Glycolyse

[invite8fa95054]

Bonjour,

J'ai une question sur le métabolisme du glucose :

"Chez l’humain, le bilan de la production d’ATP lors de l’oxydation aérobique du glucose est différent selon que l’on considère une cellule du foie, de rein ou du cœur d’une part ou de cerveau et de muscle d’autre part. pourquoi ? Expliquez en détail l’origine de cette différence."

Cette différence vient-elle exclusivement du recyclage du NADH par une navette différente selon la localisation ? Ou il y a autre chose qui rentre en compte ?

Qu'est ce qu'un effet découplant ? Je saisin plus ou moin ce que c'est mais je trouve pas de définition claire & présise

Et une dernière pour la route :
Dans la glycolyse, la production d’ATP est précédée par la formation de molécules intermédiaires possédant des liaisons dites « riches » (1-3 diphosphoglycérate et phosphoénolpyruvate).
Quel est le processus qui permet la formation de ces liaisons ?

Merci à ceux qui pourront m'éclairer
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[invite0617f33f]

Concernant l'effet découplant, il s'agit de découpler la chaine respiratoire de la synthèse d'ATP. C'est réalisé par les UCP (uncoupling proteins), dont la plus connue est la thermogénine (ou UCP1). Ce sont des canaux H+, qui vont donc entrainer la libération du gradient de protons. Ce flux produit un échauffement et élève donc la témpérature : c'est la thermogenèse sans frisson. Cela s'observe principalement dans les adipocytes bruns (rares chez l'humain adulte). La régulation se fait via les catécholamines et les hormones thyroïdiennes.

Pour tes deux autres questions, j'ai pas de réponse précise en tête désolé.

[invite31840caf]

Salut,
La formation de molécules intermédiaires possèdant des énergies de liaisons riches sont issues de la dégradation du glucose(glycolyse). Le glucose reçoit un groupement phosphate(devient le glucose-6-phosphate) puis se transforme en Fructose-6-phosphate par l'intermédiare d'enzymes.. Je ne vais pas décrire tout le processus, il y a 10 étapes. Néanmoins voici un lien:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Glycolyse
Je vais juste préciser que la cellule dépense 2 mol d'atp dans les premières étapes et produit 4 mol au final. Le rendement est permis grâce a la PEP (phosphoénolpyruvate). Si tu as des questions sur le processus n'hésites pas.
Il faut savoir que la dégradation du glucose aérobie ne s'arrête pas là. En effet le pyruvate est transformé en Acétyl-CoA qui lui même alimente le cycle de krebs(dans la mitochondrie). Ce cycle produit des molécules réducteurs pouvant réduire
le dioxygène à travers divers étapes entrainant un gradient de protons. C'est ce gradient qui permet à l'ATP synthase de produire de l'ATP. Les protéines découplantes comme l'a dit Zunder sont des protéines qui utilise ce même gradient afin de produire de la chaleur. Il y a perte de production d'ATP. C'est ça l'effet découplant.
En ce qui concerne la production d'ATP dans les différentes cellules, je pense que la différence vient tout simplement du fait que ces différentes cellules ont des besoins(activité) différents. Les neurones et les Rhabdomyocytes(cellules majoritairement présents dans les muscles) par exemple ont une grande activité et par conséquant nécessite une grande production d'ATP). Là je peux moins t'aider.

Voilà, désolé si c'est un peu long, je suis allé très vite et j'ai essayé de résumer le plus possible.

A+

[invite17a570c1]

Bonjour,

J'ai une question sur le métabolisme du glucose :

"Chez l’humain, le bilan de la production d’ATP lors de l’oxydation aérobique du glucose est différent selon que l’on considère une cellule du foie, de rein ou du cœur d’une part ou de cerveau et de muscle d’autre part. pourquoi ? Expliquez en détail l’origine de cette différence."

Cette différence vient-elle exclusivement du recyclage du NADH par une navette différente selon la localisation ? Ou il y a autre chose qui rentre en compte ?

Salut, j'ai un vague souvenir des cours de métabo, mais il pourrait être intéressant de voir du côté des pentoses-phosphates et de la gluconéogénèse. En effet, les cellules du cerveau et celles des muscles ne font ni l'un ni l'autre. Ces processus sont consommateurs d'énergie (donc, d'ATP).
Je ne sais pas si ça t'aide et si c'est une bonne idée, mais fais un tour rapide de la question au cas où.
Bon courage!

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jean-Luc P]

Bonne remarque, les globules rouges par exemple font beaucoup de cycle des pentoses phosphate, un peu de glycolyse et c'est tout.

[invite0617f33f]

Normal, ils n'ont pas de mitochondries

Mais sinon, pas d'idée là... Déjà, il y aura clairement une différence entre cerveau et muscle de par la nature des substrats : le cerveau n'est en effet pas capable d'utiliser des acides gras. Mais pour trouver un point commun,je sèche

[invite8fa95054]

1. A mon avis la différences est donc juste au niveau des navette :
   - la navette malate - aspartate dans le foie, le coeur et les reins.
   - la navette du glycérol 3-phosphate dans les muscles et le cerveau.
   
2. Pour l'effet découplant c'est en gros, l'énergie qui vient des nutriments sert à "faire de la chaleur" au lieu de "faire de l'ATP" ?
   
3. Pour ma glycolyse, je pense que la 6ème réaction (oxydation-phosphorylation du GAP en 1,3-BPG) est permise grâce au couplage de la réaction et la formation d'un thioesters intermerdaire, ce qui est possible grace à NAD -> NADH mais bon, je m'embrouille un peu avec tout ça... C'est vraiment pas clair dans ma tête ?

[invite31840caf]

1)Je ne pense pas que seuls les différents types de navette sont en jeu. Je dois avouer que c'est une bonne question et que j'aimerais en connaître la réponse également. Je voulais juste préciser qu'on parle de glycolyse aérobie et que les globules rouges font seulement de la glycolyse anaérobie. C'est à dire que le processus s'arrête au niveau du pyruvate qui par ailleurs est regénéré au niveau du foie mais ça c'est une autre histoire. C'est pour ça que leur production d'ATP est moindre.
2)Oui. (Dans les adipocytes bruns par exemple)
3)tu veux savoir comment c'est possible la phosphorylation c'est bien ça? C'est vrai que c'est pas évident. En fait le 3PGA est oxydé par le NAD+ ce qui laisse la possiblité à un phosphate de venir s'accrocher. La liaison "riche en énergie" se met en place après par phénomène de résonance à cause de la structure de la molécule. Sur un dessin c'est plus facil à expliquer mais je sais pas comment faire. En gros c'est la répartition des éléctrons qui font en sorte qu'une liaison est plus ou moins stable donc libère plus ou moins d'énergie.
Ciao.

[invite17a570c1]

Novocaine
Je ne pense pas que seuls les différents types de navette sont en jeu. Je dois avouer que c'est une bonne question et que j'aimerais en connaître la réponse également. Je voulais juste préciser qu'on parle de glycolyse aérobie et que les globules rouges font seulement de la glycolyse anaérobie. C'est à dire que le processus s'arrête au niveau du pyruvate qui par ailleurs est regénéré au niveau du foie mais ça c'est une autre histoire. C'est pour ça que leur production d'ATP est moindre.

Attention, la glycolyse a lieu dans le cytoplasme; ça n'a rien à voir avec l'aérobie/anaérobie. Le processus qui produit de l'ATP à partir du pyruvate en conditions d'anaérobie s'appelle la fermentation et a lieu après la glycolyse. Mais elle ne produit pas beaucoup d'ATP (4 molécules d'ATP pour une molécule de glucose, si mes souvenirs sont bons). Donc, la suite énergétiquement intéressante pour la cellule est le cycle de Krebs qui a effectivement lieu dans les mitochondries et que les érythrocytes ne font pas parce qu'ils n'ont pas de mitochondries... Mais ceci n'altère en rien la glycolyse. Je pense que justement ici ce sont les navettes qui sont en jeu, mais je n'ai aucun souvenir précis donc je préfère ne pas trop en parler...

2)Oui. (Dans les adipocytes bruns par exemple)

Re-attention... Ici, la question concerne l'organisme humain. Il n'y a pas de graisse brune chez l'humain, à ce que je sache...

[Jean-Luc P]

Re-attention... Ici, la question concerne l'organisme humain. Il n'y a pas de graisse brune chez l'humain, à ce que je sache...

Si, chez les nourissons.

[invite17a570c1]

Oui, mais je ne parle que dans le contexte de la question qui a été posée en ouverture de la section... Si on commence à tomber dans les exceptions, ça ne fera qu'embrouiller davantage Groumph...

[invite31840caf]

Salut,
Moi j'ai appris les choses comme ça:
La glycolyse a bien lieu dans le cytoplasme mais est plus ou moins complète. Dans le cas de la glycolyse anaérobique la réaction s'arrête avec la production de lactate(ou autre) dans le cas de la glycolyse aérobique la réaction s'arrête avec la production d'actyl-CoA qui va ensuite alimenter le cycle de Krebs au niveau de la mitochondrie. C'est juste des détails de nomenclature: on va pas se chamailler sur ça: on se comprend.
Sinon la production d'ATP est de 2 moles pour une mole de Glucose au niveau du cytoplasme.
Le cycle de Krebs n'altère pas la glycolyse mais on parle du "bilan de la production d’ATP lors de l’oxydation aérobique du glucose."(cf:sa question) Celà veut dire qu'on ne parle pas que de la glycolyse mais de la production d'ATP venant de la dégradation complète aérobique du glucose. En ce qui concerne les navettes, il y en a deux type: la navette Malate/aspartate et la navette GLycérol-Phosphate. La navette glycérol-P transfert ces éléctrons à FADH et la malate/aspartate transfert ces éléctrons à NADH. FADH et NADH ont des rendements différents au niveau de la chaîne respiratoire: FADH permet la production d' 1.5mol d'ATP indirectement et NADH 2,5. Mais je repète je ne pense que ça soit le seul élément qui puisse expliquer des différences. Enfin, les adipocytes bruns est l'exemple majeur illustrant l'effet découplant. Je suis désolé si ça ne vous plait pas.
Groumph, si tu as d'autres questions n'hésite pas.

A+

[invitef9169c33]

Il doit surement exister une différence de production de NADH selon le chemin utilisé par le produit de la voie des pentose phosphate.
Je m'explique: le G3P a la possibilité de "remonter" la voie de la glycolyse jusqu'au G6P dans la foie (mais pas dans le muscle car l'enzyme permettant la réaction inverse de celle de la PFK1 n'y existe pas) pour "refaire un tour" de voie des pentoses phosphates... jusqu'à oxyder ainsi les 6C du glucose initial en CO2...

On peut donc produire plus de NADH dans le foie que le muscle... le bilan en ATP sera donc modifié...

[invite17a570c1]

Il doit surement exister une différence de production de NADH selon le chemin utilisé par le produit de la voie des pentose phosphate.
Je m'explique: le G3P a la possibilité de "remonter" la voie de la glycolyse jusqu'au G6P dans la foie (mais pas dans le muscle car l'enzyme permettant la réaction inverse de celle de la PFK1 n'y existe pas) pour "refaire un tour" de voie des pentoses phosphates... jusqu'à oxyder ainsi les 6C du glucose initial en CO2...

On peut donc produire plus de NADH dans le foie que le muscle... le bilan en ATP sera donc modifié...

C'est de ça que je voulais parler lorsque je mentionnais les pentoses-phosphates...
Merci

[invite31840caf]

Je ne suis pas d'accord. La voie des pentoses phosphates permet la production de NADPH qui représente le pouvoir réducteur de la cellule pour ses réactions de synthèse. Il n'y a pas de production de NADH lors de cette voie métabolique.
Je me demande si le bilan est vraiment différent selon les cellules comme mentionné. Le bilan est peut être le même et la différence vient des régulations allostériques.
A+

[Jean-Luc P]

C'est vrai le cycle des pentosesP produit du NADPH.

(OK je chipote encore en marge de la discussion)

Mais en cas de déficit en NADH il existe une enzyme qui fait
NAD⁺ + NADPH -> NADH + NADP⁺


Donc en définitive selon les besoins il y a un transfert redox entre les deux populations de molécules (plutôt dans ce sens que dans l'autre).

[invite17a570c1]

Lorsque je parlais du cycle des pentosesP, je parlais plutôt de la dépense énergétique qu'il engage...

[invite31840caf]

On dérive un peu trop je pense! Faut se concentrer sur les différences au niveau de la production d'ATP et ne pas parler de la consommation d'ATP!
J'ai un peu réfléchi et je crois que la seule différence finalement au niveau de la production c'est bien les navettes. Sinon je vois pas . Le bilan est toujours de le même. Ce qui peut varier c'est effectivement l'aliment apporté(j'avais un peu zappé). Donc Zunder a raison. Ce qui peut varier sinon c'est la vitesse de production ect mais le bilan ne change pas je pense. Ensuite les cellules utilisent différemment l'ATP c'est sûr. Ou alors j'ai mal compris la question!
Bonne journée à tous et à toutes.

[invite0fc75bba]

Bonjour j'ai suivi votre discution et je n'ai rien à ajouter de plus;
par contre j'aimerai savoir en ce qui concerne le procesus de la navette glycérol-P
---> la glycérol-P passe la membrane mithocondriale après quoi elle redevient DHAP elle même retournant dans le cpartiment cytoplasmique ?

---> aussi je voudrai savoir en ce qui concerne la présence des navettes malate aspartate et glycérol-P; c'est soit l'une soit l'autre jamais les 2 ?

Jspr avoir été aussi clair que possible,
Merci de me répondre au plus viite !!