CYTOPLASME ET ORGANITES CYTOPLASMIQUES
Le cycle commence par une condensation de l’acétyl-CoA avec l’acide oxaloacétique pour donner l’acide citrique; par deux décarboxylations successives,
on arrive à des diacides à quatre carbones et enfin à l’acide oxaloacétique; le
cycle peut alors recommencer.
Le radical acétyle subit des déshydrogénations et des décarboxylations de sorte
que ses atomes de carbone et d’hydrogène sont oxydés à l’état maximum en CO2
et H2O. Les hydrogènes libérés sont captés par les nucléotides accepteurs d’hydrogène : FAD, NAD et NADP, puis transportés jusqu’à l’oxygène par la chaîne
respiratoire.
Du point de vue énergétique, les oxydations mitochondriales, sont les principales
sources d’ATP dans les cellules en aérobiose. Au cours de l’oxydation de l'acétylCoA, une seule liaison riche en énergie est produite au niveau du cycle lui-même,
lors de la réaction succinyl-CoA -> acide succinique + CoA, et il y a formation
d’ATP ou d’un nucléoside voisin de l’ATP, la guanosine triphosphate (GTP)
par phosphorylation de la guanosine diphosphate (GDP). Au niveau de la chaîne
respiratoire il se forme 11 liaisons riches en énergie par phosphorylation oxydative
de l’ADP (3 à partir de NADPH2, 6 à partir de 2 NADH2, et 2 à partir de FADH2).
Le bilan général de l’oxydation d’un acétyl-CoA est donc la régénération de
douze liaisons riches en énergie.
L’acétyl-CoA qui est oxydé au cours du cycle de Krebs peut avoir diverses origines;
la ^-oxydation des acides gras est une de ses sources; en fait il provient surtout
de l’acide pyruvique par décarboxylation oxydative en présence de CoA et de
NAD (fig. 67).
Nous avons vu (p. 49) que l’acide pyruvique est produit au cours de la dégradation
du glucose lors de la glycolyse. Si les cellules sont en anaérobiose, la dégradation
s'arrête là et la fermentation lactique, par exemple, est le terme de cette oxydation.
Au contraire, si les cellules sont en aérobiose, l'acide pyruvique subit une décarboxylation oxydative qui le transforme en acétyl-CoA, qui est alors lui-même
complètement oxydé au cours du cycle de Krebs. Cette dégradation du glucose
en aérobiose débute par la glycolyse, au niveau du hyaloplasme, et s’achève
dans les mitochondries. Elle permet de régénérer un beaucoup plus grand
nombre de liaisons riches en énergie que ne le permet la dégradation en anaérobiose. Dans le cas de la dégradation anaérobie, il y a régénération de 2 molécules
d'ATP par molécule de glucose, alors que l'oxydation complète en aérobiose
permet la régénération de 38 molécules d'ATP. Dans le premier cas 3 liaisons
riches en énergie sont formées, dans le second 39.
D'autre part, des composés comme l’acide cétoglutarique ou l'acide oxaloacétique
peuvent provenir de la dégradation de certains acides aminés et entrer alors dans
le cycle de Krebs.
Ainsi, au niveau des mitochondries s’effectue l’oxydation complète de divers
composés provenant de la dégradation des lipides, des glucides et des protéines.
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Le cycle commence par une condensation de l’acétyl-CoA avec l’acide oxaloacétique pour donner l’acide citrique; par deux décarboxylations successives,
on arrive à des diacides à quatre carbones et enfin à l’acide oxaloacétique; le
cycle peut alors recommencer.
Le radical acétyle subit des déshydrogénations et des décarboxylations de sorte
que ses atomes de carbone et d’hydrogène sont oxydés à l’état maximum en CO2
et H2O. Les hydrogènes libérés sont captés par les nucléotides accepteurs d’hydrogène : FAD, NAD et NADP, puis transportés jusqu’à l’oxygène par la chaîne
respiratoire.
Du point de vue énergétique, les oxydations mitochondriales, sont les principales
sources d’ATP dans les cellules en aérobiose. Au cours de l’oxydation de l'acétylCoA, une seule liaison riche en énergie est produite au niveau du cycle lui-même,
lors de la réaction succinyl-CoA -> acide succinique + CoA, et il y a formation
d’ATP ou d’un nucléoside voisin de l’ATP, la guanosine triphosphate (GTP)
par phosphorylation de la guanosine diphosphate (GDP). Au niveau de la chaîne
respiratoire il se forme 11 liaisons riches en énergie par phosphorylation oxydative
de l’ADP (3 à partir de NADPH2, 6 à partir de 2 NADH2, et 2 à partir de FADH2).
Le bilan général de l’oxydation d’un acétyl-CoA est donc la régénération de
douze liaisons riches en énergie.
L’acétyl-CoA qui est oxydé au cours du cycle de Krebs peut avoir diverses origines;
la ^-oxydation des acides gras est une de ses sources; en fait il provient surtout
de l’acide pyruvique par décarboxylation oxydative en présence de CoA et de
NAD (fig. 67).
Nous avons vu (p. 49) que l’acide pyruvique est produit au cours de la dégradation
du glucose lors de la glycolyse. Si les cellules sont en anaérobiose, la dégradation
s'arrête là et la fermentation lactique, par exemple, est le terme de cette oxydation.
Au contraire, si les cellules sont en aérobiose, l'acide pyruvique subit une décarboxylation oxydative qui le transforme en acétyl-CoA, qui est alors lui-même
complètement oxydé au cours du cycle de Krebs. Cette dégradation du glucose
en aérobiose débute par la glycolyse, au niveau du hyaloplasme, et s’achève
dans les mitochondries. Elle permet de régénérer un beaucoup plus grand
nombre de liaisons riches en énergie que ne le permet la dégradation en anaérobiose. Dans le cas de la dégradation anaérobie, il y a régénération de 2 molécules
d'ATP par molécule de glucose, alors que l'oxydation complète en aérobiose
permet la régénération de 38 molécules d'ATP. Dans le premier cas 3 liaisons
riches en énergie sont formées, dans le second 39.
D'autre part, des composés comme l’acide cétoglutarique ou l'acide oxaloacétique
peuvent provenir de la dégradation de certains acides aminés et entrer alors dans
le cycle de Krebs.
Ainsi, au niveau des mitochondries s’effectue l’oxydation complète de divers
composés provenant de la dégradation des lipides, des glucides et des protéines.
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