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 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).
En raison de cet écart par rapport à l'équilibre, l'hydrolyse de l'ATP en ADP et phosphate libère une grande quantité d'énergie. C'est l'hydrolyse des deux liaisons phosphoanhydride liant les groupes phosphate adjacents de l'ATP qui libère l'énergie de cette molécule.
L'adénosine diphosphate (ADP) est une substance chimique intermédiaire qui utilise l'énergie libérée lors de diverses réactions biochimiques pour former l'adénosine triphosphate (ATP), molécule de stockage et de transport de l'énergie dans l'organisme.
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 peut être produite après l'oxydation du glucose au niveau de la chaîne respiratoire mitochondriale. Les composés réduits \ce{RH}, \ce{H+} formés lors de l'oxydation du glucose sont réoxydés en présence de dioxygène au niveau de la chaîne respiratoire mitochondriale.
L'ATP, ou adénosine triphosphate, est un nucléotide fondamental dans l'obtention de l'énergie cellulaire. Il se compose d'une base azotée, l'adénine, attachée au carbone d'un sucre de type pentose ou ribose. C'est la principale source d'énergie pour la plupart des fonctions cellulaires du métabolisme.
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.
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).
La respiration cellulaire est l'ensemble des processus du métabolisme cellulaire convertissant l'énergie chimique contenue dans le glucose en adénosine triphosphate (ATP).
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.
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.
Voie directe = glycolyse anaérobie. 90% du glucose est métabolisé par cette voie, qui dégrade le glucose en 2 trioses phosphates, et produit de l'ATP, du NADH réduit (= co-enzyme de la methémoglobine réductase) et du lactate.
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.)
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.
Le sucre fournit de l'énergie.
Les parois cellulaires contiennent des transporteurs de glucose, qui acheminent le glucose du sang vers les cellules. Beaucoup de ces transporteurs ont besoin d'insuline pour s'activer. « Le glucose est vital pour les cellules », dit Carine de Beaufort.
Pour, ensuite, être relâchées dans la circulation sanguine et faire fonctionner l'organisme. "Les aliments riches en sucres rapides sont ceux qui fournissent le plus d'ATP" précise le Dr. Mascret.
Les rôles de l'ATP : énergie, synthèse d'acides nucléiques…
L'ATP est une molécule qui joue de nombreux rôles dans l'organisme : l'ATP est une molécule qui fournit de l'énergie à la cellule, grâce à la rupture d'une liaison phospho-diester.
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.
La glycolyse signifie "dégradation du glucose". La glycolyse transfome le glucose en 2 acides pyruviques et permet la fabrication de 2 ATP. Pour rappel, la glycolyse a lieu à l'extérieur de la mitochondrie, dans le cytosol (matrice du cytoplasme).
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.
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.
Le métabolisme basal est l'ensemble des réactions qui permettent de maintenir l'organisme en vie et sont donc incompressibles. Il permet d'assurer la respiration, les battements de cœur, l'alimentation du cerveau, la température corporelle, la digestion...