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Métabolisme des sucres - أيض السكريات. Qelles relations métaboliques existent entre le cytoplasme (hyaloplasme) et la mitochondrie ?

Après digestion des grosses molécules polymériques provenant des aliments (protéines, polysaccharides et lipides), il résulte des sous-unités monomériques correspondant respectivement aux acides aminés, sucres simples (ex. glucose) et acides gras (+ glycérol). Le catabolisme, deuxième partie du métabolisme, génère de l'ATP (adénosine triphosphate) et des petites molécules élémentaires (Eau, Gaz carbonique).

Vidéo production d'ATP à partir d'une mole de glucose (bilan 38 ATP ou 36 ATP?)


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Métabolisme des sucres
carbohydrate metabolism
أيض (استقلاب) السكريات

L'ATP est aussi nécessaire pour l'anabolisme (première partie du métabolisme) qui construit des macromolécules complexes à partir des petites molécules élémentaites. La glycolyse (métabolisme des sucres), se déroulant dans le cytoplasme, aboutit à l'acide pyruvique qui rentre dans la mitochondrie pour continuer à produire de l'ATP lors de la respiration cellulaire.

Les petites molécules rentrent dans le cytoplasme des cellules et subissent encore une dégradation plus poussée. Les sucres simples, comme le glucose sont convertis en pyruvate (glycolyse).

Métabolisme et ATP

Il y'a, en même temps, production limitée d'ATP et de NADH (pouvoir réducteur) (visualisation des molécules de la glycolyse). L'orsque l'oxygène manque, la cellule opte pour une fermentation qui transforme l'acide pyruvique en acide actique (fermentation lactique) ou en éthanol et un gaz, le dioxyde de carbone (CO2) (fermentation alcoolique). Pour rappel l'ATP est un ribonucléotide (comparaison ATP et ARN)

ATP. Résultant du métabolisme

Le pyruvate rentre dans la mitochondrie des cellules. Il sera décarboxylé dans la matrice et transféré dans le cycle de Krebs sous forme de groupements acétyle lié au coenzyme A et donnant un composé chimiquement actif; l'acétyl coenzyme A (Acétyl CoA). D'autres quantités d'acétyl CoA résultent de l'oxydation des acides gras.

métabolisme. production d'ATP, et de déchets

-lexique


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Protéines et Enzymes, Baaziz 2013


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Toujours dans la mitochondrie, le groupement ACETYL de l'acétyl CoA est complètement dégradé en CO2 et en H2O. Cette oxydation entraine la production d'une grande quantité de NADH qui donne plusieurs ATP suite à un transport d'éléctrons (e-).

Il existe environ 1 milliard de molécules d'ATP par cellule typique. Elles serviront pour produire de l'énergie nécessaire pour d'autres réactions suite à leur hydrolyse en ADP et phosphate .

Vidéo production énergie en ATP à partir du glucose en aérobie (bilan 38 ATP ou 36 ATP?) (Ar):

Vidéo production énergie en ATP à partir du glucose en aérobie (bilan 38 ATP ou 36 ATP?) (Fr):

Liens utiles sur sucres et ATP:

- QCM Cycle de Krebs .... QCM sur la production d'énergie (ATP)

Acétyl Coenzyme A, composé actif  dans mitochondrie

Métabolisme et Importance du glucose (sucre)

Le glucose, un hexose (sucre monosaccharide composé de 6 atomes de carbone) est le seul substrat énergétique utilisé par les érythrocytes (globules rouges) et les cellules du système nerveux en conditions physiologiques. En plus, le glucose représente une source énergétique très importante pour les cellules musculaires au travail et il est également nécessaire à l'entreposage des acides gras libres dans les adipocytes. Cet hexose est donc une source vitale d'énergie pour plusieurs organes et tissus et de ce fait, sa concentration plasmatique est contrôlée avec précision. La concentration plasmatique normale de glucose est de 5 mM. Suite à un repas, la glycémie augmente légèrement pouvant atteindre une concentration de 9 mM chez un individu sain. Chez les sujets diabétiques insulino-dépendants ou non insulinodépendants mal contrôlés avec déficience en insuline, la glycémie peut même atteindre jusqu'à 20 mM (hyperglycémie). Contrairement, avec un surplus d'insuline entraine, l'utilisation de glucose peut dépasser la production endogène. Ceci entraîne une chute de la glycémie pouvant aller jusqu'à l'hypoglycémie (2,5 mM). Dans le cas d'une hyperglycémie ou d'une hypoglycémie, l'individu se retrouve en état d'instabilité métabolique se traduisant par le développement de plusieurs symptômes comme la polyurie, des palpitations, de la transpiration et des tremblements.

La captation cellulaire du glucose s'effectue par une glycoprotéine spécifique, insulinodépendante ou non, localisée dans la membrane plasmique qui le reconnaît et facilite son transport à travers la bicouche lipidique des cellules musculaires et adipocytaires.

insuline. Action

Le glucose peut également entrer dans la cellule sans l'action de l'insuline sur le transporteur, c'est-à-dire qu'il peut entrer dans la cellule selon son gradient de concentration. En fait, c'est ce qui peut arriver au niveau des érythrocytes, des reins, du foie et aussi des muscles.
Une fois entré dans la cellule, le glucose est rapidement phosphorylé par l'hexokinase (HK, cellules musculaires) ou la glucokinase (GK, cellules pancréatiques et hépatiques) en glucose-6-phosphate (G-6-P). Ce dernier peut alors être entreposé sous forme de glycogène (un polymère) ou simplement métabolisé en pyruvate via la voie glycolytique afin de fournir de l'énergie sous forme d'adénosine triphosphate (ATP). Les cellules hépatiques peuvent entreposer jusqu'à 8% de leur poids sous forme de glycogène comparativement à environ 3% pour les cellules musculaires. Cependant, la masse musculaire étant relativement supérieure à la masse hépatique, on retrouve beaucoup plus de glycogène entreposé au niveau des muscles squelettique.

Métabolisme. Rôle du foie dans l'homéostasie du glucose (sucre)

Il est généralement reconnu que le muscle ne peut contribuer directement à la concentration plasmatique de glucose car il ne possède pas l'enzyme glucose-6-phosphatase (G-6-Pase); seuls le foie et le rein possèdent cette enzyme. Dans les conditions physiologiques, le foie est la seule source endogène de glucose. Les reins peuvent y contribuer mais seulement lors d'un jeûne prolongé ou d'une acidose. La glucose-6-phosphatase enlève le groupement phosphate terminal pour produire du glucose. Le glucose peut alors diffuser à travers la membrane plasmique des cellules hépatiques et rénales afin d'atteindre le liquide interstitiel et entrer dans la circulation sanguine.

Lors d'un jeûne ou d'une activité physique prolongée, les réserves hépatiques de glycogène s'épuisent graduellement. Dès lors, la production hépatique de glucose dépend progressivement (selon le taux de dégradation du glycogène hépatique) de la néoglucogenèse c'est-à-dire de la biosynthèse de glucose à partir de précurseurs non glucidiques. En plus la néoglucogenèse contribue, en état postprandial, à l'utilisation des acides aminés libérés par les intestins et la contraction musculaire. Le glycérol relâché lors de la lipolyse est également soustrait de la circulation par le foie et peut participer à la biosynthèse de nouveau glucose.


Liens utiles:- Métabolisme et production d'ATP entre cytoplasme et mitochondrie dans les programmes de l'enseignement secondaire ---- QCM Métabolisme des glucides -- - Biochimie métabolique (métabolisme). Examen S4 -- Néoglucogenèse -- - TP Glucose-6 phosphatase -- Glycéraldéhyde-3-Phosphate Déshydrogénase (GAPDH) -- QCM Chaîne respiratoirie, mitochondrie -- QCM métabolisme général ---- Enzymes, Métabolisme. Exercices ---

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Métabolisme. ATP entre cytoplasme et mitochondrie