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Bienvenue au quiz de camerecole sur les aspects du métabolisme chez l’homme.
Le programme de ce quiz est celui de la terminale scientifique dont les objectifs sont :
• Déterminer la nature et l’origine des métabolites utilisés par les cellules
• Expliquer le rôle du foie dans la régulation du métabolisme du glucose
• Expliquer les trois voies de régénération de l’ATP musculaire
• Expliquer la conversion de l’énergie chimique stockée dans l’ATP en énergie mécanique lors de la contraction du muscle.
Résumé
L’utilisation des métabolites est très diversifiée selon le type de cellules. En fonction de leur équipement enzymatique, chaque cellule est spécialisée dans l’utilisation de tel ou tel autre métabolite.
Cependant, le glucose est utilisé par toutes les cellules et certaines cellules dites glucodépendantes comme les hématies et les neurones l’utilisent de façon exclusive.
Le foie reçoit par la veine porte issue de l’intestin du sang et recueille les nutriments provenant de l’absorption intestinale.
♥ Les expériences de Claude Bernard et les dosages sanguins montrent que lorsque la glycémie dépasse la valeur moyenne (état d’hyperglycémie), le foie stocke du glucose sous forme de glycogène. Cette polymérisation des petites molécules de glucose en macromolécules de glycogène est appelée glycogénogenèse.
♥ Lorsque la glycémie est en dessous de la valeur moyenne, le foie libère le glucose dans le sang en hydrolysant son glycogène. Cette hydrolyse du glycogène est appelée glycogénolyse.
♥ Une enzyme est indispensable pour cette hydrolyse : c’est la glucose phosphatase que le foie est seul à produire.
♥ En cas de jeûne, les réserves glucidiques sont insuffisantes pour faire face aux besoins. Le foie réalise alors la néoglucogenèse c'est-à-dire la synthèse du glucose à partir des substances non glucidiques (acides gras et glycérol issus de la lipolyse, acides aminés issus des protéines musculaires, acide lactique issu des hématies ou des muscles).
• la contraction musculaire est impossible sans les ions calcium. Ces ions rendent disponibles les sites de fixation se trouvant sur l’actine pour recevoir les têtes de myosines.
• Sans ATP, pas de contraction musculaire : en effet, l’hydrolyse de l’ATP fournit l’énergie permettant le pivotement des têtes de myosine au début, et leur séparation à la fin de la contraction. La réaction se déroule grâce à l’activité ATPasique de la myosine.
• La chaleur initiale produite au cours de la contraction est due à l’énergie libérée lors du transfert d’un groupement phosphate de la créatine phosphate à l’ADP qui devient l’ATP (voir régénération de l’ATP lors des efforts de courte durée).
• La chaleur retardée dégagée après la contraction est due à la régénération des molécules phosphatées par la respiration cellulaire (voir phase de récupération).
Remarque : les fibres de type II ne dégagent pas de chaleur retardée. Elles privilégient les voies métaboliques anaérobiques.
Le fonctionnement des cellules en général et de la fibre musculaire en particulier exige un apport d’énergie sous forme d’ATP. Leurs réserves étant faibles, la restauration doit être rapidement assurée. Pour cela, trois voies métaboliques coexistent dans le muscle : anaérobie alactique, anaérobie lactique et aérobie.
♥ La voie métabolique mise en route diffère selon la durée de l’effort physique.
♥ Dans le muscle, l’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP permet le glissement des myofilaments à l’origine de la contraction : il y a donc conversion de l’énergie chimique en énergie mécanique.
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