Cycle de Krebs et phosphorylation oxydative
Le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative sont au cœur de la production d’ATP en aérobiose. Ils relient la dégradation des glucides, des lipides et de l’acétyl-CoA à la synthèse efficace d’énergie dans la mitochondrie.
Acétyl-CoA et entrée dans le cycle
Carrefour métabolique
L’acétyl-CoA est une molécule clé qui relie plusieurs voies du métabolisme énergétique.
Origine et départ
- Pyruvate issu de la glycolyse.
- β-oxydation des acides gras.
Mémo
Acétyl-CoA entre, oxaloacétate ressort. Le cycle tourne en boucle.
Étapes du cycle de Krebs
Enchaînement
- 1
Citrate devient isocitrate.
- 2
Isocitrate devient α-cétoglutarate.
Bilan du tour
| Événement | Produit |
|---|---|
| Décarboxylations | 2 CO2 |
| Déshydrogénations | 3 NADH |
| Oxydation du succinate | 1 FADH2 |
Pièges
- Le cycle ne produit pas directement beaucoup d’ATP.
- L’oxaloacétate est régénéré à la fin.
NADH, FADH2 et chaîne respiratoire
Couples rédox
NADH
- Donne des électrons.
- Produit surtout par les déshydrogénases.
- Doit être réoxydé.
FADH2
- Donne aussi des électrons.
- Produit à une étape du cycle.
- Alimente la chaîne respiratoire.
Chaîne respiratoire
Gradient protonique et ATP synthase
Principe chimiosmotique
Les complexes respiratoires pompent des protons, puis l’ATP synthase utilise leur retour pour fabriquer l’ATP.
Points clés
- Les H+ s’accumulent dans l’espace intermembranaire.
- Le gradient stocke de l’énergie.
Attention
Phosphorylation oxydative ne signifie pas phosphorylation au niveau du substrat. Le moteur est le gradient de protons.
Bilan énergétique et régulation
Bilan global
Un tour du cycle traite un acétyl-CoA. En supposant que les coenzymes réduits alimentent la chaîne respiratoire, quel est le profit immédiat du cycle.
- Le cycle fournit 3 NADH.
- Le cycle fournit 1 FADH2.
- Le cycle fournit 1 GTP ou ATP.
Le cycle produit surtout des équivalents réducteurs, plus un GTP ou ATP direct.
Freins et activation
| Enzyme | Rôle |
|---|---|
| Citrate synthase | Départ du cycle |
| Isocitrate déshydrogénase | Contrôle majeur |
État énergétique
- ATP et NADH élevés freinent le cycle.
- Le besoin énergétique relance le flux.
Liens avec les catabolismes
Intégration des voies
À retenir
- Les glucides alimentent le cycle via le pyruvate.
- Les lipides alimentent le cycle via la β-oxydation.