titre

1. Chapitre 2 titre Le métabolisme 1ère & 2ème parties

2. PLAN 1. Nature du métabolisme. 2. La glycolyse. plan 2.1. Les réactions. 2.1.1. La phase d’investissement. 2.1.2. La phase de dégradation. 2.1.3. Bilan. 2.2. Localisation.

3. 1. Nature du métabolisme. 1 m Organisme Niveau de complexité tissus 10 µm cellules 1 µm organites 10 nm molécules complexes 1 nm molécules simples PLAN

4. 1. Nature du métabolisme. 1 Fabriquer du vivant, c’est assembler les briques moléculaires en structures plus complexes. Augmenter la complexité nécessite de l’énergie. molécules simples molécule complexe PLAN

5. 1. Nature du métabolisme. 1 Le plus simple pour produire de l’énergie, c’est de l’extraire d’une molécule complexe et, par conséquent, détruire sa structure. L’énergie dégagée dépend du degré de chaos obtenu. En thermodynamique, le chaos s’appelle entropie. molécules simples molécule complexe PLAN

6. 1. Nature du métabolisme. Au fait, c’est quoi l’énergie? 1 Energie: capacité d’un système à modifier son environnement, c’est à dire à produire un travail. provoque un mouvement déplacement d’un objet déplacement d’un atome (réaction chimique, combustion,... ) Unité: le Joule déplacement d’un électron (courant électrique) produit de la lumière Dans la vie courante on lui donne plein d’autres significations,... PLAN

7. 1. Nature du métabolisme. Pour construire une cellule il faut: 1 Source = énergie lumineuse L’organisme est un phototrophe une source d’énergie Source = énergie chimique L’organisme est un chimiotrophe une source de matière Source = matière minérale (CO2, N2,...) L’organisme est un autotrophe Source = matière organique L’organisme est un hétérotrophe PLAN

8. 1. Nature du métabolisme. 1 Ca, c’est pour la théorie ! En pratique, comment ça marche ! C’est le domaine de la thermodynamique. Nous verrons ses principes plus tard. Avant, étudions les réactions d’une voie métabolique usuelle, la glycolyse. PLAN

9. 2. La glycolyse. Les réactions de dégradations appartiennent au catabolisme de la cellule. 2.1. Les réactions. 2.1 Les réactions de synthèses appartiennent à l’anabolisme. glucose ATP phase d’investissement ADP fructose diphosphate ADP phase de dégradation ATP Le tout formant le métabolisme. pyruvate PLAN

10. 2. La glycolyse. 2.1. Les réactions. 2.1.1 2.1.1. La phase d’investissement. O- P -O O CH2OH O O OH OH OH OH glucose fixation d’un groupement riche en électrons molécule peu réactive 1 nm PLAN

11. 2. La glycolyse. 2.1. Les réactions. 2.1.1 2.1.1. La phase d’investissement. BOUM O- O- P P -O O O O CH2OH CH2O O O O O Hexokinase OH OH OH OH OH OH OH OH glucose 6 phosphate glucose fixation d’un groupement riche en électrons molécule peu réactive PLAN

12. 2. La glycolyse. 2.1. Les réactions. 2.1.1 2.1.1. La phase d’investissement. Phosphoglucose isomérase CH2PO4 CH2PO4 OH O O OH OH OH OH CH2OH OH OH mais où ? il faut un alcool primaire glucose6P fructose 6 phosphate fixation d’un nouveau groupement riche en électrons molécule peu réactive isomérisation PLAN

13. 2. La glycolyse. 2.1. Les réactions. 2.1.1 2.1.1. La phase d’investissement. ATP ADP CH2PO4 CH2PO4 OH O O OH CH2PO4 Phosphofructo kinase OH OH CH2OH OH OH fructose6P fixation d’un nouveau groupement riche en électrons molécule peu réactive fructose 1,6 diphosphate PLAN

14. 2. La glycolyse. Rupture de la molécule en deux. Aldolisation 2.1. Les réactions. 2.1.1 2.1.1. La phase d’investissement. CH2PO4 O OH fructose 1,6 diphosphate CH2PO4 OH Molécule très réactive. Molécule très réactive. Les groupements chargés en électrons libres se repoussent. CH2PO4 C O CH2OH CHO CHOH CH2PO4 Aldolase OH Dihydroxyacétone phosphate DHP Glycéraldéhyde 3 phosphate G3P PLAN

15. 2. La glycolyse. 2.1. Les réactions. 2.1.2 2.1.2. La phase de dégradation. Les réactions qui utilisent le NAD+ sont des réactions d’oxydation. La glycolyse, et le catabolisme des cellules eucaryotes sont essentiellement des voies oxydatives. PLAN

16. 2. La glycolyse. Le bilan d’une voie métabolique est la somme des réactions qui la constituent. 2.1. Les réactions. 2.1.3 2.1.3. Bilan. glucose + ATP glucose 6 phosphate + ADP glucose 6 phosphate + ADP fructose6P fructose6P + ATP fructose 1,6 diphosphate + ADP fructose 1,6 diphosphate + 2.ADP glucose + 2.ATP PLAN

17. 2. La glycolyse. Le bilan d’une voie métabolique est la somme des réactions qui la constituent. 2.1. Les réactions. 2.1.3 2.1.3. Bilan. C’est vachement mieux ! Les biochimistes le notent comme ça. 2.ATP 2.ADP Les chimistes le notent comme ça. fructose 1,6 diphosphate + 2.ADP fructose 1,6 diphosphate + 2.ADP glucose + 2.ATP glucose + 2.ATP fructose 1,6 diphosphate glucose PLAN

18. 2. La glycolyse. Le bilan d’une voie métabolique est la somme des réactions qui la constituent. 2.1. Les réactions. 2.1.3 2.1.3. Bilan. 2.NAD+ 2.NADH + 2.H+ 2.ADP + Pi 2.ATP PLAN

19. 2. La glycolyse. Le bilan d’une voie métabolique est la somme des réactions qui la constituent. 2.1. Les réactions. 2.1.3 2.1.3. Bilan. Tout ça pour ça ? Faible rendement énergétique (2 ATP seulement) Le bilan révèle les faiblesses de cette voie. Dégradation du substrat incomplète Formation de déchets (NADH et ADP) Cette voie n’est que la première partie d’une voie plus aboutit. 2.NAD+ 2.NADH + 2.H+ 2.ADP + Pi 2.ATP PLAN

20. 2. La glycolyse. 2.2. Localisation. 2.2 Toutes les réactions du métabolisme se déroulent dans le cytoplasme. Les enzymes qui interviennent sont des enzymes cytoplasmiques. PLAN