Cycle de Krebs

[invitebdd9f800]

bonjour!
J'aimerai savoir si quelqu'un pourrait m'expliquer assez "simplement" le cycle de Krebs c'est pour mes TPE et j'ai tendance à m'embrouiller avec ce cycle...
Merci d'avance!!!
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[invitef13b8707]

c'est un cycle biochimique qui a lieu dans la mitochondrie, qui consiste en une série de réactions chimiques qui vont permettre, à partir de l'acétyl CoA ( issu du pyruvate de la glycolyse) de fabriquer des NADH et FADH2 qui pourront être oxydés sur la chaine d'oxydo-réduction (transporteurs d'électrons) et permettre la formation d'ATP (grâce aux ATP-synthases) et aussi d'H2O.

[invite2be96323]

Salut,
pour compléter, voici un bilan énergétique de la respiration:

DANS LE CYTOPLASME (glycolyse):
1 glucose -> 2 pyruvates, 2 ATP, 2 NADH + H+

DANS LES MITOCHONDRIES:

2 pyruvates -> 2 acétyl-coA, 2 NADH + H+

Les acétyl-coA entrent dans le cycle de Krebs (tu trouveras certainement un schéma sur ton manuel scolaire !!!!):

au cours de ce cycle 2 acétyl-coA -> 6 NADH + H+, 2 FADH2, 2 ATP

Comme l'a dit Lilim, les molécules de NADH et FADH2 (si tu fais le compte 12 molécules formées pour une molécule de glucose) permettront de fabriquer 32 molécules d'ATP par phosphorylation oxydative.

A ces 32 molécules d'ATP s'ajoutent les 4 molécules d'ATP déjà fabriquées, ce qui fait 36 molécules d'ATP fabriquées à partir d'une molécule de glucose.

@+

[invitebdd9f800]

Merci beaucoup à tout les deux! je crois j'ai mieux compris je vais chercher encore...
Merci!

[A voir en vidéo sur Futura]

[hexapat]

Bonjour

Petit détail j'ai toujours appris que chaque NADH2 donnait 3ATP et FADH2 2 ATP dans ce cas j'en comptais 34 + 4 = 38 à l'arrivée ???

Au passage, on peut dire que c'est le cycle de Krebs qui transforme nos nutriments en CO2 que nous devont ensuite expirer, et la Chaîne respairatoire qui a besoin de l'O2 que nous devons inspirer pour oxyder les transporteurs d' hydrogène.

[invite2be96323]

Salut,
oui Hexapat, mais la membrane mitochondriale interne est imperméable au NADH. Il va de suite d'un passage d'une molécule de NADH produite au cours de la glycolyse nécessite un apport énergétique d'une molécule d'ATP.
@+

[invitef13b8707]

Pour l'histoire des 38 ATP au lieu des 36 attendus, j'ai compris que c'est dû au fait que les deux NADH2 produits dans le cytoplasme par la glycolyse sont échangés, via la "navette glycérol phosphate / di-hydroxyacetone phosphate"" située sur la membrane de la mitochondrie, contre 2 FADH2 dans le stroma. Au final, il y a perte de deux ATP. Alors, le compte est bon. C'est bien ça ?

[invite2be96323]

Oups, ma phrase précédente ne veut rien dire . Dur, dur, le matin...

La membrane interne de la mitochondrie étant imperméable au NADH, les 2 NADH fabriqués au cours de la glycolyse dans le cytoplasme ne peuvent pénétrer dans la mitochondrie qu'avec un apport énergétique (coût = 2 ATP).

@+

[hexapat]

OK merci j'avais pas ce mécanisme !

[invite00aa1503]

Un point important que j'aimerais rajouter car il me semble qu'il a été oublié c'est de préciser que le cycle de krebs se produit dans des conditions aérobie c'est-à-dire en présence d'oxygène.
En absence d'oxygène ou de manque d'oxygène comme dans le cas d'un muscle ayant produit un gros effort, pour produire de l'énergie la cellule va se rabattre sur la fermentation.
La fermentation va permetre de cataboliser le glucose de façon incomplète, en absence d'oxygène. La réaction se produit au niveau du cytoplasme.
Dans le cas de la fermentation lactique on aura à partir d'une molécule de pyruvate formaion d'acide lactique qui est la cause des crampes.
Le rendement énergétique est bcp moins grand qu'en passant par le cycle de Krebs.

D'autres part la majorité de l'énergie au cours du cycle est stocké sous la forme de molécules réduites 'NADH et FADH) et c'est la passage des électrons au niveau de la chaine respiratoire qui va permettre la formation d'ATP par l'ATP synthase.

Voilà j'espère que tu auras compris le message que j'ai voulu te faire passer. en espérant que ces informations n'étaient pas redondantes avec les précédenets je te souhaite bien du courage pour la suite.

[invitebdd9f800]

Merci beaucoup je crois que j'ai beaucoup mieux compris!!
A+++!
Luniran

[invite1da5dab5]

bonjour, alors j'ai a remplir le biland de l'oxydation du glucose mais il y a des trucs que je ne pige pas:
GLYCOLYSE:
-produits directs:2NADH,2ATP
-ATP formés:4ATP(?), 2 pyruvates
-site de reaction:cytoplasme
OXYDATION DU PYRUVATE EN AcetylCoA:
-produits directs:2 pyruvate
-ATP formés: 2NADH,H+(???) ou 6 NADH
-site de reaction:mitochondrie
OXYDATION DE L'AcetylCoA:
-produits directs:2AcetylCoA, 2GTP et ?
-ATP formés:2NADH,H+, 6NADH,H+, 2FADH2
-site de reaction:mitochondrie
TOTAL ATP
-produits directs=?
-ATP formes:36 ATP
quelqu'un pourrait il me dire si cela est juste et m'eclairer la ou je m'interroge.
merci

[invitead282ff2]

GLYCOLYSE:
-produits directs:2NADH,2ATP
-ATP formés:4ATP(?), 2 pyruvates
-site de reaction:cytoplasme

Le bilan de la glycolyse est de 2 NADH pour 2 ATP.
Il y a bel et bien 4 de formés, mais deux sont consommés au début de la glycolyse.

OXYDATION DU PYRUVATE EN AcetylCoA:
-produits directs:2 pyruvate
-ATP formés: 2NADH,H+(???) ou 6 NADH
-site de reaction:mitochondrie

Les produits sont plutot les deux acétylcoA, les deux pyruvate éant des réactifs, tout comme le CoA-SH et le NAD+.
Le bilan est la formatin de deux actéyl-CoA et deux NADH,H+., soit 6 ATP

OXYDATION DE L'AcetylCoA:
-produits directs:2AcetylCoA, 2GTP et ?
-ATP formés:2NADH,H+, 6NADH,H+, 2FADH2
-site de reaction:mitochondrie

Les réactifs sont l'oxaloacétate et l'acétylCoA.
Les produits sont: 2 GTP, 6 NADH,H+, 2 FADH2.
Soit, 2ATP + 6*3ATP (18ATP) + 2*2ATP (4ATP) = 24 ATP pour cette phase dite du "cycle de Krebs".

TOTAL ATP
-produits directs=?
-ATP formes:36 ATP

L'équation bilan serait donc:
1 glucose + 6 O2 + 36 ADP+ 36 Pi --> 6 CO2 + 42 H2O + 36 ATP

Les 6 02 sont consommés par la phosphorylation oxydative qui permet de synthétiser de l'ATP à partir de l'oxydation des coenzymes NADH,H+ et FADH2.

Les 6 CO2 sont issus du cycle de Krebs, lors des deux étapes de décarboxylations (4CO2) et 2 issus de la décarboxylation oxydative du pyruvate en acétylCoA.

Je ne sais plus trop d'oùu vient l'eau... mais on s'en fiche un peu.

Voila.

[invitecdf1035c]

Je ne sais plus trop d'oùu vient l'eau...

Mais de l'oxydation de l'O2 à la fin de la chaîne respiratoire qui accepte les électrons libérés par les coenzymes réduits (NADH,H+ et FADH2), tiens

Au passage, j'ai lu que le rendement de l'oxydation du glucose en ATP avait été récemment revu à la baisse de 36/38 à 32/34 à cause de subtilités liées au nombre de protons que l'ATP-synthétase fait circuler vers la matrice de la mitochondrie lorsqu'elle synthétise l'ATP ainsi qu'au nombre exact de protons qui sont transférés vers l'espace intermembranaire lors de la circulation d'électrons dans la chaîne respiratoire (avec les différentes navettes qui utilisent elles aussi des transferts de protons et compliquent donc le bilan).

[piwi]

Il manque quand même des mots simples dans ces explications techniques poussées.

Le coeur du cycle de Krebs est constitué par deux réactions de décarboxylations oxydatives qui vont générer de NADH+H⁺. Le but est d'oxyder in fine le pyruvate.
Une fois ceci intégré on peut le comprendre en trois étapes:

1. une étape d'entrée et de préparation au deux réactions à venir ensuite.Réaction entre l'oxaloacétate et l'acétyl-CoA. Il se forme du citrate (C6) qui sera remanié (isomérisé) en iso-citrate (C6)

2. Deux réactions de décarboxylations oxydatives succéssives libèrent du NADH+H⁺+ CO₂
On passe par l'alpha-cetoglutarate (C5) puis le succinate (C4)
Voilà, ca c'est c'est le nerfs de la guerre!

3. La troisième étape est une étape de régénération de l'oxaloacétate. Il n'y a plus de perte de carbone mais simplement des remaniements afin de retrouver l'oxaloacétate et recommencer le cycle.
Au cours de ces renaminements (pour info, il y a formation de GTP (ATP) + FADH2 + NADH+H⁺)

Voilà, je crois que c'est cela qu'il faut absolument retenir dans un premier temps. Après le reste, c'est du détail qui précise au biochimiquement les choses sans apporter d'infos supplémentaires sur le fond.

Cordialement,
piwi

[invite1da5dab5]

merci de votre aide qui m'a ete precieuse afin de mieux comprendre

[invitead282ff2]

Mais de l'oxydation de l'O2 à la fin de la chaîne respiratoire qui accepte les électrons libérés par les coenzymes réduits (NADH,H+ et FADH2), tiens

Au passage, j'ai lu que le rendement de l'oxydation du glucose en ATP avait été récemment revu à la baisse de 36/38 à 32/34 à cause de subtilités liées au nombre de protons que l'ATP-synthétase fait circuler vers la matrice de la mitochondrie lorsqu'elle synthétise l'ATP ainsi qu'au nombre exact de protons qui sont transférés vers l'espace intermembranaire lors de la circulation d'électrons dans la chaîne respiratoire (avec les différentes navettes qui utilisent elles aussi des transferts de protons et compliquent donc le bilan).

Oui, si tu fait le bilan en comptant 2,5 ATP par NADH,H+, 1,5 ATP par FADH2 issus du Krebs.
Je ne sais pas si c'est récent, mais, c'était, me semble t il déja dans mon programme de licence, il y a trois ans.

Je ne sais pas pourquoi on continue à enseigner qu'un NADH et un FADH2 correspondent respectivement à 3 et 2 ATP...si celà n'est pas vrai.

Peut être parce que les manuels ne sont pas à jour...et que fondamentalement, c'a ne change pas des masses le calcul.

Mais bon...voili voilou.

[inviteb9d21287]

En fait, comment est-ce que les NADH,H⁺ et FADH₂ produisent de l'ATP?

[piwi]

faut decidément faire un dossier sur la respiration cellulaire.

Si vous n'etes pas trop pressé je m'y colle. Mais ca serait pas mal qu'il y ait un biochimiste pur et dur pour valider le dossier une fois terminé. Disons que la respiration cellulaire n'est pas plus mon truc que cela et que je ne suis pas un expert de la question.

[invitead282ff2]

Piwi: je ne suis pas un spécialiste (je ne suis titulaire que d'une licence de biochimie...obtenue il y déja 3 ans ), mais j'ai du temps devant moi pour préparer un dossier la dessus si besoin.

Disons que je reprend mon master (si on m'accepte ) l'année prochaine, et que d'ici là j'ai donc pas d'échéance très importante.

Avec mes poly de cours, un livre adéquat...et du temps, j'dois être capable de concocter quelque chose de niveau deug/licence.

Je peux essayer de faire un truc sur glycolyse/Krebs/phosphorylation oxydative. J'en ai de bon souvenirs.

Evidemment, si quelqu'un de plus compétent est motivé.
Je ne suis sur ce forum que depuis quelques jours, et j'y ai déja affirmer quelques erreurs et lacunes.

A toi de voir

Thibault123:
Mieux qu'un discours? une animation!
http://www.fmed.ulaval.ca/bcx/bio_anim/c_res_pox_t.html

http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Metabo/chresp.html

Celle de jussieu est peut être un peu mieux...surtout que celle de laval affirme qu'au cours du transfert des électrons dans la chaine respiratoire les protons sont pompés HORS de la mitochondire! au lieu de dire dans l'espace intermenbranaire.

Bon, elle est plus jolie et peut etre plus simplement expliqué.

Morphine

[invite814ad4aa]

Bon par où commencer?
Je suis présentement en train de faire un cours de biochimie et le prof aime poser des colles.
Il nous dit: le bilan habituel de la transformation du glucose en ATP donne une libération de 6 H2O, cependant il nous affirme qu'il y en aurait 8 de formées.

J'ai beau refaire tous mes calculs de bilan, je ne vois vraiment pas où deux molécules d'eau pourraient être formées, cependant je pense que ces pistes ne seraient pas fausses:

1- comme il y a deux molécules d'eau, cela viendrait soit de la libération de deux H+ dans le cycle de kreb ( deux par pyruvate formerait deux H2O)

2- Lorsque les NADH2 et FADH2 sont fait, lorsqu'ils sont retransformé en NAD/FAD, il y a une molécule d'eau de formée. Y aurait-il une place où il y a utilisation de ces molécules mais de façon indirecte (i.e. lors de la phosphorylation oxydative?)

Bref, si quelqu'un a déjà entendu parler de cette colle, s'il vous plaît me laisser savoir parce que mon professeur étant un peu cinglé sur les bords, cela serait exactement le genre de question sans réponse qu'il aime poser à ses intras.
Merci

[invite7a782d0a]

Alors bien qu'un peu tard je peux certainement vous aidez à comprendre ^^

(du moins je vais essayer !)
J'ai 2 3 liens qui peut vous être utile mais le plus simple encore serai d'avoir sous les yeux : le cycle de krebs, la glycolyse et la décarboxylation oxydative

Dans l'ordre :
la glycolyse forme 2 pyruvate + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH,H+ à partir d'1 glucose

la DC oxydative forme 1 acétyl CoA + NADH,H+ + CO2 à partir d'1 pyruvate + Coa-SH et l'enzyme : pyruvate décarboxylase

Enfin le cycle permet à partir d'1 acétyl CoA de former 3 NADH,H+ 2 FADH2 et 1GTP

Soit en gros l'équation pour le catabolisme d'1 glucose
glycolyse : 1 Glc + 2(ADP+Pi) + 2NAD+ = 2 pyr + 2 ATP + 2 NADH,H+ + 2H20
DC oxydative :
2 pyr + 2 NAD+ + 2CoA-SH = (pyr DCase) = 2acétyl CoA + 2 NADH,H+ + CO2
Cycle de Krebs :
2 acétyl CoA + 4H2O + 2(GDP+Pi)+ 6NAD+ + 2FAD
= 2 CoA-SH + 4 CO2 + 1GTP + 6 NADH,H++ 2FADH2

Soit
10 NADH,H+ formé
2 FADH2 formé
1 GTP formé
1 CO2 formé
2CoA-SH formé
Soit 38 ATP mais 36 puisque pour l'étape de la DC on utile 1 ATP par pyr pour faire passer du NAD+ dans la mitochondrie !

Liens pratique :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Cycle_de_Krebs
http://fr.wikipedia.org/wiki/Glycolyse

Pour ce qui est de NADH,H+ et FADH2 ainsi que GTP
Ce sont des CoSubstrat transporteur d'H+ qui vont, par réduction, gagné 1 électron ainsi le H+ qu'il porte sera alors libéré pour permettre la respiration aérobie dans la membrane plasmique sous le coup des CoEnzymes

On obtient alors du NAD+ (CoSubstrat réduit) qui viendra dans le cytoplasme faire la néoglycogénèse (la glycolyse quoi...) et des H+ libres utile pour des réactions d'oxydo-réduction pour la respiration aérobie.

Enfin pour simplifier:
"tout ce crée, tout ce transforme : rien ne disparaît"
Dans l'organisme pour éviter des pertes d'Energie qui revient à une perte d'efficasité du métabolisme, chaque produit de réaction est utile pour d'autres réaction

Ainsi, lors d'une anaérobiose : la fermentation lactique et alcoolique de l'organisme ne produit que 2 ATP par glucose
Et lorsque la cellule n'a plus de CoA-SH, elle utilise la Béta-oxydation qui revient à l'activation des Acides gras insaturés pour former du CoA-SH.
Cette voie a plusieurs effets :
-perte de l'apport du glucose (un stockage du glucose et une diminution de glucose dans la cellule)
-la glycolyse est moins utilisé et donc la production de pyruvate, d'oxaloacétate à partir du pyruvate également
-la Cétogènése : la cellule produit de l'acétyl CoA et utilise la voie de dégradation des corps cétonique avec comme produit réaction: de l'acétone et de la béta-hydroxybutyrate
(odeur forte qui sort de la bouche généralement pour l'acétone...)
-le cycle de krebs : en aérobie, les CoSubstrats réduit peuvent être réoxydé par la chaïne respiratoire et l'acétyl CoA produit rentre dans le cycle de Krebs

Voila pour la Béta-Oxydation : http://fr.wikipedia.org/wiki/B%C3%AAta-oxydation


Enfin parce que j'ai pas répondu à ta réponse Marcus87
En faisant le bilan : glycolyse, béta-oxydation, cycle de krebs il y a bien 8 H2O formé !Pourquoi ? parce que la glycolyse = 2H2O, la béta-oxydation qui permet d'avoir de de la CoA-SH = 1 H2O pour l'activation d'un acide gras (et comme il faut 1 CoA-SH par pyr pour le cycle de krebs) = 2H2O et le cycle de krebs = 2H2O par pyruvate soit 4H2O
Soit 2 + 2 + 4 = 8 H2O !

Voila ^^ j'espère que cela a été utile !(souhaitez moi bonne chance pour mon bac XD)

[inviteffd07d44]

Concernant le nombre de molécules d'ATP produites par 1 molécule de pyruvate, il est maintenant considéré comme étant de 30 (versus 36-38 il y a quelques années), c'est la nouvelle (6eme) édition du Biochemistry de Stryer qui le dit...

[invite7a782d0a]

Cela m'étonnerai d'après les réactions chimiques et enzymatiques il y a production de 12 ATP par cycle de krebs à partir d'un pyruvate...
Tu dois confondre avec quelques choses d'autres

[_Mayou_]

Géonain, tu oublies de prendre en compte les NADH et FADH2 que l'on comptabilise en équivalent-ATP.

[inviteb8e8d8c3]

Oui normalement ce chiffre (30) est par molécule de glucose et non de pyruvate, et cela comprend donc la glycolyse et 2 tours de cycle de Kreb, mais personnellement j'avais appris (théoriquement je précise) 38 ATP par glucose.

[invite7a782d0a]

En équivalent ATP, 1 NADH,H+ = 3 ATP et 1 FADH2 = 2 ATP

On a 10 NADH,H+ + 2 FADH2 + 2 GTP + 2 ATP soit 10x3 + 2x2 + 2x2 + 2 = 38 ATP mais on en consomme 2 donc 38 - 2 = 36 ATP au final

J'ai pas oublié de les prendre en compte
Je dis une connerie ou pas ?

[invite7a782d0a]

J'ai dis 38 ATP formé à partir d'1 glucose parce que le réactif de départ est le glucose et le produit final formé est l'ATP. Il est normal de dire à partir d'un glucose on obtient 38 ATP.

[Jean-Luc P]

Selon le type cellulaire, le NADH produit lors de la glycolyse dans le cytosol n'a pas la même charge énergétique.

Normalement il tranfère ses électrons dans la mitochondrie par la navette glycerol phosphate et ils aboutissent à un FADH2. Dans les cellules de foie, il y a une navette malate/aspartate qui permet le transfert des électrons à un NADH mitochondrial, donc pas de perte énergétique. On a alors une différence de bilan en faveur des hépatocytes.

La messure des rapports P/O donne 1,5 ATP par FADH2 et 2,5 ATP par NADH, dans la mitochondrie.

[invite7a782d0a]

C'est vrai ces proportions sont correctes et je n'ai rien à dire à ce sujet...

J'ai posé la même question à mon prof pour qu'il m'explique, il m'a d'abord regardé du genre si j'étais pas un E.T (allez savoir -_-)
Il m'a répondu simplement : "mathématiques ce sont ces chiffres mais chimiquement tu as déjà vu une moitié d'ATP qui circule dans le sang ? On majore ces chiffres parce que 0.5 ATP n'existe pas à l'état chimique"