Energétique2014CM2 Fichier

22/09/2014
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Pour la resynthèse de l’ATP : des voies énergétiques
prennent le relais :
1)- Voie anaérobie alactique ou voie des phosphagènes ou
système ATP-PC
2)- Voie anaérobie lactique ou glycolyse
3)- Voie aérobie ou voie oxydative
Même principe général: Substrat Sous produits + E
ADP + P + E ATP
Si O2 pas nécéssaire pour réaction = Anaérobie sinon aérobie
4 – Les voies énergétiques
• Reconstitution pendant la récupération : 2 à 5 min
• Besoins journaliers : 2 g
• Synthèse : foie, rein, pancréas
4.1 – La voie anaérobie alactique
• Voie la plus simple : 1 réaction couplée
• Substrat Etique: phosphocréatine (PC) contenue dans le muscle
• [PC]muscle ---------> 15 à 20 mmol/kg de poids frais
ATP
PC • Contiennent P donc phosphagènes
4.1.1- Fonctionnement
(1): PC P + C + E
Réaction:
1+2 = ADP + PC ATP + C
(2): E + P + ADP ATP
Perte d’1 P de la PC => libération d’E qui sert à la resynthèse d’ATP à partir
de l’’ADP et P
Produits de dégradation : C et P
Créatine kinase
ATP synthase
4.1.1- Fonctionnement
Régénération continuelle de l’ATP à partir de la PC
4.1.2- Caractéristiques
• O2 pas nécéssaire à la réaction => anaérobie
• Pas d’acide lactique => alactique
• Délai de prépondérance: quasi immédiat
Substrat déjà dans le muscle
1 réaction couplée
Ne dépend pas de l’apport en O2
• Capacité: faible 15-20 mmol/kg
Homme = 70 kg dont 30 kg muscles soit 600 mmoles de PC
600 mmoles de PC = 600 mmoles d’ATP  6 kcal
• Débit ou Puissance: Très élévée (95 à 180 kcal/min)
• Temps d’utilisation: 10s à I max; 20-30s à 70% du max
• Localisation cellulaire: cytoplasme

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4.1.3- Exercices et voie anaérobie alactique
• Voie utilisée pour efforts très brefs et très intenses
Saut
Lancers
40, 60 m…
Mouvements très rapides et puissants
4.1.4- Créatine et voie anaérobie alactique
Créatine
Créatine prise par sportif
car production de PC
Créatine phosphate
On la trouve dans les viandes et le poisson et dans les suppléments alimentaires.
• Effets observés :
  du poids corporel et de la
masse musculaire mais par
rétention d’eau
 pas d’  de la taille des fibres
 pas d’  quantité de protéines
contractiles
Effet + quand répétition de sprints
 Pas d’effet lors d’effort aérobie
et lors d’exercice isolé
4.2 – La voie anaérobie lactique (ou glycolyse)
Glycogène (100g)
Foie
glucose
Glycogénolyse
Sang
glucose
Intestins
Glycogénolyse
ADP
ATP 3ADP
Muscle
Glycogène (500 g)
2 Ac. Pyruvique (C3H4O3  2 x 3C)
2 Ac. Lactique (C3H6O3  2 x 3C)
3 ATP
P
glycolyse
 2 substrats 1- Glycogène musculaire et hépathique
2- Glucose sanguin (via glycogène hép.)
4.2.1- Fonctionnement
Glucose-6P (C6H12O6 6C)
4.2 – La voie anaérobie lactique (ou glycolyse)
Sang
glucose
Glycogène (100g)
Foie
glucose
Glycogénolyse
Intestins
Glycogénolyse
ADP
ATP 3ADP
Muscle
Glycogène (500 g)
Glucose-6P (C6H12O6 6C)
2 Ac. Pyruvique (C3H4O3  2 x 3C)
2 Ac. Lactique (C3H6O3  2 x 3C)
3 ATP
P
glycolyse
 Si le substrat est le glycogène: étape préliminaire = Glycogénolyse
 dégradation du glycogène en glucose dans le foie ou le muscle

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• Glycogénolyse Muscle
Foie Substrat = glycogène
(polymère de glucose)
Dégradation glycogène en glucose
Glycogène
Glucose 6-P
Glycogène
phosphorylase
Pi
4.2 – La voie anaérobie lactique
Sang
glucose
Glycogène (100g)
Foie
glucose
Glycogénolyse
Intestins
Glycogénolyse
ADP
ATP 3ADP
Muscle
Glycogène (500 g)
2 Ac. Pyruvique (C3H4O3  2 x 3C)
2 Ac. Lactique (C3H6O3  2 x 3C)
3 ATP
P
glycolyse
Glycolyse:
•10 réactions chimiques (jusqu’ Au Pyruvate)  10 enzymes
•2 enzymes clés: Phosphofructokinase (PFK) et Lactate déshydrogénase (LDH)
•Ne nécessite pas d’O2,
•Se déroule dans le cytosol
Glucose-6P (C6H12O6 6C)
HK
PFK
Di-OHacétone
3-P-Glycéraldhéyde
LDH
Bilan:
2 ATP consommés
4 ATP produits
Bilan net : 2 moles
d’ATP/molécule
glucose
BILAN
Glycogène Glucose
3 ATP 2 ATP
Cofacteurs
réduits
indispensables
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Devenir du pyruvate
En condition
Anaérobie En condition Aérobie
Production
d’Acide Lactique Pyruvate entre dans mitochondries
Cycle de Krebs (acide citrique)
dans la matrice mitochondriale
Phosphorylations oxydatives
Cf voie aérobie
En anaérobie, la transformation Ac Pyru  Ac Lact permet de
régénérer les cofacteurs réduits (NAD+) indispensables au bon
fonctionnement de la glycolyse
Dans cytosol
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Recyclage du lactate : le cycle glucose-
lactate ou cycle de Cori
A l’origine de la
néoglucogénèse
(NGG)
NGG:
synthèse du
glucose à partir
de précurseurs
non-glucidiques
(acides aminés,
lactate, glycérol,
pyruvate)

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Néoglucogénèse (NGG)
Formation de glucose puis de glycogène à partir de produits non glucidiques :
glycérol,
acide lactique,
aa (alanine, cystéine, glycine, sérine thréonine)
Intervient quand épuisement du glycogène
Lieu : Foie UNIQUEMENT (seul tissu qui possède les enzymes)
Hormones:
Cortisol
(libère aa)
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Remonte jusqu ’au glucose =
néoglucogénèse

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4.2 – La voie anaérobie lactique
Glycolyse:
2 Ac. pyruviques
2 Ac. lactiques
Dégradation
partielle du
glucose
Glycogénolyse =
dégradation
glycogène en glucose
2 ou 3 ATP
Résumé 4.2.1- Fonctionnement
4.2.2- Caractéristiques
• O2 pas nécéssaire à la réaction => anaérobie
• P° d’un “déchet” l’acide lactique => lactique
• Délai de prépondérance : plus long mais bref (20s délai optimal)
Substrat déjà dans le muscle
10 réactions
• Capacité: moyenne (20 à 30 kcal)
• Débit ou Puissance: Elévée (50 – 120 kcal/min)
• Temps d’utilisation: 45s à I max
2 min I moy
• Localisation cellulaire: cytoplasme
Acide lactique ion lactate + H+ Baisse pH
Inhibition PFK et LDH Baisse P° ATP Baisse perf
Ne dépend pas de l’apport en O2
4.2.3 - Exercices et voie anaérobie lactique
• Voie utilisée pour efforts brefs et intenses < 2 min
200m
400 m
…
Mouvements rapides et puissants
4.3 – La voie aérobie
• Système de régénération des ATP quantitativement le +
important, surtout pour les efforts > 2 min.
• Fonctionne en permanence dans les conditions basales
• 2 particularités essentielles :
 Nécessite O2  voie aérobie
 Ne produit pas de «déchets»,
fonctionnement quasi illimité
• 2 grandes familles de substrats:
 Glucides : glycogène musculaire ou
et hépatique (par le glucose sanguin)
 Lipides : Acides gras
Dégradation complète du glucose en CO2 et H2O
4.3.1- Fourniture d’énergie par l’oxydation du glucose ou du glycogène.
• La glycolyse jusqu'à l'acide pyruvique,
• Le cycle de Krebs,
• La chaîne de transport des électrons.
3 étapes:
Mitochondrie
Cytoplasme cellule
- Fonctionnement
La glycolyse jusqu'à l'acide pyruvique
Bilan : 2 ATP (glucose), 3 ATP (glycogène) et 2 NADH+H+
Présence d’O2 détermine devenir de l’ac. pyruvique
+ 2 NADH + H+