Pourquoi 32 ATP ? Les 12
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.
Les manuels de biologie indiquent généralement que chaque molécule de glucose entièrement oxydée par la respiration cellulaire est susceptible de produire 38 molécules d'ATP : 2 ATP issus de la glycolyse, 2 ATP issus du cycle de Krebs, et 34 ATP issus de la chaîne respiratoire.
Le ∆G°' correspondant sera utilisé pour la synthèse de l'ATP. Ainsi l'oxydation de NADH,H+, dont les électrons circulent à travers les 3 sites, provoque la formation de 3 ATP; celle de FADH2, dont les électrons entrent au niveau du site 2 provoque la formation de 2 ATP.
ATP = Adénosine-P~P~P ~ : symbole utilisé pour matérialiser l'intérêt énergétique de la liaison. L'ATP est utilisé dans tous les processus cellulaires nécessitant de l'énergie.
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).
Contraction à l'échelle d'un sarcomère
L'ATP se fixe sur la tête de myosine qui est fixée à l'actine. Cette fixation permet de libérer la tête de myosine de l'actine. L'ATP est hydrolysée en ADP + Pi qui restent fixés sur la tête de myosine, ce qui libère de l'énergie.
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).
Les électrons issus de l'oxydation du NADH ou du FADH2 sont ensuite transférés au complexe III puis IV, et ces deux complexes vont permettre le transport de protons à travers la membrane mitochondriale. Le gradient de protons ainsi créé sera utilisé par l'ATP synthase afin de régénérer l'ATP à partir d'ADP.
En biologie moléculaire, la phosphorylation oxydative est le processus permettant la phosphorylation de l'ADP en ATP grâce à l'énergie libérée par l'oxydation de donneurs d'électrons par la chaîne respiratoire.
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.
L'ATP en tant que tel ne peut être stocké dans les cellules, de sorte que l'énergie métabolique est stocké par exemple sous forme de lipides dans le tissu adipeux ou de glucides tels que le glycogène chez les animaux ou d'amidon chez les plantes.
Le NAD+ devient donc le NADH (forme réduite). Les électrons ont perdu très peu d'énergie lors de leur transfert au NAD+, ce qui veut dire que les molécules de NADH sont des molécules qui entreposent de l'énergie. NAD+ + 2e- + 2H+ -> NADH + H+ (proton libéré dans le milieu).
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.
Le point isoélectrique (pI ou pKi) ou potentiel hydrogène isoélectrique (pH(I)) est ainsi défini : en biochimie, c'est le pH pour lequel la charge électrique nette de la molécule est nulle ; en physico-chimie, c'est le pH d'une solution aqueuse dans laquelle un solide existe sous un potentiel électrique neutre.
Pour le créer, les cellules d'un organisme effectuent une série de réactions chimiques : c'est ce qu'on appelle le métabolisme. Cette série de réactions chimiques, qui conduit à la dégradation des molécules d'origine alimentaire en présence du dioxygène de l'air, est nommée « respiration cellulaire ».
Fonction de la phosphorylation
La phosphorylation des protéines est une modification post-traductionnelle, qui s'effectue sur des acides aminés particuliers (en général la sérine, la thréonine et la tyrosine) et qui permet de réguler leur action biologique.
Cette synthèse d'ATP dans le chloroplaste à la lumière est appellée photophosphorylation. Le principe du couplage entre le transfert d'électrons et la synthèse d'ATP repose sur la théorie chimio osmotique émise en 1961 par P. Mitchell.
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 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.
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.
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).
L'ATP doit être régénéré.
La cellule musculaire dispose de très petites réserves d'ATP, celle-ci doit donc être renouvelée en permanence pour assurer le maintient de la contraction. Plus la masse musculaire est élevée plus les réserves seront importantes.
Donnez les nutriments nécessaires à vos mitochondries : notamment le magnésium (les carences sont fréquentes) et les vitamines du groupe B, voire, si besoin : coenzyme Q10, acide alpha-lipoïque, carnitine, etc… comme vu plus haut, et à choisir selon chaque particulier, comme toujours.