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Le glucose

et le métabolisme énergétique cellulaire 

 

 

 

Note 1: le glucose est le nutriment le plus utilisé par les cellules de l'organisme comme source énergétique. 

note 2:  Nous ne développerons ici que le catabolisme du glucose c'est à dire les réactions qui à partir du glucose vont aboutir à des composé plus simples et fournir de l'énergie. 

                                       

                   Les réactions de la glycolyse

 

glycolyse.gif (8114 octets)

 

Dans une première étape le glucose est transformé par une série de 10 réactions biochimiques en 2 molécules de pyruvate  (CH3COCOOH). 

Chacune de ces réactions intermédiaires est catalysée par une enzyme spécifique.
Ces réactions se déroulent dans le cytoplasme et constituent les réactions de la glycolyse.

 

 
 

Ensuite les molécules de pyruvate peuvent suivre 2 voies métaboliques différentes:

Soit une dégradation partielle anaérobie ou fermentation

 

Soit une série de réactions aboutissant à son oxydation complète dans les mitochondries et à sa  décomposition en molécules de dioxyde de carbone (CO2) 

Cet ensemble de réaction débute par l'entrée du pyruvate dans  la mitochondrie. Il est transformé en  Acéthyl CoA , molécule qui va servir de substrat à une suite de réactions biochimiques nommé  " cycle de Krebs " représenté ci -dessous. 

 

Le cycle de Krebs

 

 

Le cycle de Krebs ou cycle de l'acide citrique

 

 

 

Un certain nombre de produits issus du cycle de Krebs vont ensuite rejoindre, la membrane de la mitochondrie pour y participer aux réactions de la  La phosphorylation oxydative et de la chaîne des transporteurs d'électrons

L'ensemble de ces réactions ( glycolyse + cycle de Krebs + phosphorylations oxydatives ) constitue la respiration cellulaire. 

Les réactions exothermiques qui libèrent de l'énergie sont couplées à des réactions de synthèse de molécules d'A.T.P., ou d'autres molécules ( N.A.D+, ou  F.A.D.)  ayant pour rôle de stocker de l'énergie   Ces molécules  vont "stocker" cette énergie chimique dans des liaisons chimiques "riche en énergie" puis vont être utilisées ensuite en fonction des besoins énergétiques de la cellule.

 

 

Le transfert des électrons du NADH ou du FaDH2  vers l 'oxygène dégage une énergie de 26,2 kcal/mole d'électrons transférés. 

(durant ce transfert les électrons descendent un potentiel de 1,14 V.)

Cette énergie est récupérée par des complexes macromoléculaire insérés dans la membrane de la mitochondrie qui créer un gradient de protons.
Celui ci servira de source énergétique pour activer une ATP Synthétase.

 

Régulation:  l' accumulation d'ATP ou  de citrate  provoque l' inhibition de la phosphofructokinase1 qui catalyse la 3 ième étape de la glycolyse)