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2016-2017
Biochimie Biotech 1
TD n°4 - Métabolisme énergétique
EXERCICE 1 :
Quel est le rendement en ATP lorsque chacun des substrats suivants est complètement
dégradé en CO2 par un homogénat de cellules de mammifère ? On supposera que le cycle de
Krebs et la phosphorylation oxydative sont pleinement fonctionnelles.
1/ pyruvate
2/ lactate
3/ fructose-1,6-bisphosphate
4/ phosphoénolpyruvate
5/ galactose (sachant que le galactose est phosphorylé en galactose-1-phosphate, puis
épimérisé et isomérisé pour donner du glucose-6-phosphate)
6/ dihydroxyacétone phosphate
EXERCICE 2 : Catabolisme du lactose et du saccharose en aérobie
Le lactose (β-D-galactopyranosido 1→4 glucopyranose) est d’abord hydrolysé en galactose et
en glucose.
Le saccharose (α-D-glucopyranosido 1→2 β-D-fructofuranoside) est d’abord hydrolysé en
glucose et fructose.
Ces oses empruntent ensuite la voie de la glycolyse selon le schéma ci-dessous :
#
1/ Comparez les bilans énergétiques de la dégradation d’une mole de lactose et d’une mole de
saccharose en conditions aérobies, en supposant que les oses libérés à partir de ces
diholosides empruntent immédiatement la voie de la glycolyse.
galactose
galactose-1-phosphate
glucose-1-phosphate
ATP
ADP
ATP
ADP
glucose-6-phosphate
fructose-6-phosphate
ATP
ADP
glucose
fructose
ATP
ADP
2 NAD+
2 NADH, H+
4 ATP
4 ADP
2 pyruvates
ATP
ADP
Métabolisme énergétique
TD 4 : #/#1 2

2016-2017
Biochimie Biotech 1
2/Un petit-déjeuner composé de lait et de confiture, contient notamment 10g de lactose et
30g de saccharose. Calculez le nombre de moles d’ATP formées en supposant que les oses
libérés à partir de ces diholosides empruntent immédiatement la voie de la glycolyse.
Données : masse molaire lactose = masse molaire saccharose = 342 g.mol-1
EXERCICE 3 : Catabolisme du glycérol
La glycérol constitue un pont dans l’interconversion entre les lipides et les glucides. Le glycérol
libre dérivant des triglycérides est d’abord phosphorylé en présence d’ATP par la glycérokinase,
puis le glycérol-phosphate formé est oxydé en dihydroxyacétone phosphate, soit par la
glycérophosphate déshydrogénase cytoplasmique (à NAD+), soit par la glycérophosphate
déshydrogénase mitochondriale (qui est une flavoprotéine).
La dihydroxyacétone formée peut alors être transformée par la triose phosphate isomérase en
glycéraldéhyde-3-phosphate et rejoindre la voie de la glycolyse. Elle est ensuite oxydée en CO2
et H2O.
1/ Écrire l’équation bilan d’oxydation totale du glycérol in vitro.
2/ Écrire cette oxydation d’oxydation in vivo en détaillant les réactions intermédiaires
mentionnées ci-dessus. On considèrera que le glycérol-3-phosphate est oxydé en
dihydroxyacétone-phosphate par la glycérophosphate déshydrogénase cytoplasmique.
3/ Calculer le nombre de moles d’ATP formées par atome de carbone du glycérol lors de
l’oxydation complète du glycérol in vivo.
EXERCICE 4 : Catabolisme du glutamate
L’oxydation du glutamate dans les mitochondries des cellules hépatiques peut emprunter la
séquence de réactions donnée ci-dessous :
#
1/ Écrire l’équation bilan de cette séquence de réactions à partir du glutamate.
2/ Donner le nom et la localisation du mécanisme par lequel s’effectue la réoxydation des
coenzymes réduits.
3/ Établir le bilan énergétique de l’oxydation du glutamate par cette séquence de réactions en
aérobiose.
succinyl-CoA
α-cétoglutarate
succinate
fumarate
malate
oxaloacétate
glutamate
aspartate
CoA-SH
CoA-SH
NAD+
NADH, H+
CO2
GDP + Pi
GTP
FAD
FADH2
H2O
NAD+
NADH, H+
Métabolisme énergétique
TD 4 : #/#2 2