2.1 – Travail et énergie provenant de l’ATP SBI 4U Dominic Décoeur

Introduction Afin de se maintenir en vie, une cellule doit continuellement travailler. Le travail peut être : mécanique de transport chimique

Les travaux de l’ATP Travail mécanique Travail de transport Ex : la contraction musculaire Travail de transport Ex : transfert actif (pompe à Na-K) dans la cellule Travail chimique Ex : synthétiser des macromolécules

L’adénosine triphosphate (ATP) Schéma de la molécule d’ATP. L’ATP est composée de ribose, d’adénine et d’une groupement triphosphate.

L’ATP et réaction couplée L’ATP une molécule qui emmagasine beaucoup d’énergie dans les liens phosphates. Lorsqu’elle perd un gr. phosphate, elle libère 31 KJ/ml d’énergie.

L’ATP et réaction couplée La liaison chimique unissant le deuxième phosphate au troisième peut facilement se faire et se défaire. Lorsque le troisième phosphate se détache du reste de la molécule, il y a libération d'énergie.

Principe d’énergie Libération / Dégagement d’énergie = En utilisant le concept de l'énergie libre, on peut classifier les réactions comme étant exothermique ou endothermique. Une réaction exothermique relâche de l'énergie. Une réaction endothermique doit absorber de l'énergie de son milieu. Libération / Dégagement d’énergie = exothermique (réactions cataboliques) Apport / Absorption d’énergie endothermique (réactions anaboliques)

ATP ADP + P Réaction exothermique Certaines réactions chimiques dégagent plus d'énergie qu'elles n'en consomment, ce sont des réactions exothermiques. ATP ADP + P La liaison chimique unissant le deuxième phosphate au troisième peut facilement se faire et se défaire. Lorsqu'elle se défait, lorsque le troisième phosphate se détache du reste de la molécule, il y a libération d'énergie.

ADP + P ATP Réaction endothermique D'autres réactions nécessitent plus d'énergie qu'elles n'en dégagent. On les dit endothermiques. ADP + P ATP Inversement à la réaction exothermique, on peut refaire la liaison, rattacher à nouveau le phosphate aux deux autres, si on fournit de l'énergie.

Les réactions couplées Dans le prochain diaporama, l’énergie libérée par une réaction exothermique peut être utilisée pour produire une réaction endothermique. On appelle une telle combinaison de réactions une réaction couplée. L’énergie utilisée par des réactions endothermiques provient de la décomposition des molécules d’ATP, qui est une réaction exothermique.

ENDOTHERMIQUE Glucose Glucose-6-phosphate EXOTHERMIQUE Les réactions couplées ENDOTHERMIQUE Glucose Glucose-6-phosphate L'énergie libérée par la transformation de l'ATP en ADP + P peut servir à activer une réaction endothermique. EXOTHERMIQUE

EXOTHERMIQUE PGAP PGA ENDOTHERMIQUE Les réactions couplées Une réaction exothermique peut fournir l'énergie nécessaire pour reformer de l'ATP à partir d'ADP et de P. ENDOTHERMIQUE

ATP et réaction couplée Dans le diaporama précédent, la liaison de l’ADP au P pour former de l’ATP demande de l’énergie. Cette énergie est fournie par l’autre réaction (dans une réaction couplée, l’énergie dégagée par une réaction est absorbée par l’autre). Donc, la transformation du PGAP en PGA dégage de l’énergie, assez d’énergie pour former de un ATP. C’est une réaction exothermique.

En résumé... L’énergie libérée par une réaction exothermique peut être utilisée pour produire une réaction endothermique. Donc, une réaction libère de l’énergie (exo) et l’autre (endo) utilise cette énergie. Ceci exige un couplage de réactions endothermiques et exothermiques. La formation de l’ATP demande de l’énergie endothermique. L’ATP qui libère un phosphate dégage de l’énergie exothermique.

Cycle de l’ATP Dans le cycle de l’ATP, l’hydrolyse enlève un groupement phosphate à l’ATP. Cela entraîne une libération d’énergie utilisée pour divers processus métaboliques.

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