Fiche de révision : physio 2

📋 Plan du Cours

1. Nutriments et entrées métaboliques
2. Stockage et mobilisation énergétique
3. Dégradation aérobie du glucose
4. Utilisation des acides gras
5. Devenir du glycérol
6. Utilisation des acides aminés
7. Néoglucogenèse et équilibre glycémique
8. Substrats selon l’exercice

📖 1. Nutriments et entrées métaboliques

📝 Points essentiels

• Les aliments fournissent trois familles de molécules énergétiques:
  • les glucides donnent du glucose
  • les triglycérides donnent des acides gras et du glycérol
  • les protéines donnent des acides aminés

📌 Les substrats entrent dans la voie aérobie à trois niveaux : le glucose et le glycérol dans la glycolyse, les acides gras via l’acétyl-CoA, et certains acides aminés directement dans le cycle de Krebs.

💡 Astuce mémo

Glucides → glucose, lipides → acides gras et glycérol, protéines → acides aminés

📖 2. Stockage et mobilisation énergétique

📝 Points essentiels

📌 Le stockage des substrats a lieu au repos, lorsque les petites molécules sont transformées en grosses molécules, tandis que leur mobilisation a lieu à l’exercice, lorsque les grosses molécules sont dégradées en petites molécules.

• Les glucides sont stockés sous forme de glycogène dans le foie et les muscles, par glycogenèse, puis mobilisés par glycogénolyse.

• Les lipides sont stockés sous forme de triglycérides dans le tissu adipeux et les muscles, par lipogenèse, puis mobilisés par lipolyse.

• Chez un sujet d’environ 65 kg contenant 12 % de graisse, les réserves moyennes sont de 10 à 15 kg de graisse pour environ 35 jours, 350 à 500 g de glycogène musculaire pour environ 15 heures, 80 à 110 g de glycogène hépatique pour environ 3,5 heures, 15 à 20 g de glucose circulant pour environ 40 minutes et 6 à 7 kg de protéines corporelles pour environ 15 jours à jeun.

💡 Astuce mémo

Repos : petites molécules → grosses réserves ; exercice : grosses réserves → petites molécules

📖 3. Dégradation aérobie du glucose

📝 Points essentiels

• 🔄 La dégradation aérobie du glucose se déroule en trois étapes:

  1. La glycolyse dans le cytosol transforme le glucose en deux pyruvates.
  2. Le cycle de Krebs dans la mitochondrie transforme le pyruvate en acétyl-CoA puis en CO₂.
  3. La chaîne de transport des électrons utilise le NADH et le FADH₂ avec l’O₂ pour former de l’eau.

• Le bilan énergétique aérobie d’une molécule de glucose est d’environ $32\ ATP$ : 2 ATP nets pour la glycolyse, 2 ATP pour le cycle de Krebs et environ 28 ATP pour la chaîne respiratoire.

💡 Astuce mémo

Glycolyse → Krebs → chaîne respiratoire

📖 4. Utilisation des acides gras

📝 Points essentiels

• La lipolyse dégrade un triglycéride en un glycérol à trois carbones et trois acides gras, qui contiennent beaucoup plus de carbones et fournissent donc beaucoup plus d’énergie que le glycérol.

• Dans la mitochondrie, les acides gras activés subissent la β-oxydation, qui les transforme en acétyl-CoA ; celui-ci rejoint ensuite le cycle de Krebs et la chaîne respiratoire pour produire beaucoup d’ATP.

📌 Les lipides fournissent beaucoup d’énergie, mais leur utilisation nécessite obligatoirement de l’oxygène, car il n’existe pas de voie anaérobie pour les lipides.

💡 Astuce mémo

Lipolyse → β-oxydation → acétyl-CoA → production importante d’ATP

📖 5. Devenir du glycérol

📝 Points essentiels

• Le glycérol libéré par la lipolyse est transporté par le sang jusqu’au foie, où la néoglucogenèse le transforme en glucose ensuite redistribué au muscle, au cerveau et à d’autres tissus.

💡 Astuce mémo

Sang → foie → néoglucogenèse → glucose redistribué

📖 6. Utilisation des acides aminés

★ À maîtriser

📌 Les acides aminés peuvent entrer dans le métabolisme énergétique par la glycolyse, via l’acétyl-CoA ou directement dans le cycle de Krebs.

📌 Les protéines servent principalement à construire et réparer les tissus et interviennent dans les hormones, les enzymes et les anticorps ; les acides aminés ne deviennent une source d’énergie qu’en dernier recours, lorsque le glucose et le glycogène sont épuisés.

Compléments

• Il existe 20 acides aminés différents, et une protéine est un polymère d’acides aminés.

💡 Astuce mémo

Les protéines construisent et réparent ; elles ne deviennent carburant qu’en dernier recours

📖 7. Néoglucogenèse et équilibre glycémique

🔑 Notions clés & Définitions

• Néoglucogenèse : synthèse de glucose à partir de composés non glucidiques, principalement dans le foie et un peu dans les reins

📝 Points essentiels

• Les substrats de la néoglucogenèse sont: le lactate provenant de la filière anaérobie lactique musculaire, l’alanine provenant de la dégradation des acides aminés musculaires, le glycérol provenant de la dégradation des triglycérides

📌 La néoglucogenèse maintient la glycémie autour de 1 g/L et fournit du glucose au cerveau, aux globules rouges et aux muscles lorsque les apports en glucose sont faibles ou que le glycogène est épuisé.

• La néoglucogenèse nécessite 6 ATP pour fabriquer une molécule de glucose, ce qui en fait une voie coûteuse activée seulement lorsque cela est nécessaire.

💡 Astuce mémo

Les acides gras fournissent de l’énergie, mais ne donnent pas directement de glucose

📖 8. Substrats selon l’exercice

🔑 Notions clés & Définitions

• Crossover : Brooks & Mercier, 1994 — l’intensité d’exercice à laquelle l’énergie est fournie à 50 % par les lipides et à 50 % par les glucides ; en dessous, les lipides dominent, et au-dessus, les glucides dominent

★ À maîtriser

📌 Lorsque l’intensité de l’exercice augmente, la part des glucides utilisés augmente tandis que la part des lipides diminue nettement après son maximum autour de 57 % de VO₂max, notamment à 72 % de VO₂max.

• Pendant un marathon, la marche utilise principalement les lipides et le glucose sanguin, les 30 premiers kilomètres utilisent surtout le glycogène avec un peu de lipides, puis les lipides prennent le relais avec un peu de protéines, et la fin d’un effort extrême mobilise les lipides et les protéines.

📌 La dépense énergétique de la course à pied dépend surtout de la distance parcourue, à environ 1 kcal par kilomètre, tandis que la proportion de substrats utilisée varie avec l’intensité et la durée.

Compléments

• La courbe du crossover est propre à chaque individu et évolue notamment avec l’entraînement et l’âge.

💡 Astuce mémo

Intensité croissante : lipides dominants → crossover → glucides dominants

📊 Tableaux de synthèse

Réserves énergétiques corporelles