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Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, Glycolyse 1ère étape: Glycolyse Remarque importante!!!!! Le glucose pénètre dans la cellule musculaire à partir du sang. Le glucose entre directement dans le processus catabolique ou bien est stocké sous forme de glycogène. Le catabolisme du glucose commence par une réaction de phosphorylation. Le glucose 6 phosphate formé comporte un groupe phosphate ionisé qui empêche ces composés de quitter la cellule, car la membrane cellulaire est imperméable aux molécules ayant un groupement phosphate. G6P Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, Glycolyse 1ère étape: Glycolyse Pi Glycogène GP glycogène phosphorylase (G1P) glucose glycogènolyse Hexokinase ATP ADP Glucose6Phosphate (G6P) glycolyse Fructose6Phosphate (F6P) ATP ADP PFK phosphofructokinase F1,6diP DiHydroxyacétone3Phosphate Pi G3P NAD Pi G3P NADH2 ADP ATP 1,3DPG 3Phosphoglycérate ADP ATP 2Phosphoglycérate ADP ATP PEP Pyruvate NAD nicotinamide adénine dinucléotide NADH2 1,3DPG 3Phosphoglycérate 2Phosphoglycérate ADP ATP PEP Pyruvate Cytoplasme Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, oxydoréduction Réaction d’oxydoréduction Réducteur + oxydant Oxydé + Réduit + T° G3P 1,3DPG + NADH+H+ + NAD+ NADH+H+ gagne une partie de l’énergie potentielle qui était contenue dans le substrat. Lors de son oxydation ultérieure, le NADH+H+ restitue l’énergie qui peut être transférée à l’ATP. Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, pyruvate? 2ème étape: le devenir du pyruvate NAD Pyruvate NADH2 LDH Lactate DésHydrogénase CO2 PDH NAD NADH2 Pyruvate DésHydrogénase Acétyl CoenzymeA (ACoA) Lactate + H+ Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, mitochondrie Membrane interne Membrane externe Matrice K C . R Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, Cycle de Krebs 3ème étape: le cycle de Krebs, Cycle cycle de décarboxylation acide citrique, ACoA Oxaloacetate Prix Nobel 1953 Citrate NAD Isocitrate NADH2 Malate NAD NADH2 Fumarate cétoglutarate FAD FADH2 Succinate NAD CO2 CO2 ATP ADP NADH2 Succinyl CoA Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, Chaîne respiratoire 4ème étape: Chaîne respiratoire Espace inter membranaire Cyt c Complexe I Complexe II Complexe III Coenzyme Q Matrice Mécanisme de la phosphorylation oxydative Complexe IV Partie 1: 1.3 Glycogène, Glucose, Chaîne respiratoire 4ème étape: Chaîne respiratoire H+ H+ H+ H+ ee- e- e- eNAD+ NADH+H+ 2H+ ADP + Pi ATP 2H++1/2 O2 H2O Mécanisme de la phosphorylation oxydative Partie 1: 1.4 Oxydation, acide gras libre Les réserves de lipides sont inépuisables ( courir 120 h ). Les lipides sont stockées dans le tissu adipeux et le muscle sous forme de triglycérides (ou graisse neutre). Les Triglycérides constituent la majeure partie des lipides de l’organisme. Elles sont formées par la liaison de deux types de molécules: les acides gras (AG) et le glycérol (Gly). Le glycérol est une molécule à 3 carbones qui appartient à la classe des glucides. 1 TryG 3 AG + 1 Gly AG AG Gly AG Partie 1: 1.4 Oxydation, acide gras libre Stockage Triglycéride TriG TriG TriG Partie 1: 1.4 Oxydation, acide gras libre Stockage Triglycéride Réserves stockées sont de 15,6 kg dans le corps humain. Adipocyte Adipocyte Adipocyte Adipocyte Adipocyte Muscle Concentration très variable Tissu adipeux Homme de 70 kg Partie 1: 1.4 Oxydation, acide gras libre TriG Insuline TriG TriG Tissu Adipeux adipocyte AGL Gly AG Gly Gly Gly AGL AG AG Gly Transport par le sang Stockage dans les tissus Partie 1: 1.4 Oxydation, acide gras libre stockées TriG TriG TriG Gly AG Oxydation DihydroxyAcétone Phosphate Pyruvate ACoA K ADP + Pi ATP Partie 1: 1.4 Oxydation, acide gras libre Hélice de Lynen ATP ADP + Pi CnH2nO2 -C2 NAD+ FAD+ FADH+H+ NADH+H+ -C2 -C2 -C2 n ACoA K ADP + Pi ATP Partie 1: 1.4 Oxydation, acide gras libre Oxydation complète des triglycérides TriG AG Gly AG AG CnH2nO2 C14---C18 Pyruvate ACoA ADP K ? ATP Partie 1: Substrats énergétiques, Bilan Glucose Ac.palmitique Glycolyse Aérobie 1 1 1 180 180 256 O2 consommée en moles 0 6 23 CO2 produit en moles 0 6 16 Produits finaux Lactates CO2 + H2O CO2 + H2O QR: VCO2/VO2 1 1 0.7 197 2871 9793 ATP synthétisée en mole par mole 2 36 130 Énergie transférée à l’ATP en kJ 61 1100 3972 Rendement de la dégradation en % 31 38 41 Quantité de substance - en mole - en gramme Énergie totale libérée G en kJ Tableau. Données bioénergétiques du catabolisme cellulaire du glucose, acide palmitique, d’après Dejours 1975 Partie 1: 1.5 le métabolisme musculaire Anaérobie alactique Anaérobie lactique Glucose Glycogène Aérobie Pyruvates GP ADP + Pi ATP ACoA Hexokinase Hexose mono P PCK Cr PCr K PFK ADP + Pi NAD NADH2 ATP Pyruvates ADP ATP H+ + Lactates acidose O2 Partie 1: 1.5 le métabolisme musculaire Lactate apparaît dès 1.6 s d’exercice!!!!! 100m sprint 200m sprint 400,800 et 1500m 5000m 10000m environ environ environ environ environ 13 mmol.l-1 18 mmol.l-1 23 mmol.l-1 13 mmol.l8 mmol.l-1 Partie 1: 1.5 le métabolisme musculaire Sprint 6s sur ergocycle 6% Sprint 100 m 4% ATP-PCr Glycolyse Aérobie 50% 44% ATP-PCr Glycolyse Aérobie Sprint 400 m 25% 48% 48% Sprint 800 m 13% 44% 6% ATP-PCr Glycolyse Aérobie 62% ATP-PCr Glycolyse Aérobie 50% Fig. Apport d’énergie par l’utilisation des différentes voies métaboliques. (mmol.kg-1 de muscle sec.s-1) Débit de renouvellement d’ATP Partie 1: 1.5 le métabolisme musculaire PCr Glycolyse Phosphorylation oxydative 15 12 9 6 3 6s 15 s 30 s Fig. Apport d’énergie par l’utilisation de PCr et du Glycogène et par la phosphorylation oxydative, pendant un exercice de sprint de 30 s sur Ergocycle à 250% de VO2max (Parolin et coll., 1999).
