Informations

11.7 : Liens avec d'autres voies métaboliques - Biologie

11.7 : Liens avec d'autres voies métaboliques - Biologie


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Objectifs d'apprentissage

À la fin de cette section, vous serez en mesure de :

  • Discuter de la manière dont les voies métaboliques des glucides, la glycolyse et le cycle de l'acide citrique interagissent avec les voies métaboliques des protéines et des lipides
  • Expliquer pourquoi les voies métaboliques ne sont pas considérées comme des systèmes fermés

Vous avez appris le catabolisme du glucose, qui fournit de l'énergie aux cellules vivantes. Mais les êtres vivants consomment plus que du glucose pour se nourrir. Comment un sandwich à la dinde, qui contient des protéines, fournit-il de l'énergie à vos cellules ? Cela se produit parce que toutes les voies cataboliques des glucides, des protéines et des lipides finissent par se connecter à la glycolyse et aux voies du cycle de l'acide citrique (Figure 1). Les voies métaboliques doivent être considérées comme poreuses, c'est-à-dire que les substances entrent par d'autres voies et que d'autres substances partent pour d'autres voies. Ces voies ne sont pas des systèmes fermés. De nombreux produits dans une voie particulière sont des réactifs dans d'autres voies.

Liens d'autres sucres avec le métabolisme du glucose

Le glycogène, un polymère du glucose, est une molécule de stockage d'énergie à court terme chez les animaux. Lorsqu'il y a suffisamment d'ATP, l'excès de glucose est converti en glycogène pour le stockage. Le glycogène est fabriqué et stocké dans le foie et les muscles. Le glycogène sera retiré du stockage si la glycémie chute. La présence de glycogène dans les cellules musculaires en tant que source de glucose permet à l'ATP d'être produit plus longtemps pendant l'exercice.

Le saccharose est un disaccharide composé de glucose et de fructose liés ensemble. Le saccharose est décomposé dans l'intestin grêle et le glucose et le fructose sont absorbés séparément. Le fructose est l'un des trois monosaccharides alimentaires, avec le glucose et le galactose (qui fait partie du sucre du lait, le disaccharide lactose), qui sont absorbés directement dans la circulation sanguine pendant la digestion. Le catabolisme du fructose et du galactose produit le même nombre de molécules d'ATP que le glucose.

Connexions des protéines au métabolisme du glucose

Les protéines sont décomposées par une variété d'enzymes dans les cellules. La plupart du temps, les acides aminés sont recyclés en nouvelles protéines. S'il y a un excès d'acides aminés, cependant, ou si le corps est en état de famine, certains acides aminés seront détournés vers les voies du catabolisme du glucose. Chaque acide aminé doit avoir son groupe aminé retiré avant d'entrer dans ces voies. Le groupe amino est converti en ammoniac. Chez les mammifères, le foie synthétise l'urée à partir de deux molécules d'ammoniac et d'une molécule de dioxyde de carbone. Ainsi, l'urée est le principal déchet chez les mammifères de l'azote provenant des acides aminés, et elle quitte le corps dans l'urine.

Liens entre les lipides et le métabolisme du glucose

Les lipides connectés aux voies du glucose sont le cholestérol et les triglycérides. Le cholestérol est un lipide qui contribue à la flexibilité de la membrane cellulaire et est un précurseur des hormones stéroïdes. La synthèse du cholestérol commence avec l'acétyl CoA et se déroule dans un seul sens. Le processus ne peut pas être inversé et l'ATP n'est pas produit.

Les triglycérides sont une forme de stockage d'énergie à long terme chez les animaux. Les triglycérides stockent environ deux fois plus d'énergie que les glucides. Les triglycérides sont constitués de glycérol et de trois acides gras. Les animaux peuvent fabriquer la plupart des acides gras dont ils ont besoin. Les triglycérides peuvent être à la fois fabriqués et décomposés par des parties des voies du catabolisme du glucose. Le glycérol peut être phosphorylé et passe par la glycolyse. Les acides gras sont divisés en unités à deux carbones qui entrent dans le cycle de l'acide citrique.

Évolution en action

Voies de la photosynthèse et du métabolisme cellulaire

La photosynthèse et le métabolisme cellulaire consistent en plusieurs voies très complexes. On pense généralement que les premières cellules sont apparues dans un environnement aqueux, une « soupe » de nutriments. Si ces cellules se reproduisaient avec succès et que leur nombre augmentait régulièrement, il s'ensuit que les cellules commenceraient à épuiser les nutriments du milieu dans lequel elles vivaient, au fur et à mesure qu'elles transféraient les nutriments dans leurs propres cellules. Cette situation hypothétique aurait entraîné une sélection naturelle favorisant les organismes qui pourraient exister en utilisant les nutriments qui restaient dans leur environnement et en manipulant ces nutriments en matériaux qu'ils pourraient utiliser pour survivre. De plus, la sélection favoriserait les organismes qui pourraient extraire une valeur maximale des nutriments disponibles.

Une première forme de photosynthèse s'est développée qui exploitait l'énergie du soleil en utilisant des composés autres que l'eau comme source d'atomes d'hydrogène, mais cette voie ne produisait pas d'oxygène libre. On pense que la glycolyse s'est développée avant cette époque et pourrait tirer parti de la production de sucres simples, mais ces réactions n'ont pas été en mesure d'extraire complètement l'énergie stockée dans les glucides. Une forme ultérieure de photosynthèse utilisait l'eau comme source d'ions hydrogène et générait de l'oxygène libre. Au fil du temps, l'atmosphère s'est oxygénée. Les êtres vivants se sont adaptés pour exploiter cette nouvelle atmosphère et ont permis à la respiration telle que nous la connaissons d'évoluer. Lorsque le processus complet de la photosynthèse tel que nous le connaissons s'est développé et que l'atmosphère s'est oxygénée, les cellules ont finalement pu utiliser l'oxygène expulsé par la photosynthèse pour extraire plus d'énergie des molécules de sucre en utilisant le cycle de l'acide citrique.

Résumé de la section

La dégradation et la synthèse des glucides, des protéines et des lipides se connectent aux voies du catabolisme du glucose. Les glucides qui peuvent également alimenter le catabolisme du glucose comprennent le galactose, le fructose et le glycogène. Ceux-ci se connectent avec la glycolyse. Les acides aminés des protéines se connectent au catabolisme du glucose via le pyruvate, l'acétyl CoA et les composants du cycle de l'acide citrique. La synthèse du cholestérol commence avec l'acétyl CoA, et les composants des triglycérides sont captés par l'acétyl CoA et entrent dans le cycle de l'acide citrique.

Un élément Open Assessments a été exclu de cette version du texte. Vous pouvez le consulter en ligne ici : pb.libretexts.org/fob2/?p=142

Question d'autocontrôle supplémentaire

1. Décririez-vous les voies métaboliques comme intrinsèquement inutiles ou intrinsèquement économiques, et pourquoi ?

Réponse

1. Ils sont très économiques. Les substrats, les intermédiaires et les produits se déplacent entre les voies et le font en réponse à des boucles d'inhibition de la rétroaction finement réglées qui maintiennent le métabolisme global sur un pied d'égalité. Les intermédiaires d'une voie peuvent se produire dans une autre et ils peuvent se déplacer d'une voie à une autre de manière fluide en réponse aux besoins de la cellule.


Questions de connexion visuelle

Figure 11.7 Pensez-vous que la dérive génétique se produirait plus rapidement sur une île ou sur le continent ?

En tant qu'associé Amazon, nous gagnons des achats éligibles.

Vous voulez citer, partager ou modifier ce livre ? Ce livre est Creative Commons Attribution License 4.0 et vous devez attribuer OpenStax.

    Si vous redistribuez tout ou partie de ce livre dans un format imprimé, vous devez alors inclure sur chaque page physique l'attribution suivante :

  • Utilisez les informations ci-dessous pour générer une citation. Nous vous recommandons d'utiliser un outil de citation comme celui-ci.
    • Auteurs : Samantha Fowler, Rebecca Roush, James Wise
    • Éditeur/site Web : OpenStax
    • Titre du livre: Concepts of Biology
    • Date de parution : 25 avril 2013
    • Lieu : Houston, Texas
    • URL du livre : https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/1-introduction
    • URL de la section : https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/11-visual-connection-questions

    © 12 janvier 2021 OpenStax. Le contenu des manuels produit par OpenStax est sous licence Creative Commons Attribution License 4.0. Le nom OpenStax, le logo OpenStax, les couvertures de livres OpenStax, le nom OpenStax CNX et le logo OpenStax CNX ne sont pas soumis à la licence Creative Commons et ne peuvent être reproduits sans le consentement écrit préalable et exprès de Rice University.


    Liens d'autres sucres avec le métabolisme du glucose

    Le glycogène, un polymère du glucose, est une molécule de stockage d'énergie à court terme chez les animaux. Lorsqu'il y a suffisamment d'ATP, l'excès de glucose est converti en glycogène pour le stockage. Le glycogène est fabriqué et stocké dans le foie et les muscles. Le glycogène sera retiré du stockage si la glycémie chute. La présence de glycogène dans les cellules musculaires en tant que source de glucose permet à l'ATP d'être produit plus longtemps pendant l'exercice.

    Le saccharose est un disaccharide composé de glucose et de fructose liés ensemble. Le saccharose est décomposé dans l'intestin grêle et le glucose et le fructose sont absorbés séparément. Le fructose est l'un des trois monosaccharides alimentaires, avec le glucose et le galactose (qui fait partie du sucre du lait, le disaccharide lactose), qui sont absorbés directement dans la circulation sanguine pendant la digestion. Le catabolisme du fructose et du galactose produit le même nombre de molécules d'ATP que le glucose.


    Connexions des protéines au métabolisme du glucose

    Les protéines sont décomposées par une variété d'enzymes dans les cellules. La plupart du temps, les acides aminés sont recyclés en nouvelles protéines. S'il y a un excès d'acides aminés, cependant, ou si le corps est en état de famine, certains acides aminés seront détournés vers les voies du catabolisme du glucose. Chaque acide aminé doit avoir son groupe aminé retiré avant d'entrer dans ces voies. Le groupe amino est converti en ammoniac. Chez les mammifères, le foie synthétise l'urée à partir de deux molécules d'ammoniac et d'une molécule de dioxyde de carbone. Ainsi, l'urée est le principal déchet chez les mammifères de l'azote provenant des acides aminés, et elle quitte le corps dans l'urine.


    Voies métaboliques pour le métabolisme intermédiaire (3 voies)

    Les points suivants mettent en évidence les trois principales voies métaboliques du métabolisme intermédiaire. Les voies métaboliques sont : 1. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des lipides 3. Métabolisme des acides aminés.

    Voie métabolique # 1. Le métabolisme des glucides:

    une. Le pyruvate et le lactate se forment dans les cellules des mammifères à la suite de l'oxydation du glucose par la glycolyse.

    b. La glycolyse se produit dans le cytoplasme des cellules en l'absence de lactate produisant de l'oxygène uniquement. s

    c. Dans des conditions aérobies, le pyruvate est métabolisé en acétyl-CoA qui entre dans le cycle de l'acide citrique pour une oxydation complète en CO2 et H2O.

    ré. Le glucose participe également à d'autres processus métaboliques comme suit :

    (i) Il est converti en glycogène en tant que stockage, en particulier dans le foie et les muscles squelettiques.

    (ii) Le shunt HMP ou les voies des pentoses phosphates provenant des intermédiaires de la glycolyse est une source d'équivalents régénérants (2H) pour la biosynthèse des acides gras, du cholestérol, etc. et c'est une source de ribose qui est importante pour les formations d'acides nucléiques.

    (iii) Le triose phosphate de glycolyse est une source de glycérol de graisse.

    (iv) Le pyruvate et les intermédiaires du cycle de l'acide citrique forment des acides aminés et l'acétyl-CoA est la pierre angulaire des acides gras à longue chaîne et du choles­terol, le précurseur de toutes les hormones stéroïdes dans le corps.

    Voie métabolique # 2. Métabolisme des lipides:

    une. Les acides gras à longue chaîne sont synthétisés à partir d'acétyl-CoA dérivé d'hydrates de carbone ou de lipides alimentaires.

    b. Dans les tissus, les acides gras sont oxydés en acétyl-CoA ou estérifiés en acyl-glycérol pour former de la graisse qui constitue la principale réserve calorique de l'organisme.

    c. L'acétyl-CoA formé par -oxydation a les rôles importants suivants dans le corps :

    (i) Il libère CP2 et H2O et donne également une énergie élevée. Par conséquent, lors de l'oxydation des acides gras par -oxy­dation pour leur oxydation complète, plus d'énergie est formée.

    (ii) C'est une source de biosynthèse du cholestérol.

    (iii) Dans le foie, il forme des corps cétoniques qui sont des carburants alternatifs pour les tissus solubles dans l'eau. Ces carburants deviennent des sources d'énergie importantes dans certaines conditions (par exemple, famine).

    Voie métabolique # 3. Métabolisme des acides aminés:

    une. Les acides aminés sont nécessaires à la synthèse des protéines.

    b. Les acides aminés essentiels doivent être apportés dans l'alimentation car ils ne sont pas synthétisés par les tissus.

    c. L'alimentation peut fournir les acides aminés non essentiels qui sont également formés à partir des intermédiaires du cycle de l'acide citrique par transamination.

    ré. L'excès d'azote aminé résultant de la désamination des acides aminés est éliminé sous forme d'urée et les squelettes carbonés qui restent après la transamination donnent les produits suivants :


    Voies métaboliques

    Voies métaboliques, volume II se concentre sur le métabolisme, la biosynthèse et le catabolisme des acides aminés. La sélection offre d'abord des informations sur le métabolisme de l'azote et du carbone des acides aminés. Les discussions portent sur les acides aminés liés au cycle de l'acide citrique, les acides aminés soufrés, la proline et l'hydroxyproline, l'histidine, les acides aminés hydroxylés, la biosynthèse de l'urée et les systèmes apparentés, et la désamidation. Le texte s'interroge ensuite sur la biosynthèse des acides aminés et des composés apparentés et le métabolisme des composés soufrés. Les sujets comprennent le métabolisme de la méthionine, de la biotine, l'importance biologique du soufre chez les animaux, les interconversions de l'acide glutamique, de l'ornithine et des prolines, et la biosynthèse des acides aminés à chaîne ramifiée. La publication examine la synthèse des protéines, des purines et des pyrimidines, ainsi que des nucléotides et des nucléosides, y compris les composants des nucléotides, la dégradation des purines et l'incorporation de composés puriques préformés dans les acides nucléiques. La sélection est une référence précieuse pour les chercheurs intéressés par le métabolisme, le catabolisme et la biosynthèse des acides aminés.

    Voies métaboliques, volume II se concentre sur le métabolisme, la biosynthèse et le catabolisme des acides aminés. La sélection offre d'abord des informations sur le métabolisme de l'azote et du carbone des acides aminés. Les discussions portent sur les acides aminés liés au cycle de l'acide citrique, les acides aminés soufrés, la proline et l'hydroxyproline, l'histidine, les acides aminés hydroxylés, la biosynthèse de l'urée et les systèmes apparentés, et la désamidation. Le texte s'interroge ensuite sur la biosynthèse des acides aminés et des composés apparentés et le métabolisme des composés soufrés. Les sujets comprennent le métabolisme de la méthionine, de la biotine, l'importance biologique du soufre chez les animaux, les interconversions de l'acide glutamique, de l'ornithine et des prolines, et la biosynthèse des acides aminés à chaîne ramifiée. La publication examine la synthèse des protéines, des purines et des pyrimidines, ainsi que des nucléotides et des nucléosides, y compris les composants des nucléotides, la dégradation des purines et l'incorporation de composés puriques préformés dans les acides nucléiques. La sélection est une référence précieuse pour les chercheurs intéressés par le métabolisme, le catabolisme et la biosynthèse des acides aminés.


    Voir la vidéo: Les voies métaboliques de régénération de lATP Spé SVT Term (Mai 2022).