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Matière: biochimie de base prof: Mlle Ilhem. Objectifs du cours: Connaître la structure des principales molécules organiques et leur rôle dans lorganisme.

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1 Matière: biochimie de base prof: Mlle Ilhem

2 Objectifs du cours: Connaître la structure des principales molécules organiques et leur rôle dans lorganisme. Connaître la structure des principales molécules organiques et leur rôle dans lorganisme. Comprendre les réactions chimiques se déroulant dans lorganisme: synthèse, dégradation et échanges. Comprendre les réactions chimiques se déroulant dans lorganisme: synthèse, dégradation et échanges.

3 Chapitre n°2: Étude des principales réactions chimiques se déroulant dans lorganisme

4 1.introduction: tous les êtres vivants, pour assurer le maintien de leur structure, pour réaliser leurs activités vitales et autres, ont besoin de matériaux et dénergie. tous les êtres vivants, pour assurer le maintien de leur structure, pour réaliser leurs activités vitales et autres, ont besoin de matériaux et dénergie. Ces matériaux et cette énergie seront fournis à lorganisme par les matières organiques alimentaires qui subiront un ensemble de réactions chimiques appelés métabolisme. Ces matériaux et cette énergie seront fournis à lorganisme par les matières organiques alimentaires qui subiront un ensemble de réactions chimiques appelés métabolisme.

5 Ces matières organiques alimentaires auront ainsi les apports indispensables pour couvrir les besoins de matière et dénergie. Ces matières organiques alimentaires auront ainsi les apports indispensables pour couvrir les besoins de matière et dénergie. Lénergie libérée par les nutriments nest pas directement utilisable par la cellule, elle doit être transformée en une molécule dATP. Lénergie libérée par les nutriments nest pas directement utilisable par la cellule, elle doit être transformée en une molécule dATP.

6 2. Principales réactions chimiques: 2.1. Métabolisme: cest lensemble de réactions se produisant au sein de la matière vivante. Parmi ces réactions on distingue: cest lensemble de réactions se produisant au sein de la matière vivante. Parmi ces réactions on distingue:

7 a. Lanabolisme: Cest lensemble des réactions participants à lédification de molécules complexes à partir de composés biochimiques simples. Ces réactions sont endergoniques cest-à- dire elles ne peuvent se réaliser que par apport dénergie qui sera en partie fournie par les réactions du catabolisme. Exemple la synthèse protéique.

8 b. Le catabolisme: cest lensemble de réactions impliquées dans la dégradation des molécules organiques. Cest un processus exergonique, cest-à-dire quil na pas besoin dapport énergétique. Au contraire, le catabolisme produit de lénergie utilisable par lintermédiaire de lATP, pour lensemble des réactions de biosynthèse ou anabolisme et lensemble des autres travaux de lorganisme, comme par exemple le travail musculaire. Ce catabolisme fournira également de la chaleur. cest lensemble de réactions impliquées dans la dégradation des molécules organiques. Cest un processus exergonique, cest-à-dire quil na pas besoin dapport énergétique. Au contraire, le catabolisme produit de lénergie utilisable par lintermédiaire de lATP, pour lensemble des réactions de biosynthèse ou anabolisme et lensemble des autres travaux de lorganisme, comme par exemple le travail musculaire. Ce catabolisme fournira également de la chaleur.

9 2.2. Notion de couplage énergétique: Chez lhomme le fournisseur universel dénergie est une molécule: lATP (adénosine triphosphate) Chez lhomme le fournisseur universel dénergie est une molécule: lATP (adénosine triphosphate) LATP est présent dans toutes les cellules humaines et constitue la seule source dénergie directement exploitable. LATP est présent dans toutes les cellules humaines et constitue la seule source dénergie directement exploitable. La concentration intracellulaire en ATP est faible et lATP doit être constamment régénéré à partir dADP et de Pi. La concentration intracellulaire en ATP est faible et lATP doit être constamment régénéré à partir dADP et de Pi.

10 Le couplage énergétique entre les réactions est donc réalisé par la molécule dATP qui, par sa grande facilité de diffusion et par la quantité dénergie quelle libère lors de son hydrolyse, est lagent de liaison énergétique idéal au sein de la cellule. Le couplage énergétique entre les réactions est donc réalisé par la molécule dATP qui, par sa grande facilité de diffusion et par la quantité dénergie quelle libère lors de son hydrolyse, est lagent de liaison énergétique idéal au sein de la cellule.

11 3. Réactions chimiques et filières énergétiques: Dans nos aliments, 4 grands types de molécules: - l'eau et les molécules de petites tailles (ions – sels minéraux), - les glucides (sucres et apparentés comme l'amidon), - les protides (protéines) - les lipides (graisses et huiles).

12 Ces nutriments vont subir des réactions cataboliques spécifiques pour donner soit des métabolites direct du cycle de Krebs soit des métabolites indirect. Ces nutriments vont subir des réactions cataboliques spécifiques pour donner soit des métabolites direct du cycle de Krebs soit des métabolites indirect. Voir présentation simplifiée des transformations chimiques se déroulant au sein de lorganisme. Voir présentation simplifiée des transformations chimiques se déroulant au sein de lorganisme.

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14 3.1. Le cycle de Krebs: Définition: Définition: Appelé cycle citrique, cest une séquence cyclique de réactions catalysées par un système multienzymatique. Le cycle de Krebs est essentiellement aérobie et intra mitochondrial. Réaction générale: Réaction générale: CH3COOH +3 NAD + FAD+2H2O 2CO2+3NADH,H+ +FADH2

15 Bilan énergétique: Bilan énergétique: 3 NADH,H+ 3*3=9 ATP 1FADH2 2 ATP 1 GTP 1 ATP Total: 12 ATP

16 Rôle du cycle de Krebs: Rôle du cycle de Krebs: Le CK est situé à un carrefour des métabolismes glucidiques, lipidiques et protidiques. Il constitue: 1. La principale source dATP (énergie) de la cellule en aérobiose. 2. La source de plusieurs métabolites essentiels pour la synthèse des lipides, des protéines et des acides nucléiques.

17 3.2. chaîne respiratoire:

18 La chaîne respiratoire: La chaîne respiratoire: 1. Transfert délectrons de NADH, FADH2 à loxygène. 2. Couplée à la production dénergie sous forme dATP. 3. Se passe dans la membrane mitochondriale.

19 Couplage du cycle de Krebs à la chaîne respiratoire: Les composés réduits, NADH et FADH2, formés au cours de la glycolyse, de loxydation des acides gras et du cycle de Krebs sont très riches en énergie. Ils vont être ré oxydés par perte dhydrogène qui va lui-même se dissocier en proton et électron. Ces électrons à haut potentiel dénergie seront transférés à la chaîne respiratoire, et finalement à une molécule doxygène qui en réagissant avec les protons donne de leau. Les composés réduits, NADH et FADH2, formés au cours de la glycolyse, de loxydation des acides gras et du cycle de Krebs sont très riches en énergie. Ils vont être ré oxydés par perte dhydrogène qui va lui-même se dissocier en proton et électron. Ces électrons à haut potentiel dénergie seront transférés à la chaîne respiratoire, et finalement à une molécule doxygène qui en réagissant avec les protons donne de leau.cycle de Krebschaîne respiratoirecycle de Krebschaîne respiratoire


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