LES PHOSPHORYLATIONS DE L`ATP DANS LE VIVANT
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LES PHOSPHORYLATIONS DE L’ATP DANS LE VIVANT Introduction Présentation de l’ATP : schéma de la molécule (adénosine triphosphate) c’est un nucléotide (composé d’adénine, d’un ribose et de trois groupes phosphates). L’énergie se trouvant au niveau de ces liaisons des groupes phosphates est essentielle à la vie cellulaire. L’ADP est le produit issu de la déphosphorylation de l’ATP au cours de réactions chimiques endergoniques (anabolisme) nécessitant un apport en énergie pour se réaliser. Etant alors la principale source d’énergie directement utilisable par les cellules, l’ATP doit être constamment renouvelé. Ce renouvellement n’étant pas spontané, il se fait pas le bais d’autres réactions du métabolisme, elles favorables (catabolisme ou photos ynthèse). Par quels moyens l’ATP est- il régénéré au cours du métabolisme ? Comment rendre possible une réaction qui n’est pas spontanée ? I. LA FORMATION D’ATP LIEE AU SUBSTRAT : EXEMPLE DE LA GLYCOLYSE 1. Présentation de la glycolyse et site de phosphorylation de l'ADP -phase d’investissement puis phase de transphosphorylations et oxydations schéma glycolyse + localisation dans la cellule+point de formation de l'ATP -montrer à quel niveau de la glycolyse l’ATP est formé -équation bilan de la glycolyse : permet de former un peu d’ATP équation bilan et rendement ATP lors de la glycolyse 2. Transphosphorylations assurées par les enzymes -réaction canalisée par les enzymes, exemple de la pyruvate kinase formule de la réaction -haut potentiel de transfert du groupement phosphate de PEP permet la phosphorylation de l’ADP en ATP (couplage chimio-chimique) formule de la réaction 2. LA FORMATION D’ATP LIEE A UNE CHAINE D’OXYDO-REDUCTIONS ALIMENTEE PAR L’OXYDATION DE SUBSTRATS 1. La formation d’un pouvoir réducteur (NAD+) durant la glycolyse et le cycle de Krebs et rôle dans la synthèse de l'ATP -décarboxylation oxydative du glucose jusqu’au CO2 permet la formation de NADPH,H+ schéma représentant la décarboxylation avec formation de NADPH,H+ -localisation de la formation du pouvoir réducteur 2. Utilisation du pouvoir réducteur au niveau de la chaîne respiratoire -cascade d’oxydoréductions (partant de l'oxydation de NADH,H+ jusqu’à la réduction de l’O2) dans les potentiels croissants (spontanées) Schéma avec zoom (cellule, mito, chaîne) -réactions provoquant un transferts d’électrons et un flux de protons dans l’espace intermembranaire : formation de la force osmotique (couplage chimio-osmotique) 3. Utilisation de cette force pour produire de l’ATP -couplage osmo-chimique -utilisation de l’énergie de passage des protons pour former de l’ATP 3. LA FORMATION D’ATP LIEE A UNE CHAINE D’OXYDA-REDUCTIONS ALIMENTEE PAR L’ENERGIE LUMINEUSE 1. La phase photo-chimique et photophorylation de l'ATP -cascades de réactions redox (oxydation de l’eau jusqu’à la réduction de NADP+) schéma zoom (cellule,chloro, chaîne photosynthèse) -potentiels décroissants : excitation des pigments PS pour un passage à potentiels croissants schéma en Z -provoque un transfert d’électrons et un flux de protons au niveau du lumen : formation de la force osmotique (couplage chimio-osmotique) 2. Utilisation de cette force pour former de l’ATP -(même principe que dans la partie 2) - bilan énergétique ATP Conclusion Le passage de l’ADP à l’ATP n’étant pas spontanée, celui-ci se fait à l’aide de couplages, de manière à la rendre possible. De plus, l’ATP ne pouvant être stocké, il est donc fondamental pour la cellule de produire en permanence cette molécule. Pour les plantes, sa production ne nécessite aucune alimentation moléculaire organique (autotrophie) et permettra alors la synthèse de molécules organiques (cycle de Calvin). Pour les animaux, sa formation nécessite un apport en molécules organiques (hétérotrophie), et permettra d’autres réactions, comme par exemple la contraction musculaire. Ouverture Rôle de l'ATP dans d'autres fonctions (communication et nucléotides de l'ADN et ARN)
