Bilan Production d’ATP

Légende alternative :

immédiate qui laisse le temps aux autres voies métaboliques de se mettre en route. Rendement énergétique : pourcentage d'énergie récupérée lors de la dégradation d'une molécule par rapport à l'ECP de la molécule. H₂O Formation de l'ATP : réaction endergonique + Régénération des transporteurs NADH,H en NAD (oxydation). Rendement énergétique faible avec dégradation partielle de la matière organique. Métabolisme transitoire s'effectuant le temps que l'apport en O₂ se régule et que la respiration puisse se mettre en route. Il ne dure donc pas longtemps, d'autant plus que l'acide lactique s'accumule dans les cellules et occasionne des douleurs. 2 ATP Pi 2 RH, H+ ÉNERGIE 2 molécules d'acide lactique → Voie métabolique aérobique : respiration cellulaire qui correspond à une dégradation totale du glucose et une production. Importante d'ATP. Elle comprend 3 étapes : La glycolyse: dégradation partielle du glucose dans l'hyaloplasme permettant la synthèse de 2 molécules d'ATP et de 2 pyruvates. Oxydation couplée à la réduction des NAD en NADH. Le stock de NAD est limité et doit donc être régénéré en permanence permanence cellule. Mitochondrie: organite cellulaire composé de deux membranes (interne et externe), d'un espace inter membranaire et de replis mitochondriale. Le cycle de Krebs : Le pyruvate entre dans la matrice mitochondriale forme de l'Acétyl-CoA et subit une décarboxylation : le cycle de Krebs. Il participe à une dégradation totale du glucose en libérant du CO2. Il y'a synthèse de 2 molécules d'ATP et réduction des NAD et NADH et FAD en FADH. Schéma bilan respiration cellulaire : La phosphorylation oxydative : Les transporteurs d'hydrogène NADH, FADH doivent être régénérés pour permettre une dégradation de nouvelle molécule de glucose. Cette étape qui se déroule dans les crêtes de la membrane interne permet donc la réoxydation de ces transporteurs par la réduction de l'O₂ en H₂O. Lors de cette régénération des H* passent dans l'espace intermembranaire et leur concentration devient élevée. Ils reviennent dans la matrice en passant par un canal à protons (sphère pédonculée) activant l'ATP synthétase permettant la synthèse de 32 molécules d'ATP Glucose C₂H₁206 . 2 ADP Glycolyse ■ 2 ATP 4 H+ 4 e 2 R' Hyaloplasme 2 R'H Libération CO₂ 2 Pyruvates CH₂-CO-COOH 6 CO. Décarboxylation 10 R' Cycle de Krebs 60, 2 ATP 10 R'H -2 ADP Chaîne respiratoire = transfert d'électron *H 12 R' 12 H₂O Crêtes mitochondriales, H+ Libération H₂O ATP synthase 32 ADP 32 ATP H+ Voie métabolique et type d'effort à fournir : Quel que soit le sportif, la durée d'effort fait varier le métabolisme cellulaire selon 3 phases principales : Phase anaérobie alactique : phase très courte (quelques dizaines de secondes), permet de soutenir des efforts intenses et très courts. Elle est permise par des hanges rapides au niveau énergétique avec la créatine phosphate (composé très énergétique. Mitochondrie Le métabolisme des fibres musculaires : un muscle squelettique renferme des fibres musculaires spécialisées dans des efforts de nature différente : Phase anaérobie lactique: permet de soutenir des efforts plus intenses et brefs (entre 20s et 1 min) grâce à la fermentation. Phase aérobie: la respiration produit l'apport majoritaire, c'est donc le mécanisme le plus efficace et permet de soutenir des efforts plus longs et moins intenses. Elle n'est fonctionnelle qu'après quelques minutes, le temps que les cellules musculaires soient suffisamment oxygénées. La proportion de ces fibres est programmée génétiquement mais peut être modifié en fonction de l'activité physique que pratique l'individu. Fibres de type 1, lentes et rouges (riches en myoglobine pour capter l'O₂) privilégie le métabolisme aérobie adapté à efforts longs. Elles sont riches en mitochondries réalisant la respiration. Fibres de types 2, rapides et blanches, privilégie les voies anaérobies car elles ont un fonctionnement rapide mais peu endurant. Elles ne possèdent pas de mitochondries et sont épaisses expliquant la forte masse musculaire chez ces sportifs. Produit dopant et métabolisme musculaire : Afin d'améliorer leur performance, certains sportifs ont recours à des substances exogènes (extérieur à l'organisme). Par exemple les stéroïdes anabolisants (classe d'hormone) augmentent la synthèse des protéines dans les cellules entrainant une augmentation des tissus cellulaires dans les muscles. Ils interviennent sur la masse ou le métabolisme énergétique de la cellule. D'autre utilise de la créatine phosphate pour améliorer leurs performances sur les efforts à courtes durée, cependant à très haute dose, cela peut produire des déchets trop nombreux pour le rein. L'EPO sont également très employés pour augmenter l'oxygénation du sang et ainsi favoriser l'effort aérobie en stimulant la production de globules rouges. Le dopage est dangereux car il entraîne à court terme des lésions musculaires et à long terme cancers, stérilité... Schéma bilan : Des échanges nécessaires à la respiration cellulaire dioxygène dioxyde de carbone nutriments • ventilation pulmonaire: échanges des gaz respiratoires . • digestion : apport des nutriments • circulation sanguine : acheminement des gaz respiratoires et des nutriments sang 0₂ Fonctions glucides, lipides CO₂ acide lactique dioxygène nutriments dioxyde de carbone glucides.. glucose C6H1206 glycolyse 2 NAD* 2 NADH,H* V 2 ATP glucose C6H1206 poumons cœur intestin muscle 2 acides pyruviques glycolyse 2 ATP hyaloplasme 2 NAD* 2 NADH,H* Le métabolisme des cellules musculaires Exercices d'endurance 2 acides pyruviques L'adaptabilité du phénotype musculaire Efforts courts et puissants Produits dopants cycle de Krebs 2 ATP + 6 CO₂ NADH,H* NAD* 2 NADH,H+ 2 NAD+ 60₂ mitochondrie 2 acides lactiques 6 H₂0 chaîne respiratoire 32 ATP accumulation Métabolisme aérobie (respiration) • fibres lentes, riches en mitochondries • muscle très vascularisé (oxygénation) Métabolisme anaérobie (fermentation lactique) fibres rapides, riches en réserves de glycogè • muscle peu vascularisé Métabolisme hors normes • muscle hypertrophié • risques de blessure • effets secondaires potentiellement gravissimes RESPIRATION rendement: 50 à 60 % FERMENTATION LACTIQUE rendement: 3 à 4%