UE 2.1 S1

Bio-énergétique
Introduction au métabolisme

Les êtres vivants et les morts ont les mêmes structures cellulaires, les mêmes enzymes et la même information génétique. La différence est que l'être mort n'utilise plus l'énergie.
La thermodynamique nous enseigne que tous les êtres vivants vont évoluer vers leurs stades le plus stable : la mort.

Ce schéma montre l'analogie entre un circuit électrique et l'utilisation d'énergie par un système vivant.
Dans les 2 cas, un flux d'électrons est utilisé pour fournir un travail.

Principe d'un circuit électrique : une batterie composée de 2 espèces chimiques présentant un potentiel de réduction différent permet de générer un flux d'électrons. Ce flux est utilisé pour faire tourner un moteur qui permettra à son tour de fournir un travail.

Principe d'un système vivant : un flux d'électrons est créé par la mitochondrie pour produire de l'énergie utilisable pour accomplir un travail.

I – La batterie

La destinée des aliments est de produire beaucoup d'électrons, de gaz carbonique et d'eau. Ceci se produit après digestion en molécule simple (glucose, aa, acide gras).
C'est l'oxydation qui permet la production d'électrons (opposé de la réduction : seules les plantes peuvent réduire le gaz carbonique et peuvent produire des molécules organiques par photosynthèse).

Exemple avec l'oxydation d'une molécule de glucose :
L'oxydation du glucose, en présence d'oxygène passe par 2 grandes étapes : La glycolyse qui produit du pyruvate à partir du glucose Le cycle de Krebs dans la mitochondrie qui produit du gaz carbonique et de l'eau à partir du pyruvate La conséquence finale de cette oxydation est la production de 6 molécules de gaz carbonique, 6 molécules d'eau ainsi que 14 électrons porté par des transporteurs spécialisés : NADH et FADH2 (ils sont qualifiés de transporteur universel puisqu'il sont présents dans tous les types de cellule vivante sur Terre).

II – La mitochondrie