)

™ enzyme

spécifique. On peut rassembler ces réactions chimiques en trois étapes essentielles qui sont illustrées par le

document 5.

Document 5:

Première étape : Formation du fructose diphosphate avec

Le glucose fixe un

Deuxième étape : Formation

diphosphate. La molécule du fructose diphosphate se scinde en deux en C3 appelé glycéraldéhyde phosphate. Chaque molécule de ce sucre fixe un groupement phosphate et subit une oxydation, elle libère des e- et de H+ qui sont fixés par une molécule de NAD+, celle-ci est réduite en NADH+H+. A la suite de ces réaction le glycéraldéhyde phosphate se transforme en acide glycérique diphosphate.

Troisième étape :

pyruvique acide glycérique diphosphate cède ses deux glycérique diphosphate en acide pyruvique.

C. Bilan de la glycolyse

™ -réduction que le glucose subi dans le

cytoplasme et dont les résultats sont les suivants :

Document 4:

Les couples redox NAD+/NADH+H+ et FAD/FADH2

- et de protons H+,

ainsi ces molécules passent continuellement de la forme rédui selon les réactions suivantes:

Pour simplifier on écrit ces réactions comme suit : BIOF. Science PC / SVT U1 /CB3CA4CB A A42 C2

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9 Oxydation

pyruvique ;

9 Réduction de deux molécules de NAD+ qui se transforment en NADH+H+ (composés riches en

9 Synthèse t le bilan énergétique de la glycolyse.

™ On peut résumer le bilan global de la glycolyse comme suit : C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 ADP + 2Pi 2 CH3-CO-COOH + 2 (NADH+H+) + 2ATP NADH,

H+VRLHQWUp-R[\GpVF

HVW--NAD+.

III. Étude de la respiration cellulaire

A. Mise en évidence du rôle et de la structure de la mitochondrie

1. Mise en évidence du rôle de la mitochondrie

™ Exercice (doc. 6)

Document 6:

™ Pour mettre en évidence le rôle des mitochondries dans la respiration cellulaire, on propose les données suivantes : ¾ Première donnée : La figure 1 représente les de cellules animales :

9 Un broyage mécanique permet la séparation

fragment de foie placé dans une solution de glucose.

9 Une première centrifugation (5 min à 900 G)

9 Une deuxième centrifugation (10 min à

10 ¾ Deuxième donnée : On réalise une expérience dont les étapes sont les suivantes :

9 Au temps t0, une suspension de

mitochondries (isolées à partir de cellules de foie) 2 réacteur Biocell (appareil permettant la réalisation des expériences de biologie cellulaire).

9 On ajoute du glucose à la suspension au

temps t1 2.

9 On su2

Biocell. Les résultats sont traduits par le graphe de la figure 2.

1. À 2, puis déduisez la nature du métabolite

énergétique utilisé par les mitochondries.

¾ Troisième donnée : On place une suspension de mitochondries dans une solution nutritive riche en O2. On ajoute à la

solution, du glucose au temps t12 + Pi au temps t3. Le graphe de la figure 3 présente 2 2. BIOF. Science PC / SVT U1 /CB3CA4CB A A42 C2

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™ Éléments de réponse

1. Analyse des données de la figure 2:

9 De t0 à t22 1. Les

mitochondries ne consomment pas O2 en absence ou en présence du glucose.

9 acide pyruvique en t22

Constatation :

utilisent

2. Analyse des données de la figure 3:

¾ De t0 à t22

par les mitochondries.

¾ 22 et

¾ + Pi au temps t3, on remarque :

9 Une 2 ;

9 Une 95UA.

¾ 2

mitochondries.

Constatation

la respiration cellulaire appelée oxydations respiratoires.

2. Ultrastructure de la mitochondrie (doc.7)

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Document 7:

Figure 1: Mitochondrie observée au microscope électronique Figure 2: Structure moléculaire des membranes de la mitochondrie Figure 3: Quelques caractéristiques de la mitochondrie Parties de la mitochondrie Quelques caractéristiques Membrane externe - Composée de 40% à 50% de lipides et de 50% à 60% de protéines. - Structure comparable à celle de la membrane cytoplasmique.

Membrane interne

- Grande surface grâce aux crêtes. - Composée de 20% de lipides et 80% de protéines parmi lesquelles : + - qui forment la chaine respiratoire ;

Matrice

- Présence des transporteurs des e- et des H+ (Les couples NAD+/NADH+H+ et FAD/FADH2). + Les décarboxylases catalysent la décarboxylation : réaction chimique au cours de laquelle

une molécule de CO2 est libérée à partir d'une molécule organique portant un groupement

carboxyle COOH. + Les déshydrogénases catalysent la déshydrogénation substance organique par enlèvement d'un ou plusieurs H+ qui seront fixés par un accepteur (comme le NAD+ ou le FAD). BIOF. Science PC / SVT U1 /CB3CA4CB A A42 C2

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B. Les oxydations respiratoires

1. 4XHO HVP OH GHYHQLU GH O·MŃLGH S\UXYLTXH ?

1.1. Mise en évidence GH OM GpJUMGMPLRQ ŃRPSOqPH GH O·MŃLGH S\UXYLTXH dans la matrice

¾ Exercice (doc. 8)

Document 8:

(pyruvate) au niveau des mitochondries, on cultive des cellules animales dans un milieu riche en O2 et contenant du glucose marqué par le carbone radioactif 14C. nouvelles substances radioactives. Le tableau ci- contre montre la localisation et la concentration de ces substances radioactives en fonction du temps.

1. Déterminer le devenir du pyruvate au niveau des

tableau.

Temps Milieu

extracellulaire

Milieu intracellulaire

Cytoplasme Mitochondrie

T0 G+++

T1 G+ G++

T2 a.P++ a.P+

T3 a.P+++ et a.K+

T4 CO2+ a.K+++

- G : glucose - a.P : acide pyruvique ou pyruvate - a.K : acides du cycle de Krebs Le nombre de "+» est proportionnel à la quantité de molécules radioactives présentes dans le milieu.

¾ Éléments de réponse

9 Analyse et explication :

¾ Au temps T0 : présence du glucose en grande quantité dans le milieu extracellulaire et son absence

dans le milieu intracellulaire.

¾ Au temps T1: présence du glucose en faible quantité dans le milieu extracellulaire et en quantité

moyenne dans le cytoplasme. Le glucose est donc passé du milieu extracellulaire vers le cytoplasme.

¾ Au temps T2 on remarque :

9 La disparition du glucose du milieu extracellulaire ;

9 lasme et en faible

quantité dans la mitochondrie.

9 Explication : au niveau du cytoplasme, le glucose subit la glycolyse ; il se décompose en pyruvate

dont une partie passe dans la mitochondrie.

¾ Au temps T3 on observe:

9 du cytoplasme et son apparition en grande quantité

dans la mitochondrie ;

9 du cycle de Krebs en faible quantité dans la mitochondrie.

9 Explication

acides du cycle de Krebs.

¾ Au temps T4 on remarque:

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