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

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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Titre

Chapitre 2

titre

Le métabolisme

1ère & 2ème parties


Titre

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.


Titre

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


Titre

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


Titre

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


Titre

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


Titre

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


Titre

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


Titre

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


2 1 1

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


2 1 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


2 1 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


2 1 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


2 1 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


2 1 2

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


2 1 3

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


2 1 31

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


2 1 32

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


2 1 33

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


Titre

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


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