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).
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 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 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 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 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).
De manière semblable à ce qu'on observe pour le NAD+, l'ATP régénéré dans les mitochondries est essentiellement consommé dans le cytoplasme et dans le noyau, où se forme de l'ADP qui doit être phosphorylé en ATP à l'intérieur des mitochondries.
La glycolyse anaérobie correspond à la dégradation incomplète de la molécule de glucose qui permet de synthétiser 2 ATP par molécule de glucose mais qui produit également deux molécules d'acide lactique que l'on peut considérer comme des déchets en ce sens qu'ils acidifient le milieu intramusculaire et limite la ...
La molécule d'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.
Elle permet au glucose (sucre) d'entrer dans les cellules du corps. Celles-ci utiliseront le glucose comme source d'énergie ou le mettront en réserve dans le foie et les muscles pour une utilisation future. Chez les personnes qui ne vivent pas avec le diabète, l'insuline est sécrétée de façon continue.
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.
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.
Bilan de la glycolyse : formation théorique de 6 ATP (5 ATP en réalité). Bilan du catabolisme du pyruvate : formation de 3 ATP par molécule de pyruvate en théorie (2,5 en réalité) et donc de 6 ATP en théorie (5 ATP en réalité) pour une molécule de glucose.
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.
ATP/AMP : La phophofructokinase 1 est l'élément le plus important dans le contrôle de la glycolyse. Elle est inhibée par les fortes concentrations cellulaires de l'ATP (ATP/AMP élevé) qui abaissent l'affinité de l'enzyme pour le fructose 6-phosphate.
Fonction du pyruvate
Il provient de la déphosphorylation du PEP (phosphoénolpyruvate) et permet le transfert du phosphate sur une molécule d'ADP pour former une molécule d'ATP ; la gluconéogenèse : le pyruvate est transformé en oxaloacétate par le pyruvate carboxylase.
La voie de la glycolyse correspond à une série de réactions catalysées par des enzymes qui dégradent une molécule de glucose (6 carbones) en deux molécules de pyruvate (3 carbones). Chez les eucaryotes, cette transformation a lieu dans le cytosol de la cellule.
La glycolyse, voie métabolique anaérobie, dissocie le glucose (à 6 carbones) en 2 molécules de pyruvate (à 3 carbones). Cette opération consomme 2 molécules d'ATP au niveau de réactions d'amorçage et produit 4 ATP par molécules de glucose. Ainsi le rendement net est de 2 ATP.
L'ATP est majoritairement resynthétisée grâce à l'ADP (molécule issue de l'ATP après dégradation) associée à la Créatine - Phosphate (ou phosphocréatine ou phosphagène) présente dans les cellules musculaires. Cette réaction chimique est possible grâce aux enzymes (ici CPK créatine phosphokinase).
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.
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 synthase (EC 7.1.2.2) est un complexe protéique enzymatique qui se trouve dans les crêtes mitochondriales, la membrane des thylakoïdes, et la membrane plasmique des bactéries et des archées.
L'ADP est reconvertie en ATP par les enzymes ATP synthases. L'ADP peut réagir avec elle-même pour former une molécule d'ATP et une molécule d'AMP, réaction catalysée par l'enzyme adénylate kinase : 2 ADP. ATP + AMP.
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).