Le métabolisme énergétique - publié le 23/01/2015

Thèmes abordés

Pharmacie - Santé - Social, métabolisme énergétique, catabolisme, anabolisme, production d'ATP, phosphorylation, Métabolisme mixte

Résumé du document

FORME D'ENERGIE UTILISABLE DANS LA CELLULE
- Dérivés phosphorylés: ATP, GTP, PEP, acétyl-P
- Composés avec liaison thio-ester : Acétyl S-CoA
- Coenzymes: NAD (catabolisme), NADP (anabolisme), FAD : énergie véhiculée sous forme de pouvoir réducteur (NADH)
• La molécule donnant l'énergie est oxydée
• La molécule recevant l'énergie est réduite (réserve d'énergie)
- Force protomotrice du gradient de H+ (au niveau de la membrane cytoplasmique)

Extraits

[...] coli) Butylène glycolique: acétoïnes, butylène glycol (Enterobactericeae) Propionique: acide propionique, acétique,CO2, H2 (Propionibacterium) Butyrique: acide acétique, butanol, acide butyrique, CO2, H2 (Anaérobie : Clostridium[1]) Alcoolique (pas pour les bactéries) Catabolisme des autres sucres La plupart des bactéries sont capables de transformer les glucides en glucose. - Oses : 2 cas Intègrent directement une des voies du catabolisme du glucose fructose, ribose, xylulose Isomérisé en glucose par une isomérase galactose - Diosides : hydrolysés par hydrolases lactose (β-galactosidase, test ONPG), saccharose, maltose - Polyosides : amidon, glycolgène (polymères de glucose) - Hétérosides : hydrolases salicine, esculine - Dérivés d'oses : Hexitols : mannitol, dulcitol, sorbitol Methylose : rhamnose ( Ces sucres permettent l'identification des bactéries (caractérisation biochimique des voies métabolique) Catabolisme des protéines A l'extérieur de la cellule - Pénétration des acides aminés par des perméases - Production de protéines assimilables par hydrolyse des substrats de haut PM par des exoenzymes[2] (protéases-polypéptide, péptidases- acides aminés). [...]

[...] Toutefois chez les bactéries le cycle de Krebs peut être incomplet, on obtient alors des métabolites intermédiaires dans la biosynthèse, enzymes du TCA manque réactions supplémentaires. Réduction de l'accepteur final d'électron Réoxydation des coenzymes réduits Voie cytochromique - Respiration aérobie : Bilan énergétique 38ATP pour 1 glucose & peu d'acides organiques formés. - Respiration anaérobie : Bilan énergétique faible (puisque les accepteurs d'électrons sont faibles), pousse lente Pas de cytochrome - Fermentation : Bilan énergétique faible 2ATP pour 1 glucose & beaucoup d'acides organiques formés - 6 types fermentaires principaux à partir de l'acide pyruvique: Acide lactique (Streptococcaceae, Lactobacillaceae) Acides mixtes: acide acétique, succinique, lactique, éthanol, CO2, H2 (Enterobacteriaceae : E. [...]

[...] - Recyclage au fur et à mesure de l'utilisation de l'ATP. - 2 procédés fondamentaux de production d'ATP par phosphorylation, localisé différemment dans la cellule : Sur la membrane cytoplasmique : chaine de transport d'électron couplé à la phosphorylation oxydative Dans le cytoplasme : phosphorylation au niveau du substrat (ADP ATP, rôle des kinases, glycolyse) Différentes stratégies sont utilisées par les bactéries pour former ces composés riches en énergie par des réactions d'oxydo-réduction : - Oxydation (déshydrogénation) d'un substrat carboné hydrogéné (donneur d'électron) - Réduction (hydrogénation) de l'oxydant (accepteur final d'électron) Deshydrogenase / Coenzyme (NAD ou FAD) (NADH) réduit Oxydation du NAD H (voie de transfert des Recyclage Voies de transfert des électrons : - Sur la membrane cytoplasmique : RESPIRATION via une chaîne cytochromique et un accepteur externe d'électrons : O2 : respiration aérobie Inorganique ou organique : respiration anaérobie - Dans le cytoplasme : FERMENTATION (pas de chaîne cytochromique et accepteur d'électron interne) Métabolisme obligatoire: un des deux processus Métabolisme mixte: l'un ou l'autre selon les conditions Respiration aérobie C'est la voie préférentielle : 95% de l'ATP Comportement des bactéries vis-à-vis de l'O2 Transfert d'électrons sur chaine respiratoire couplée à la phosphorylation oxydative Diversité des chaines respiratoires (critère d'identification): - b(ou o : Bactéries AAF Oxydase c aa3 : Bactéries aérobies strictes Oxydase + Utilisat° d'un substrat : TMPD red (même potentiel redox des syst C : oxydation du dernier cyt a ( coloration violette) Toxicité de l'O2 Catalase : abondante et constitutive chez les bactéries à métabolisme respiratoire. [...]

[...] Modèle : Métabolisme énergétique du glucose Réaction d'oxydo-réduction : nutriment (glucose) métabolites (dérivés acides organiques) Oxydation du glucose en acide pyruvique - Régénération d'ATP - Production de coenzymes réduits Embden-Meyerhof en anaérobiose = glycolyse chez les eucaryotes Dickens-Horecker en anaérobiose = voie des pentoses phosphates Entner-Doudoroff en aérobiose Quand enzymes EMP absentes ou inhibées par O2. Chez les bactéries aérobies : oxydation du glucose couplée avec le cycle de Krebs permettant une oxydation complète (CO2+H2O) + coenzymes réduits bilan énergétique. [...]