bio-énergétique introduction au métabolisme
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Institut de Formation en Soins Infirmiers – 1ère AnnéeAnnée universitaire 2014 - 2015
Bio-énergétique Introduction au métabolisme
Docteur Bernard LARDYFaculté de Médecine
Université Joseph Fourier
Energie et vie
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Catabolismedes nutrimentsRéduction des transporteurs d’électrons
Batterie Moteur électrique
Transformer le flux d’électron en Energie utilisable
Machine
Utilisation De l’énergie Pour un travail
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La BatterieOxydation et réduction
Transporteur d’électrons
La mitochondrie (Le moteur électrique)
Utilisation de l’énergie (La machine)
Plan du cours
CO2+ H2O
électronélectron
électronélectron
électronélectron
Oxydation
Réduction(plantes)
Oxydation des nutriments
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Production d ’énergie par oxydation complète du glucose en dioxidede carbone et en eau par des étapes impliquant des transporteurs d ’électrons spécialisés (NADH, FADH2)
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O
14 électrons produits10 NADH
2 FADH2
Glycolyse + cycle de Krebs
Glucose pyruvate Gaz carbonique + eau
Oxydation du glucose
électron
NADHFADH2
électron
?
Que fait l’organisme de tout ces électrons produits?
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La Batterie
La mitochondrie (Le moteur électrique)
Utilisation de l’énergie (La machine)
Organite intra cellulaire
Chaîne respiratoire de la mitochondrie
Synthèse d’ATP
Plan du cours
O2
Membrane externe
Membrane interneMatrice
La mitochondrie
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N
N
N
N
NH2
O
O O O
CH2O P O P O P O
O O O
Adénine
Ribose
Phosphates P
Structure de l’ATP
L’ATP: Stock d’énergie
AdénineRibose
P P P
AdénineRibose
P P P+
(ATP)
(ADP)
EnergieEnergie
7
H2O
H2O
Phosphorylation oxydative
Sucres Protéines Lipides
Rôle de la mitochondrie
8
H+ H+H+ H+ H+
ATP ATP
Glucose
pyruvate
pyruvate
NADHFADH2
Glycolyse
Cycle de Krebs
Chaîne respiratoire(consommation
d’oxygène)
ATP synthase
Production de CO2
Transfert d’énergie dans la mitochondrie
Poisons de la chaîne respiratoire
ATP
Glucose
pyruvate
pyruvate
Chaîne respiratoire
Poisons de la chaîne respiratoire(cyanure, antimycine A…)
NADHFADH2
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Animaux hibernants
Nouveau né humain
Arum Maculatum
Symplocapus Renifolius
H+ H+H+ H+ H+
Glucose
pyruvate
pyruvate
NADH, FADH2
UCP
Chaleur
Découplage de la chaîne respiratoire
glycolyse
2 Pyruvate 2 Acétyl CoA Cycle de Krebs
Chaînerespiratoire
Electron transportés
cytosol Mitochondrie
ATP
Glucose
2 NADH2 FADH2
2 0 2 34
2 NADH6 NADH
Bilan énergétique de la combustion complète d’un molécule de glucose
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électron
NAD(P)HFADH2
électron
ATP
A quoi sert l’ATP ?
La Batterie
La mitochondrie (Le moteur électrique)
Utilisation de l’énergie (La machine)
Les fonctions du vivant nécessite de l’énergie
Exemple de la contraction musculaire
Pour aller plus loin (lumière et vie)
Plan du cours
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Anabolisme(synthèse)
Mort cellulaireprogrammée
Locomotion
Digestion
Division cellulaire
Communication
Climatisation
Reproduction
Transport
Défense
À l’équilibre
Substrat Produit
1000 1
100 1
11
1
1
100
1000
ATPSans ATP
Avec ATP
ADP
Couplage d’une réaction à l’hydrolyse de l’ATP
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Muscle
Fibres musculaires
Myosine
Actine
La contraction musculaire (1)
Contraction
Muscle contractéMuscle au repos
RelâchementCette phase nécessite un apport d’énergie (stockage actif du calcium)
La contraction musculaire (2)
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Conclusion
électron
NAD(P)HFADH2
électron
ATP ADP
Pour aller plus loin
Le phénomène « vie » s’est intercalé entre 1 et 2 pour récupérer l ’énergie de la lumière grâce à des structures biochimiques adéquates
niveau de base
niveau excitéphoton
électron
1 2
niveau de base
niveau excité
3 4
soleil
Mécanisme
de la vie
Carbone réduit
Carbone oxydé
FluorescencePhosphorescence
Photosynthèsesoleil
électron
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Energie
Energie
Voies de transformation de l’énergie
« Ce qui entretient la vie est un petit courant électrique alimenté par le soleil »
Prix Nobel de médecine et physiologie (1937)
Svent Gyorgi (Biochimiste)
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Ai-je bien compris ? (autoévaluation)
Quels sont les transporteurs d’électrons les plus classiques?
A quoi servent les électrons transportés?
Quelle est la structure d’une mitochondrie?
Ou intervient l’oxygène dans le métabolisme?
A quoi sert l’ATP?
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