biochimie metabolique-enzymologie ecue 2 : biochimie

UNIVERSITE FELIX HOUPHOUET BOIGNY
UFR Biosciences
Laboratoire de Biotechnologies
ANNEE UNIVERSITAIRE : 2013-2014
LICENCE III
BIOCHIMIE, GENETIQUE, BIOLOGIE CELLULAIRE
UE : BIOCHIMIE METABOLIQUE-ENZYMOLOGIE
ECUE 2 : BIOCHIMIE METABOLIQUE
COURS
Dr. SORO Yadé René

INTRODUCTION
Les manifestations de la vie sont associées à des échanges permanents de matière et d’énergie
entre les êtres vivants et le milieu dans lequel ils vivent. On en déduit ainsi que le
métabolisme est l’ensemble des transformations de matières et des échanges d’énergie d’un
être vivant. Il comporte deux entités qui sont l’anabolisme et le catabolisme. L’anabolisme est
l’ensemble des réactions de biosynthèse tandis que le catabolisme regroupe toutes les
réactions de dégradations.
Les processus de dégradation sont presque semblables pour tous les êtres vivants. On peut les
distinguer en deux catégories ; les autotrophes et les hétérotrophes.
Les autotrotrophes
Selon la source dont ils tirent leur énergie on a :
- les autotrophes par photosynthèse utilisent l’énergie de certaines radiations lumineuses pour
synthétiser des composes organiques complexes a partir du CO2et de l’eau.
- les autotrophes par chimiosynthèse tirent leur énergie de l’oxydation de composés minéraux
dérivés de l’azote et du soufre en particulier (NH3, NO2=, HS, SO32= etc.).
les autotrophes transforment l’énergie ainsi capturée par des voies anaboliques sous forme
d’énergie chimique qu’ils stockent généralement dans les glucides.
Les hétérotrophes ou chimioorganotropes produisent l’énergie dont ils ont besoin par
l’oxydation des composes organiques complexes provenant directement ou non des
autotrophes. Cette oxydation utilise l’oxygène et produit du CO2et de l’eau.
RAPPELS
MISE EN RESERVE DE L’ENERGIE
L’énergie potentielle des molécules alimentaires doit être convertie sous forme d’ATP pour
être directement utilisable. Entre autres, deux importants mécanismes permettent cette
opération. Ce sont :
-La phosphorylation oxydative
-La phosphorylation liée au substrat
Phosphorylation oxydative
Le but des oxydations est de produire de l’énergie qui doit permettre la synthèse d’ATP à
partir de l’ADP et de phosphate. L’énergie libérée au cours du transfert des électrons dans la

chaine respiratoire est utilisée pour cette phosphorylation. L’énergie libérée par la chaine
permettrait de fabriquer 7 molécules d’ATP mais il ne s’en forme que 3. Simplement parce
que l’oxydation par l’oxygène ne se fait pas directement afin d’éviter un dégagement brusque
capable de brûler la cellule. La chaine respiratoire permet de fractionner l’énergie et une
utilisation rationnelle. Seuls les passages entre systèmes qui s’accompagnent d’une libération
de 30,5 KJ soit une ddp de 0,16V permet la synthèse d’une molécule d’ATP. La relation entre
la synthèse d’ATP et la consommation d’oxygène se traduit par un rapport P/0 correspondant
au nombre de P qui passent de l’état minéral à l’ATP.
Figure : synthèse d’ATP dans la chaine respiratoire
Ce rapport varie selon les voies d’accès du NADPH à la mitochondrie. Deux systèmes de
navettes sont utilisés à cet effet. Ce sont les navettes malate/aspartate et glycérol phosphate
Navette glycérol phosphate
Elle intervient dans le muscle squelettique et le cerveau. On note que la glycérolphosphate
déshydrogénase mitochondriale fonctionne avec du FAD comme coenzyme. C’est donc
seulement deux molécules d’ATP qui seront formés par molécule de NADH qui entre dans la
mitochondrie.
Cytosol matrice
Figure : navette glycérol-phosphate

Navette malate/aspartate
Elle fonctionne dans les mitochondries du cœur, du foie et du rein. Les NADH libérés dans le
cytosol sont transportés par le malate à travers la membrane interne de la mitochondrie pour
être cédés au NAD de la malate déshydrogénase mitochondriale. Le NADH ainsi formé est
réoxydé dans la chaine respiratoire avec formation de 3 ATP.
Figure : navette malate-aspartate
Phosphorylation liée au substrat
Des liaisons riches en énergie se forment au cours des oxydations cellulaires. Elles
aboutissent également à la synthèse d’ATP sans passer par la chaine respiratoire. Une liaison
phosphate riche en énergie est formée soit par une oxydation du substrat soit par un
réarrangement moléculaire. L’énergie de cette liaison est utilisée pour transférer le groupe
phosphate sur l’ADP et produire l’ATP.
Figure : Synthèse d’ATP par oxydation du substrat

Figure : synthèse d’ATP par réarrangement moléculaire