Chapitre 4: Origine de l’ATP nécessaire au fonctionnement cellulaire.

Comment le chou puant peut-il résister à des froids extrêmes? Comment les animaux qui hibernent peuvent-ils se réveiller après un jeune aussi long qu’un hiver?

Notions fondamentales : Respiration cellulaire, glycolyse, cycle de Krebs, fermentation lactique, rendement, produits dopants.

Notre utilise 50kg d’ATP par jour et pourtant nous n’en avons que quelques grammes en stock : comment notre corps fait-il pour recycler l’ATP nécessaire au fonctionnement de nos cellules ?

Un muscle est doué de propriétés contractiles, c’est-à-dire qu’il a une capacité intrinsèque de mouvement et comme nous l’apprennent les physiciens, tout mouvement nécessite, pour pouvoir se réaliser, la consommation d’une énergie. Une voiture consomme des hydrocarbures. Et nos muscles, quelle énergie consomment-t-ils ? Presque la même, mais pas exactement la même dans le sens où ce sont des molécules hydrogénocarbonées comportant aussi de l’oxygène dont la formule générale est C6H1206, autrement dit du glucose ! Le glucose est notre carburant. D’où vient-il ? De la digestion de nos aliments comme le pain, les pattes, le riz, les fruits et les légumes en général. Tous ces aliments possèdent des polymères de glucose que nos enzymes digestives s’emploient à réduire en leur plus simple expression afin que les monomères puissent traverser la paroi de notre tube digestif.  C’est le cas du glucose. Il fera une petite halte par le foie avant d’être libéré à la demande dans la circulation sanguine. Les cellules musculaires pourront donc se servir dans la circulation sanguine selon les besoins. Comment la cellule musculaire va-t-elle convertir cette énergie chimique en mouvement ? En recyclant de l’ATP qui vient d’être utilisé par la cellule, c’est-à-dire hydrolysé. Mais pour ce faire il va falloir oxyder la très riche en énergie molécule de glucose. Cette oxydation aboutit à la création d’un gradient de protons H+ d’un côté de la membrane et le retour des protons de l’autre côté servira à actionner une turbine dont le travail consiste à associer un groupement phosphate sur une molécule d’ADP pour reformer de l’ATP. Tout d’abord, la molécule de glucose est scindée en deux dans le cytoplasme. Cette action permet la formation d’une molécule porteuse de protons H+ qui commence à former le gradient. Puis les deux molécules issues de la coupure du glucose, du pyruvate, vont-elles-aussi subir une dégradation à l’origine du gradient de protons. A la fin, la molécule à 6 atomes de carbone du glucose devient 6 molécules à un atome de carbone, le CO2, lequel regagne le sang. Le gradient de protons étant formé fait fonctionner la turbine à ATP pour reformer des molécules d’ATP.

Sources : Biologie de Campbell, chapitre 9, la respiration cellulaire.

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