Transcript Matière: biochimie de base prof: Mlle Ilhem

Matière: biochimie de base
Objectifs du cours:
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Connaître la structure des principales
molécules organiques et leur rôle dans
l’organisme.
Comprendre les réactions chimiques se
déroulant dans l’organisme: synthèse,
dégradation et échanges.
Chapitre n°2:
Étude des principales
réactions chimiques se
déroulant dans
l’organisme
1. introduction:
•
•
tous les êtres vivants, pour assurer le
maintien de leur structure, pour
réaliser leurs activités vitales et
autres, ont besoin de matériaux et
d’énergie.
Ces matériaux et cette énergie seront
fournis à l’organisme par les matières
organiques alimentaires qui subiront un
ensemble de réactions chimiques
appelés métabolisme.
•
•
Ces matières organiques alimentaires
auront ainsi les apports indispensables
pour couvrir les besoins de matière et
d’énergie.
L’énergie libérée par les nutriments
n’est pas directement utilisable par la
cellule, elle doit être transformée en
une molécule d’ATP.
2. Principales réactions
chimiques:
2.1. Métabolisme:
c’est l’ensemble de réactions se
produisant au sein de la matière
vivante. Parmi ces réactions on
distingue:
a. L’anabolisme:
C’est l’ensemble des réactions
participants à l’édification de
molécules complexes à partir de
composés biochimiques simples.
Ces réactions sont endergoniques c’est-àdire elles ne peuvent se réaliser que
par apport d’énergie qui sera en partie
fournie par les réactions du
catabolisme. Exemple la synthèse
protéique.
b. Le catabolisme:
c’est l’ensemble de réactions impliquées dans la
dégradation des molécules organiques. C’est
un processus exergonique, c’est-à-dire qu’il
n’a pas besoin d’apport énergétique. Au
contraire, le catabolisme produit de l’énergie
utilisable par l’intermédiaire de l’ATP, pour
l’ensemble des réactions de biosynthèse ou
anabolisme et l’ensemble des autres travaux
de l’organisme, comme par exemple le travail
musculaire. Ce catabolisme fournira
également de la chaleur.
2.2. Notion de couplage énergétique:
• Chez l’homme le fournisseur universel
d’énergie est une molécule: l’ATP
(adénosine triphosphate)
• L’ATP est présent dans toutes les
cellules humaines et constitue la seule
source d’énergie directement
exploitable.
• La concentration intracellulaire en ATP
est faible et l’ATP doit être
constamment régénéré à partir d’ADP et
de Pi.
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Le couplage énergétique entre les
réactions est donc réalisé par la
molécule d’ATP qui, par sa grande
facilité de diffusion et par la quantité
d’énergie qu’elle libère lors de son
hydrolyse, est l’agent de liaison
énergétique idéal au sein de la cellule.
3. Réactions chimiques et filières
énergétiques:
Dans nos aliments, 4 grands types de
molécules:
- l'eau et les molécules de petites tailles
(ions – sels minéraux),
- les glucides (sucres et apparentés
comme l'amidon),
- les protides (protéines)
- les lipides (graisses et huiles).
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Ces nutriments vont subir des réactions
cataboliques spécifiques pour donner
soit des métabolites direct du cycle de
Krebs soit des métabolites indirect.
Voir présentation simplifiée des
transformations chimiques se déroulant
au sein de l’organisme.
3.1. Le cycle de Krebs:
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Définition:
Appelé cycle citrique, c’est une séquence
cyclique de réactions catalysées par un
système multienzymatique.
Le cycle de Krebs est essentiellement
aérobie et intra mitochondrial.
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Réaction générale:
CH3COOH +3 NAD + FAD+2H2O
2CO2+3NADH,H+ +FADH2
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Bilan énergétique:
3 NADH,H+
3*3=9 ATP
1FADH2
2 ATP
1 GTP
Total: 12 ATP
1 ATP
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Rôle du cycle de Krebs:
Le CK est situé à un carrefour des
métabolismes glucidiques, lipidiques et
protidiques.
Il constitue:
1. La principale source d’ATP (énergie) de
la cellule en aérobiose.
2. La source de plusieurs métabolites
essentiels pour la synthèse des lipides,
des protéines et des acides nucléiques.
3.2. chaîne respiratoire:
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1.
2.
3.
La chaîne respiratoire:
Transfert d’électrons de NADH,
FADH2 à l’oxygène.
Couplée à la production d’énergie sous
forme d’ATP.
Se passe dans la membrane
mitochondriale.
Couplage du cycle de Krebs à la
chaîne respiratoire:
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Les composés réduits, NADH et FADH2,
formés au cours de la glycolyse, de l’oxydation
des acides gras et du cycle de Krebs sont très
“riches en énergie”. Ils vont être ré oxydés
par perte d’hydrogène qui va lui-même se
dissocier en proton et électron. Ces
électrons à haut potentiel d’énergie seront
transférés à la chaîne respiratoire, et
finalement à une molécule d’oxygène qui en
réagissant avec les protons donne de l’eau.