partie 1: 1.3 glycogène, glucose, glycolyse

Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, Glycolyse

1ère étape: Glycolyse

Le glucose pénètre dans la cellule musculaire à partir du sang. Le glucose entre directement dans le processus catabolique ou bien est stocké sous forme de glycogène. Le catabolisme du glucose commence par une réaction de phosphorylation. Le glucose 6 phosphate formé comporte un groupe phosphate ionisé qui empêche ces composés de quitter la cellule, car la membrane cellulaire est imperméable aux molécules ayant un groupement phosphate.

Remarque importante!!!!!

G6P

G3P

1,3DPG

3Phosphoglycérate

2Phosphoglycérate

PEP

Pyruvate

Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, GlycolyseGlycogène

(G1P)

Glucose6Phosphate (G6P)

Fructose6Phosphate (F6P)

F1,6diP

GP glycogène phosphorylase

PFK phosphofructokinase

Pi

ATP

ADP

DiHydroxyacétone3Phosphate

Pi

NAD

NADH2

ADP

ATP

ADP

ATP

G3P

1,3DPG

3Phosphoglycérate

2Phosphoglycérate

PEP

Pyruvate

Pi

NAD nicotinamide adénine dinucléotideNADH2

ADP

ATP

ADP

ATP

glycogènolyse

glycolyse

1ère étape: Glycolyse

Cytoplasme

glucoseATP

ADP

Hexokinase

Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, oxydoréduction

Réaction d’oxydoréduction

Réducteur + oxydant Oxydé + Réduit + T°

G3P + NAD+ 1,3DPG + NADH+H+

NADH+H+ gagne une partie de l’énergie potentielle qui était contenue dans le substrat. Lors de son oxydation ultérieure, le NADH+H+ restitue l’énergie qui peut être transférée à l’ATP.

Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, pyruvate?

2ème étape: le devenir du pyruvate

Pyruvate Lactate + H+LDH

Lactate DésHydrogénase

PDH

PyruvateDésHydrogénase

Acétyl CoenzymeA (ACoA)

NAD

NADH2

NAD NADH2

CO2

Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, mitochondrie

Membrane interne

Membrane externe

Matrice

KC . R

3ème étape: le cycle de Krebs, Cycle acide citrique, cycle de décarboxylation

Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, Cycle de Krebs

Citrate

Isocitrate

ACoA

cétoglutarate

Succinyl CoASuccinate

Fumarate

Malate

Oxaloacetate

NAD

NADH2

NAD

NADH2

CO2

CO2

ATP ADP

FAD

FADH2

NAD

NADH2

Prix Nobel 1953

Cyt c

Complexe I Complexe II Complexe III

Complexe IVCoenzyme Q

Mécanisme de la phosphorylation oxydative

Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, Chaîne respiratoire

4ème étape: Chaîne respiratoire

Matrice

Espace inter membranaire

Mécanisme de la phosphorylation oxydative

Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, Chaîne respiratoire

4ème étape: Chaîne respiratoire

NADH+H+

NAD+

e-

e- e-

e-

e-

2H++1/2 O2 H2O2H+

H+H+ H+ H+

ADP + Pi ATP

Partie 1: 1.4 Oxydation, acide gras libre

Les réserves de lipides sont inépuisables ( courir 120 h ). Les lipides sont stockées dans le tissu adipeux et le muscle sous forme de triglycérides (ou graisse neutre). Les Triglycérides constituent la majeure partie des lipides de l’organisme. Elles sont formées par la liaison de deux types de molécules: les acides gras (AG) et le glycérol (Gly). Le glycérol est une molécule à 3 carbones qui appartient à la classe des glucides.

1 TryG 3 AG + 1 Gly

AG

Gly

AG

AG


StockageTriglycéride

TriG

TriG

TriG


StockageTriglycéride

MuscleConcentration très variable

Réserves stockées sont de 15,6 kg dans le corps humain.

Homme de 70 kg

Adipocyte

Adipocyte Adipocyte

Adipocyte Adipocyte

Tissu adipeux

TriG

Transport par le sang

Stockage dans les tissus

TriG

TriG

AG

AG

AG

Gly

Gly

GlyTissu Adipeux

adipocyteAGL

AGL

Gly

Gly


Insuline

AG

Gly

TriGTriG

TriG


DihydroxyAcétone Phosphate

Pyruvate

ACoA

K

Oxydation

stockées

ADP + Pi

ATP

CnH2nO2

-C2

-C2

-C2

-C2


n ACoA

Hélice de Lynen

NAD+

NADH+H+FAD+

FADH+H+

KADP + Pi

ATP

ATP

ADP + Pi


Oxydation complète des triglycérides

TriG

AG

Gly

AG

AG

Pyruvate

ACoA

KADP ATP

CnH2nO2

C14---C18

?

Partie 1: Substrats énergétiques, Bilan

Glucose Ac.palmitique

Glycolyse Aérobie

Quantité de substance

- en mole 1 1 1

- en gramme 180 180 256

O2 consommée en moles 0 6 23

CO2 produit en moles 0 6 16

Produits finaux Lactates CO2 + H2O CO2 + H2O

QR: VCO2/VO2 1 1 0.7

Énergie totale libérée G en kJ 197 2871 9793

ATP synthétisée en mole par mole

2 36 130

Énergie transférée à l’ATP en kJ 61 1100 3972

Rendement de la dégradation en %

31 38 41

Tableau. Données bioénergétiques du catabolisme cellulaire du glucose, acide palmitique, d’après Dejours 1975

Partie 1: 1.5 le métabolisme musculaire

Anaérobie alactique

Anaérobie lactique Aérobie

ADP+ Pi

ATP

PCK

Cr PCr

acidose

Glycogène

Hexose mono P

Pyruvates

PFK

GP

H+ + Lactates

ADP+ Pi

ATP

Glucose

Hexokinase

Pyruvates

ACoA

K

NAD NADH2

ADP ATP

O2

100m sprint environ 13 mmol.l-1

200m sprint environ 18 mmol.l-1

400,800 et 1500m environ 23 mmol.l-1

5000m environ 13 mmol.l-

10000m environ 8 mmol.l-1

Lactate apparaît dès 1.6 sd’exercice!!!!!


ATP-PCrGlycolyseAérobie





6%

50%44%

4%

48%48%

Sprint 6s sur ergocycle Sprint 100 m

Sprint 400 m Sprint 800 m

13%

62%

25% 6%

50%

44%

Fig. Apport d’énergie par l’utilisation des différentes voies métaboliques.

6 s 15 s 30 s

15

12

9

6

3

PCrGlycolysePhosphorylation oxydative

Déb

it d

e r

en

ou

vellem

en

t d

’ATP

(m

mol.

kg

-1 d

e m

uscle

sec.s

-1)

Fig. Apport d’énergie par l’utilisation de PCr et du Glycogène et par la phosphorylation oxydative, pendant un exercice de sprint de 30 s sur Ergocycle à 250% de VO2max (Parolin et coll., 1999).


partie 1: 1.3 glycogène, glucose, glycolyse

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