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Les principales voies du métabolisme

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

TABLE DES MATIERES

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

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 repasMUSCLESAutres TissusTISSUS ADIPEUX

FOIEtube digestif

Acides aminés

Acides gras

Fru-Gal-Glc

A.A.Acides aminés

(Energie)Lipogénèse

GlcGlc

Glycogénogénèse

Glycogène

GlcGlc

Triglycérides

Triglycérides

Glc

Glycogène

A.A.

Protéines

Lipogénèse

E E

EFigure 1 : état post-prandial

Les triglycérides :

iLieu de stockage : tissu adipeux selon 3 origines iUne fraction est oxydée dans tous les organes

Les acides aminés (A.A.) :

iSource d'énergie pour le foie iPeuvent être transformés en acides gras iParticipation aux synthèses protéiques dans toutes les cellules

Le glucose :

3

LES PRINCIPALES VOIES DU MÉTABOLISME

iSource d'énergie principale iStockage dans le foie et les muscles iTransformation en triglycérides et stockage dans le tissu adipeux

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

FOIEsystème nerveux

E E

Protéines

A.A.

Glycogène

Glc

Lactate

+Pyruvate

Ac. gras

E

Triglycérides

Ac. grasGlycérol

Glc

Glycogène

Glc néoglucogénèse néoglucogénèse néoglucogénèse glycogénolyseFigure 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. 4 Cours de Biologie, Enseignant : P. HARDOUIN , 29/07/2018

2.Notions d'énergétiqueO2

AlimentsENZ. DIGESTIFS

Nutriments

Nutriments

Nutriments

[tube digestif]CELLULE SANG

Enzyme

ENERGIE CHIMIQUE

but de la cellule : effectuer un travail cellulaire contiennent de l'énergie chimique potentiellecatalyseur = déclencheur de la réactiona.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 spontanéeLes 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

potentielleFigure 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 + BC + D

E + FG + H

Ep= 1000 kJEp= 800 kJ

Ep= 70 kJEp= 240 kJ

E

E200 kJ

30 kJ

Chaleur

Réaction exergonique

Réaction endergoniqueb.Application avec le Glucose :

C6H12O6O2OH2CO2

OH2 +66+6
++3838ATPADPPi E E E EE E chimique fortechimique 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

Quantitéd'énergieutilisable

Quantitéd'énergieglobale=1159x100

2815=41,2%

rendementdespertes=1656x100

2815=58,8%c.La molécule énergétique :

A = Adénosine (Adénine + Ribose)A = Adénosine

T = TriD = Di

P = PhosphateP = Phosphates

6 Cours de Biologie, Enseignant : P. HARDOUIN , 29/07/2018CH NC N NH2 NC CN CH O CH CHCH CH OHOH C H2 OPOH OH OO OH O OH OPOP

Adénine

RibosePPP

liaisons à haut potentiel énergétique on peut y stocker 30,5 kJ liaison à faible potentiel énergétique

on peut y stocker 10,5 kJAdénosine+ Acide phosphorique (Pi)+ 10,5 kJ8 adénosine mono-phosphate+ H2O

AMP+ Pi+ 30,5 kJ8 ADP+ H2O

ADP + Pi+ 30,5 kJ8 ATP+ H2O

CH NC N NH2 NC CN CH O CH CHCH CH OHOH C H2 OPOH OH OO OH O OH OPOP adénine ribosequotesdbs_dbs23.pdfusesText_29

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