L'ATP est une molécule constituée d'adénine liée à un ribose qui, lui, est attaché à une chaîne de trois groupements phosphate. Comment l'ATP produit de l'énergie : Le mécanisme consiste au transfert d'un groupement phosphate sur une autre molécule et l'ATP devient alors l'adénosine-diphopshate (ADP).
L'ATP et l'énergie cellulaire
La liaison covalente entre les phosphates sont « riches » en énergie. L'hydrolyse de l'ATP, par clivage de la liaison entre les phosphates b et g, donne l'ADP, adénosine biphosphate. L'ATP étant plus « riche » en énergie que l'ADP, cette réaction libère beaucoup d'énergie.
La molécule d'ATP
C'est l'hydrolyse d'une liaison entre les deux derniers groupes phosphate de l'ATP qui libère de l'énergie (31 kJ/mol). L'hydrolyse de l'ATP entraîne la formation d'adénosine diphosphate (ADP) et de phosphate inorganique (Pi).
La production d'ATP a lieu dans toutes les cellules de l'organisme. Le processus commence par la digestion du glucose dans l'intestin. Les cellules prennent ensuite le relais et le transforment en pyruvate qui se rend dans les mitochondries de la cellule, où l'ATP est finalement produite.
L'ATP entre dans la fabrication des acides nucléiques
Si la molécule d'ATP est trouvée à l'état libre dans les cellules, elle sert également de matériau de construction pour la synthèse des acides nucléiques, la classe de macromolécules essentiellement en charge de l'information génétique (voir fig. 2).
Du glucose à l'ATP
La transfert de l'énergie chimique du glucose en énergie chimique sous forme d'ATP se réalise en plusieurs étapes : la glycolyse, puis le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire au sein des mitochondries. De manière très schématique, la glycolyse permet la dégradation de glucose en pyruvate.
La mitochondrie est donc une petite usine qui produit l'énergie (l'ATP) via une chaîne de production qui s'appelle la chaîne respiratoire permettant la respiration cellulaire.
L'ATP est la molécule énergétique de la cellule. Elle est formée lors de la respiration cellulaire en milieu aérobie, ou par fermentation en milieu anaérobie. L'ATP est utilisée dans le muscle pour la contraction musculaire, en permettant le glissement des filaments d'actine au milieu des filaments de myosine.
La respiration cellulaire est l'ensemble des processus du métabolisme cellulaire convertissant l'énergie chimique contenue dans le glucose en adénosine triphosphate (ATP).
La synthèse d'ATP dans le chloroplaste s'effectue au niveau du complexe ATP synthase (ATPase de type F ou ATPase F1Fo) associée à la membrane du thylakoïde. L'énergie nécessaire à la synthèse de l'ATP est fournie par l'énergie libérée par transfert d'électrons photosynthétiques.
L'ATP (Adénosine Tri-Phosphate)
En fait, dans une réaction couplée complexe, la réaction d'hydrolyse (exergonique) permet à une réaction de synthèse (endergonique) de se réaliser. L'hydrolyse de l'ATP ( ATP → ADP + Pi ) est plus exergonique que l'hydrolyse de l'ADP ( ADP → AMP + Pi ).
L'ATP est un acide aminé chargé en énergie qui est capable de libérer cette énergie selon les besoins du muscle. Toutes les fibres musculaires contiennent une petite réserve d'ATP qui va permettre au muscle de se contracter très rapidement, notamment en cas d'effort rapide.
L'ATP n'est pas stockée dans la cellule mais est constamment régénérée par le métabolisme. Dans la cellule musculaire, il existe deux grandes voies métaboliques d'utilisation du glucose pour produire de l'ATP : la respiration cellulaire et la fermentation lactique.
Pendant l'activité musculaire, la régénération de l'ATP se fait suivant 3 voies : par interaction de l'ADP avec la créatine phosphate (1), par respiration cellulaire anaérobie (2) et par respiration cellulaire aérobie (3).
Remarque (hors programme) : pourquoi 36 ou 38 molécules d'ATP ? En fait cela dépend de la manière dont les transporteurs de protons (NADH) sont transférés dans la matrice.
L'ATP n'est pas une molécule stockable. Elle est donc fabriquée en permanence dans les cellules à partir de molécules organiques comme le glucose. Les cellules vivantes oxydent leurs molécules organiques afin de produire de l'énergie.
Les trois nutriments qui apportent de l'énergie au corps sont les glucides, les protéines et les lipides. Les glucides représentent la grande famille des « sucres ». Cette grande famille comprend à la fois les glucides simples (fructose, sucre de table, etc.)
C'est au cours de la respiration cellulaire que la plupart de l'ATP est produit. Cette respiration a lieu au niveau d'une organite située dans les cellules, appelée mitochondrie. Avec la respiration cellulaire, une molécule de glucose donne environ 30 molécules d'ATP.
Les glucides :
Les glucides, souvent appelés "sucres", constituent avec les lipides, la première source d'énergie du corps. Ils sont indispensables pour le fonctionnement des muscles et du cerveau.
Lorsque de l'énergie est immédiatement requise, l'ATP est décomposée en ADP (adénosine diphosphate) et en un groupe phosphate. L'eau est utilisée pour convertir l'ATP en ADP et en un groupe phosphate inorganique, lors d'un procédé appelé hydrolyse, qui est catalysé par l'enzyme ATP hydrolase.
Le métabolisme correspond à l'ensemble de toutes les transformations chimiques, décomposables en réactions simples, qui se produisent dans une cellule ou un organisme. Il se divise en deux phases : 1) Le catabolisme : ensemble de réactions enzymatiques de dégradation de macromolécules en molécules de faible taille.
Les organes les plus importants – cerveau, foie, reins et cœur – requièrent à eux seuls plus de la moitié de l'énergie «brûlée» au repos; la graisse, le système digestif et les muscles consomment le reste. Suivez ces 7 astuces pour fouetter votre métabolisme!
Le métabolisme actif, qui représente environ 10 à 15% des calories brûlées chaque jour, régule l'énergie que utilisée en faisant de l'exercice. Enfin, il y a la thermogénèse induite par l'alimentation, soit l'énergie que le corps utilise pour consommer et digérer les aliments.
Le métabolisme d'une cellule désigne l'ensemble des transformations biochimiques qui se déroulent dans son cytoplasme. Ces transformations sont permises par des enzymes.