Le Métabolisme · 2006-02-15 · Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 11 Le Métabolisme des...
Transcript of Le Métabolisme · 2006-02-15 · Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 11 Le Métabolisme des...
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 1
Le Métabolisme
Une vue globale
-
Biochimie Structurale 2.1 James Sturgis 2
Métabolisme une vue globale
Anabolisme
Petites molécules
Molécules de CouplageATP, NAD(P)H
Macromolécules
Catabolisme
-
Biochimie Structurale 2.1 James Sturgis 3
Métabolisme une vue globale
Petites molécules
Molécules de CouplageATP NAD(P)H
MacromoléculesMacromolécules
Monoméres
Petites molécules
CO2
Amino Acides Nucléo GlucAcides Gras tides ides
Protéines ARN/ADNLipides Polygluc.
Macromolécules
Monoméres
Petites molécules
CO2
Amino Acides Nucléo GlucAcides Gras tides ides
Protéines ARN/ADNLipides Polygluc.
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 4
Le Métabolisme
Lysosome GolgiNoyau
Mitochondrie
Cytosol
Réticulum endoplasmique
Les différents compartiments de la cellule sont spécialisés dans différents aspects du métabolisme
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 5
Le Métabolisme
Macromolécules
Monoméres
Petites molécules
CO2
Amino Acides Nucléo GlucAcides Gras tides ides
Protéines ARN/ADNLipides Polygluc.
Lysosome GolgiNoyau
Mitochondrie
Cytosol
Réticulum endoplasmique
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 6
Le Métabolisme
Les différents compartiments et les membranes ne sont pas homogènes mais sont structurés avec des machines moléculaires qui ont souvent des rôles métaboliques spécifiques...
Lysosome GolgiNoyau
Mitochondrie
Cytosol
Réticulum endoplasmique
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 7
Le Métabolisme
Les différents compartiments et les membranes ne sont pas homogènes mais sont structurés avec des machines moléculaires qui ont souvent des rôles métaboliques spécifiques...
Beck et al. Science 2004
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 8
Le Métabolisme
Les différents compartiments et les membranes ne sont pas homogènes mais sont structurés avec des machines moléculaires qui ont souvent des rôles métaboliques spécifiques...
Baumeister Biol.Chem. 2004
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 9
Le Métabolisme
Les différents compartiments et les membranes ne sont pas homogènes mais sont structurés avec des machines moléculaires qui ont souvent des rôles métaboliques spécifiques...
Baumeister Biol.Chem. 2004
Un Protéosome
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 10
Le Métabolisme
Lysosome GolgiNoyau
Mitochondrie
Cytosol
Réticulum endoplasmique
Ribosomes
Macromolécules
Monoméres
Petites molécules
CO2
Amino Acides Nucléo GlucAcides Gras tides ides
Protéines ARN/ADNLipides Polygluc.
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 11
Le Métabolisme des ARN
ARN
ARN polymerase
ATP GTP CTP UTP
AMP GMP UMP
1 ATP
2 ATP
PRPP
UracilAdenine
Guanine
Ribose 5 P
2 ATP
Glucose 6 P2 NADPH + CO
2
Le différentes interconversions et synthèses sont organisées en voie métabolique...
C'est une petite simplification pour rendre la compréhension plus facile.
Macromolécules
Monoméres
Petites molécules
CO2
Amino Acides Nucléo GlucAcides Gras tides ides
Protéines ARN/ADNLipides Polygluc.
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 12
Le Métabolisme des ARN
ARN
ARN polymerase
ATP GTP CTP UTP
AMP GMP UMP
1 ATP
2 ATP
PRPP
UracilAdenine
Guanine
Ribose 5 P
2 ATP
Glucose 6 P2 NADPH + CO
2
Beaucoup de composés phosphorylés
Beaucoup d'ATP utilisé
Plein de petites étapes simples pour faire des réactions complexes.
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 13
Le Métabolisme
Une voie : La Glycolyse
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 14
Une réaction chimique
Substrats
CO2
EthanolLevure et eau
Maltose
Saccarose
Amidon
Catalyseurs Produits
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 15
Une réaction chimique
Substrats
CO2
Ethanol
Glucose
Maltose
Saccarose
Amidon
Catalyseurs Produits
Enzymes
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 16
Une réaction chimique
Les réactions cataboliques
Glucose
Glucose (C6H12O6) > 2 x CO2 + 2 x ethanol (C2H6O) Stoechiomètrie
OC
H
HHO
HH
CH2OH
HOH
OHOH
CCCC
Ethanol
CH3 CH
2OH
Gaz Carbonique
O=C=O
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 17
Une voie métabolique – Les étapes
Les premières étapes : activation du substrat
Glucose
OC
H
HHO
HH
CH2OH
HOH
OHOH
CCCC
Fructose 1,6 bis Phosphate
HOHH
CH2OPO
32
HO
OHOH
CCCC
CH2OPO
32
Activation du substrat
Récupération d'énergie
Élimination des déchets
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 18
La voie metabolique – Les reactions
Ensuite récupération d'énergie
Fructose 1,6 bis Phosphate
HOHH
CH2OPO
32
HO
OHOH
CCCC
CH2OPO
32
PyruvateX2
CH3
O
OCC
O Activation du substrat
Récupération d'énergie
Élimination des déchets
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 19
La voie metabolique – Les reactions
Elimination des déchets
Pyruvate
CH3
O
OCC
O
Ethanol +CO2
CH3
OC
CH2OH
OActivation du substrat
Récupération d'énergie
Élimination des déchets
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 20
Transport du glucose
Glucose (extracellulaire)
OC
H
HHO
HH
CH2OH
HOH
OHOH
CCCC
Glucose (intracellulaire)
OC
H
HHO
HH
CH2OH
HOH
OHOH
CCCC
Localisation importante pour le métabolismeActivation du substrat
Import HXT1/2
Hexokinase
Phosphoglucoisomerase
Phosphofructokinase
Récupération d'énergie
Élimination des déchets
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 21
Activation du glucose
Glucose
OC
H
HHO
HH
CH2OH
HOH
OHOH
CCCC
Glucose6Phosphate
OC
H
HHO
HH
CH2OPO
32
HOH
OHOH
CCCC
HexokinaseInvestissement d'énergie.
ATP ADP
Activation du substrat
Import HXT1/2
Hexokinase
Phosphoglucoisomerase
Phosphofructokinase
Récupération d'énergie
Élimination des déchets
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 22
Une isomérisation
Glucose6Phosphate
OC
H
HHO
HH
CH2OPO
32
HOH
OHOH
CCCC
Fructose6Phosphate
HOHH
CH2OPO
32
HO
OHOH
CCCC
CH2OH
PhosphoglucoisomeraseActivation du substrat
Import HXT1/2
Hexokinase
Phosphoglucoisomerase
Phosphofructokinase
Récupération d'énergie
Élimination des déchets
-
Biochimie Structurale 2.2 James Sturgis 23
Une deuxième activation
Fructose6Phosphate
HOHH
CH2OPO
32
HO
OHOH
CCCC
CH2OH
Fructose 1,6 bis Phosphate
HOHH
CH2OPO
32
HO
OHOH
CCCC
CH2OPO
32
Phosphofructokinase
ATP ADP
Activation du substrat
Import HXT1/2
Hexokinase
Phosphoglucoisomerase
Phosphofructokinase
Récupération d'énergie
Élimination des déchets