Question d'exemple d'examen

bonjour, alors voila ayant déja bien parcouru le cours j'ai tenté de répondre aux questions d'exam de l'année passée cependant une question me pose problème:

Chez l’humain, le bilan de la production d’ATP lors de l’oxydation aérobique du glucose est différent selon que l’on considère une cellule du foie, de rein ou du cœur d’une part ou de cerveau et de muscle d’autre part. pourquoi ? Expliquez en détail l’origine de cette différence.

bon evidemment j'ai direct pensé à la myoglobine et à l'hémoglobine caractérisé par une différence d'affinité pour l'oxygene cependant apres avoir retourné la question de nombreuses fois j'en suis arrivé a la conclusion que c'etait pas ca. cependant j ai vu dans les 5 dernieres slides du cours ou elle parle du recyclage de nad+ dans le cerveau et muscle d'une part avec le dihydroxyacetone qui devient du glycerol 3 phosphate et d'autre part recyclage avec la navette aspartate-malate dans le coeur et rein... serait ce un début de réponse j'en sais rien car je vois pas le rapport en tout cas avec les slides cependant elle aurait peut-etre apporté une précision au cours...

merci de me donner un début de réponse car cette question me peturbe et je l'ai deja retourné dans tous les sens...

GAB.

comme tu l'as dit la réponse se trouve au niveau des coenzymes NAD+/NADH, qui jouent le rôle de transporteur d'électrons du substrat jusqu'a la chaine de transport d'electrons.
Le NAD+ est réduit (chargé) en NADH lors de l'étape 6 de la glycolyse, dans le cytoplasme. On parle donc bien du NADH produit par la glycolyse, hors de la mitochondrie, pas du NADH et du FADH2 générés par le cycle de krebs (dans la mitochondrie).

Ce NADH produit par la glycolyse ne va jamais vraiment entrer dans la mitochondrie, mais va 'transferer' son energie à des transporteurs, redevenir du NAD+ et ainsi régénérer le 'pool' de NAD+ du cytoplsame (recyclage du NADH cytoplasmique)

Ces transporteurs sont différents selon la partie du corps dans laquelle la cellule se trouve (ça je sais pas pourquoi...)

1/Dans le cerveau ou les muscles, c'est un transporteur (navette) simple, le glycerol-3-phosphate.
Pour etre plus précis dihydroxyacetone phosphate est réduit par le NADH, et devient du glycerol 3-phosphate (chargé en énergie).
Le glycerol 3-phosphate va transferer à son tour son énergie en réduisant du FAD en FADH2, par l'intermédiaire de la glycerophasphate hydrogénase.
Donc l'énergie qui se trouvait dans le NADH du cytoplasme se retrouve dans la mitochondrie sous forme de FADH2.
Et le FADH2 participera à la chaîne respiratoire qui fournira de l'ATP.
Cependant le FADH2 est 'moins riche' en énergie que le NADH, c-à-d qu'il va transmettre ses électrons à un niveau plus bas dans la chaine de transport des électrons (le NADH 'largue' ses éléctrons riches en énergie tout en haut de la chaîne de transport alors que le FADH les relache un peu plus bas)
La chaîne de transport d'électrons fournit environ 33% moins d'énergie lorsque les éléctrons proviennent du FADH2 plutot que du NADH. (cf. CAMPBELL p. 175) donc si une mole de NADH fournit de l'énergie pour la production de 3 moles d'ATP, une mole de FADH2 fournira de l'énergie pour 2 moles d'ATP seulement.

Je crois que c'est la que se situe la différence .

2/Par contre, dans le coeur ou le foie, le transporteur est différent: dans le cytoplasme le NADH généré par la glycolyse transmet son énergie en réduisant l'oxaloacétate en malate. Le NAD+ produit régénere le pool cytoplasmique et la malate chargée en energie passe dans la matrice de la mitochondrie (selon son schéma je dirais par cotransport antiport avec l'alpha kétoglutarate mais je suis pas sur).
Bref, une fois la malate dans la mithochondrie, elle achève son role de 'navette transporteuse d'énergie' en reduisant une molécule de NAD+ en NADH.
Donc, contrairement à ce qui se passe avec le glycerol 3-phosphate (cerveau et muscles), avec la malate l'énergie provenant du NADH cytoplasmique se retrouve dans la mithochondrie sous forme de NADH (et pas sous forme de FADH2!!)
Et comme le NADH est plus chargé en énergie que le FADH2, il fournira plus d'ATP .


Pour résumer comme la glycolyse produit 2 NADH cytoplasmique, dans le cas du glycerol 3-phosphate yaura 4 ATP produit (cerveau et muscles donc) et dans le cas de la (ou le?) malate yaura 6 ATP produit.
Donc pour une mole de glucose il y aura production de:
-2 ATP pour la glycolyse
-2 ATP pour le cycle de krebs
-34 ATP ou 36 lors de la phosphorylation oxydative, selon le type de navette utilisée pour 'transporter l'énergie' des NADHs cytoplasmique vers la matrice de la mitochondrie.



voila j'espere que c'est assez clair ça m'a quand même mis un moment pour comprendre ce bazar, heureusement ya le campbell parce que j'avais pas vraiment été au cours...
la différence vient donc uniquement du transporteur, qui différent selon les différents tissus du corps apparemment. Rien a voir avec la myoglobine ou qqch comme ça (enfin pas que je sache)

un grand merci à toi thomas serieu tu me donne enfin la reponse a la question que j'ai tourné dans tous les sens sans trouvé de reponse satisfaisante... merci et bonne continuation pour la session

gab

pas de problème ça m'a permis de faire déjà une bonne révision de cette partie du cours

Il est peut être un peu tard pour ça mais ... Je viens de me rendre compte que j'avais du mal à faire la différence entre structure tertiaire et quaternaire ... Quelqu'un peut m'éclairer la dessus ?

structure tertiaire = assemblage dans une protéine des différentes structures secondaires adoptées.
en gros t'as ta protéine en structure primaire, une longue chaine polypeptidique. Certaines parties se replient en helice alpha et/ou en feuillet béta. C'est tes structures secondaires (liens H entre AA relativement proches).
Maintenant ta protéine peut encore se replier en faisant des liens entre AA qui peuvent etre tres éloignés, en faisant des boucles et des replis spécifiques à la protéine; liens H, liens ioniques, liens hydrophobes, liens disulfures, ce qui donne a la protéine sa forme et ses propriétés biologiques (lien structure-fonction). C'est la structure tertiaire de la protéine.

L'association de plusieurs chaines protéiques forme la structure quaternaire. Elle est composée de sous-unités (protomères) qui ont chacune leur structure tertiaire,qui forment un oligomère. En général un oligomère est constitué d'un nombre pair de protomères.
ex l'hémoglobine, dont la structure quaternaire regroupe 4 sous-unité, 2 sous-unités alpha et 2 sous-unités beta.

structure quaternaire composée de chaines ayant leur structure tertiaire, elles même repliées en structure secondaire, qui sont des 'replis' de la structure primaire.

hum voila j'espere que c'est compréhensible j'tavoue je sature un peu là ^^

bonne nuit

Oué enfait c'est tout con !

Merci bien

Bon ca y'est ce coup ci tu as réussi à m'aider avant moi ^^