Fiche de révision : Amidon, panification et viennoiserie

📋 Plan du Cours

1. Origine de la photosynthèse et oxygène
2. Phase lumineuse et cycle de Calvin
3. Fixation photosynthétique en C3 et C4
4. Synthèse et stockage des polyosides
5. Farine et réseau glutineux
6. Fermentations panaires
7. Conservation du pain et fermentation des viennoiseries
8. Biosynthèse des acides gras
9. Catabolisme lipidique, glyoxylate et néoglucogenèse
10. Cétogenèse et cétolyse
11. Propriétés des protéines et enzymes
12. Assimilation azotée et acides aminés essentiels
13. Expression des gènes en protéines
14. Catabolisme protéique et élimination azotée
15. Néoglucogenèse

📖 1. Origine de la photosynthèse et oxygène

★ À maîtriser

• Les premiers habitants des océans synthétisaient leur matière organique à partir de carbone minéral et étaient autotrophes pour le carbone.

• La photosynthèse est une synthèse endergonique de matière organique qui nécessite l’énergie lumineuse portée par les photons.

Compléments

• La teneur actuelle de l’atmosphère en O₂ est de 21 %.

• Les stromatolithes sont dus aux cyanobactéries, encore présentes au fond de certains lacs glaciaires alcalins.

• Dans la haute atmosphère, l’O₂ se dissocie puis se recombine en ozone O₃, qui intercepte les UV nocifs.

💡 Astuce mémo

O₂ atmosphérique → ozone → interception des UV nocifs

📖 2. Phase lumineuse et cycle de Calvin

🔑 Notions clés & Définitions

• Photosynthèse : Processus bioénergétique par lequel les plantes, les algues et les bactéries photoautotrophes synthétisent de la matière organique en fixant le CO₂ atmosphérique grâce à la lumière.
• Cycle de Calvin : Voie métabolique endergonique qui réduit le CO₂ atmosphérique et l’incorpore à une molécule organique en consommant l’ATP et le pouvoir réducteur produits par la photophosphorylation.
• RuBisCO : Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxydase, une protéine qui fixe le CO₂ dans un acide organique à trois carbones.

★ À maîtriser

📌 La photosynthèse comprend une phase lumineuse, la photophosphorylation, et une phase indépendante de la lumière, le cycle de Calvin.

• La phase lumineuse transfère les électrons du photosystème II vers la chaîne membranaire puis le photosystème I, qui permet leur transfert à la ferrédoxine et la réduction du NADP⁺ en NADPH.

• Le flux d’électrons crée un gradient de H⁺ à travers la membrane des thylakoïdes au niveau du complexe cytochrome b₆f, puis le retour des H⁺ à travers l’ATP synthase permet la phosphorylation de l’ADP en ATP.

• Le cycle de Calvin comprend trois étapes : fixation du carbone, réduction et régénération du ribulose-1,5-bisphosphate.

Compléments

• Chez les procaryotes, la photophosphorylation se déroule dans des chromatophores membranaires spécialisés attachés à la paroi, tandis que chez les eucaryotes elle se déroule dans les thylakoïdes des chloroplastes, empilés en granas.

📐 Formule - Le bilan de la photophosphorylation est $n\,h\nu + 12\,H_2O + 18\,(ADP + P_i) \rightarrow 6\,O_2 + 18\,ATP + 12\,(NADPH + H^+)$.

• Dans le photosystème II, l’antenne collectrice composée de chlorophylles a et b et de caroténoïdes transfère l’énergie lumineuse au centre réactionnel P680, qui contient une paire de chlorophylles a.

• Le photosystème II rétablit l’équilibre des charges en arrachant des électrons à l’eau et est ainsi responsable de son oxydation.

• Les pigments n’utilisent que les longueurs d’onde correspondant à leur spectre d’action ; la chlorophylle a absorbe le bleu et le rouge, tandis que les pigments des algues absorbent le bleu, moins absorbé par l’eau.

• Chez les procaryotes photosynthétiques, le cycle de Calvin se déroule dans le cytosol ; chez les végétaux eucaryotes, il se déroule dans le stroma des chloroplastes.

• Chaque tour du cycle incorpore un CO₂ dans une molécule de phosphoglycérate, puis l’acide organique est réduit en ose.

• La régénération du ribulose-1,5-bisphosphate s’effectue à partir des oses formés et d’autres sucres de la cellule.

• La synthèse de deux molécules de phosphoglycérate nécessite un tour du cycle de Calvin.

💡 Astuce mémo

Fixation → réduction → régénération

📖 3. Fixation photosynthétique en C3 et C4

★ À maîtriser

• La fixation du CO₂ par la voie C3 est réalisée par la RuBisCO et conduit à un phosphoglycérate à trois carbones.

• Dans la voie C4, le CO₂ est capté dans une molécule à quatre carbones.

Compléments

• Les plantes en C4 se rencontrent souvent dans des environnements chauds.

• La fixation du CO₂ nécessite l’ouverture des stomates, qui relie la photosynthèse à l’évapotranspiration.

💡 Astuce mémo

C3 fixe le CO₂ en composé à 3C ; C4 le capte dans une molécule à 4C

📖 4. Synthèse et stockage des polyosides

🔑 Notions clés & Définitions

• Amylogenèse : Voie de synthèse de l’amidon chez les plantes, par condensation de résidus de glucose liés en α(1→4) et par ramification en α(1→6).
• Glycogenèse : Voie de synthèse du glycogène chez les animaux, par condensation de résidus de glucose liés en α(1→4) et en α(1→6).

★ À maîtriser

📌 L’amidon comprend l’amylose non ramifiée et l’amylopectine ramifiée, tandis que le glycogène présente une structure ramifiée unique.

Compléments

• L’amylogenèse se déroule dans les amyloplastes, et l’amidon est stocké dans des organes végétaux souterrains ou aériens, notamment les tiges modifiées, les racines et les semences.

• Chez les animaux, le glycogène est stocké sous forme de granules dans le cytosol des cellules musculaires et hépatiques, et le foie est l’organe régulateur indiqué.

• Dans l’amylopectine, les ramifications α(1→6) apparaissent tous les 24 à 30 résidus de glucose.

• Dans le glycogène, les ramifications α(1→6) apparaissent tous les 8 à 12 résidus de glucose.

• Le stockage cellulaire du glycogène nécessite une hydratation correspondant à deux fois son poids sec en eau.

💡 Astuce mémo

Amylose sans branches ; amylopectine et glycogène branchés

📖 5. Farine et réseau glutineux

★ À maîtriser

• La consommation moyenne est de 400 g de glucides par jour.

• L’amidon est bien assimilé lorsqu’il est cuit avec de l’eau.

📌 Dans la farine, les gliadines donnent à la pâte son extensibilité et son caractère collant, tandis que les gluténines lui donnent sa ténacité et son élasticité.

• Les enzymes végétales hydrolysent l’amidon : les alpha-amylases libèrent des dextrines, puis les bêta-amylases produisent du maltose, qui peut être transformé en glucose utile à la fermentation.

Compléments

• Les cultures vivrières humaines comprennent notamment le blé, le riz, le maïs et la patate, cultivés sur des millions d’hectares.

• Dans la farine, 10 à 20 % des composants sont solubles dans l’eau, tandis que les 80 à 90 % restants sont insolubles et peuvent s’associer pour former un réseau glutineux.

• Le blé et le seigle sont les céréales citées comme permettant de faire du pain.

💡 Astuce mémo

Gliadines : pâte extensible et collante ; gluténines : pâte tenace et élastique.

📖 6. Fermentations panaires

★ À maîtriser

📌 La fermentation au levain associe à la fermentation alcoolique des fermentations homolactique et hétérolactique, tandis que la fermentation à la levure est uniquement alcoolique.

• À l’apprêt, le maltose est le nutriment préférentiel des levures, qui le font entrer dans leur cytosol grâce à un transporteur spécifique.

• La fermentation alcoolique crée des alvéoles dans le réseau de gluten, favorisant une cuisson adaptée et la digestion de l’amidon.

Compléments

📐 Formule - La fermentation alcoolique du glucose suit $\mathrm{Glucose \rightarrow 2\ ethanol + 2\ CO_2}$.

📐 Formule - La fermentation homolactique suit $\mathrm{Glucose \rightarrow 2\ lactate}$.

📐 Formule - La fermentation hétérolactique peut suivre $\mathrm{Glucose \rightarrow lactate + ethanol + CO_2}$ ou $\mathrm{Glucose \rightarrow lactate + acetate + CO_2}$.

• Au pointage, les levures utilisent les oses simples résiduels de la farine et produisent du CO₂ à raison de 2 L/kg de farine, qui se dissout pendant sa formation.

• À l’apprêt, la production de CO₂ atteint 5 à 6 L/kg de farine.

• Les levures ne produisent pas d’amylase ; le maltose provient de l’hydrolyse de l’amidon par les amylases résiduelles de la farine ou par les enzymes ajoutées avec les améliorants.

• Le pointage se déroule à 27 °C, dans des conditions partiellement aérobies.

💡 Astuce mémo

Levure : alcoolique seule ; levain : alcoolique, homolactique et hétérolactique.

📖 7. Conservation du pain et fermentation des viennoiseries

🔑 Notions clés & Définitions

• Levain panaire : Une culture symbiotique naturelle de bactéries lactiques et de levures.
• Panification : Le processus de fabrication du pain.
• Pain : Un aliment obtenu par cuisson d’une pâte issue du pétrissage de farine, d’eau et de sel, puis soumise à une fermentation par levure.

★ À maîtriser

📌 Le pain au levain a un pH de 3,9 à 5, contre 5,6 à 5,9 pour le pain à la levure seule ; son acidité provient du lactate et de l’acétate produits par le levain.

• L’acidité du levain freine la rétrogradation de l’amidon, phénomène responsable du rassissement, ce qui permet au pain au levain de se conserver plus longtemps.

• 🔄 Les étapes de fabrication du pain sont :

  1. Le pétrissage.
  2. Le pointage d’au moins 1 h, qui permet la multiplication des levures.
  3. Un deuxième pétrissage pour homogénéiser les levures multipliées.
  4. L’apprêt, pendant lequel les levures utilisent le maltose et ses produits de dégradation.
  5. La cuisson à 270 °C avec vapeur.

• La levure fermente d’abord les sucres directement assimilables ; lorsque du sucre est ajouté à la pâte, il est fermenté avant le maltose.

Compléments

• La levure de boulangerie est Saccharomyces cerevisiae et est commercialisée sous forme hydratée ou sèche, souvent en cube.

• Le levain peut contenir au moins une vingtaine d’espèces de levures, dont Candida et Saccharomyces cerevisiae, ainsi que des bactéries lactiques comprenant des lactobacilles homofermentaires et hétérofermentaires ou hétérofacultatifs.

• Les viennoiseries suivent un processus de fabrication proche de celui du pain, avec du lait, du sucre, de la crème ou du beurre qui leur donnent un caractère plus gras et plus sucré.

• Le sucre semoule, souvent issu de la betterave, joue un rôle de conservateur et sert de substrat de départ à la fermentation, car il est plus facile à dégrader que l’amidon.

• La levure clive le saccharose grâce à l’invertase, une enzyme qu’elle produit et dont la forme sécrétée agit dans l’espace périplasmique.

• 🔄 Les étapes industrielles comprennent :

  1. Le pointage en masse d’environ 10 min.
  2. La congélation fréquente des pâtes pour leur conservation et leur transport.
  3. La décongélation.
  4. L’apprêt d’environ 1,5 h en chambre climatisée à poussée contrôlée.
  5. La mise au four.

• Un manque ou un excès de fermentation pendant le pointage affecte la qualité des viennoiseries.

💡 Astuce mémo

Pétrissage → pointage → pétrissage → apprêt → cuisson.

📖 8. Biosynthèse des acides gras

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide gras essentiel : Les acides gras oméga-3 et oméga-6 sont dits essentiels parce que les mammifères ne les synthétisent pas et qu’ils sont nécessaires au métabolisme.
• Triglycéride : La forme de stockage des acides gras, constituée d’acides gras estérifiés sur les trois carbones du glycérol.

★ À maîtriser

• L’acide palmitique, ou palmitate, est l’acide gras de base de la biosynthèse des acides gras et possède 16 carbones sans double liaison (C16:0).

• La synthèse des acides gras saturés allonge une chaîne carbonée ouverte par condensation d’unités malonyl à 3 carbones, dont le troisième carbone est libéré sous forme de CO₂, chaque unité malonyl étant préalablement liée à l’ACP.

• La synthèse du palmitate par l’acide gras synthase, ou FAS, passe par 7 tours consécutifs de l’hélice de Wakil.

• L’acide linoléique (C18:2 Δ9,12) est un oméga-6, car sa première double liaison C=C se trouve au sixième carbone en partant de l’extrémité opposée au groupe carboxyle.

Compléments

📐 Formule - Le bilan de la biosynthèse du palmitate est $\mathrm{8\ Acétyl\! -\! CoA + 14\ NADPH + 14\ H^+ + 7\ ATP \rightarrow Palmitate + 8\ CoA\! -\! SH + 14\ NADP^+ + 7\ ADP + 7\ P_i + 6\ H_2O}$, via le malonyl-CoA et l’ACP.

• La biosynthèse du palmitate et des triglycérides a lieu dans le cytosol des cellules.

• Chez les végétaux supérieurs, la biosynthèse du palmitate et des triglycérides a lieu dans les graines, dans l’albumen de stockage.

• Chez les mammifères, les lieux de biosynthèse sont :

  • le foie
  • les tissus adipeux
  • les tissus musculaires

• Les oméga-3 et oméga-6 se trouvent dans :

  • les oléagineux

  • notamment les fruits secs et les huiles

  • ainsi que dans les œufs

  • les poissons bleus

• Les acides gras insaturés sont plus fluides, donc plus liquides, et s’oxydent plus facilement, ce qui favorise le rancissement.

📖 9. Catabolisme lipidique, glyoxylate et néoglucogenèse

★ À maîtriser

• Les triglycérides représentent environ 90 % des lipides alimentaires, fournissent 40 % du besoin énergétique journalier et ont une valeur énergétique de 9 kcal/g, contre 4 kcal/g pour les glucides.

• Les triglycérides alimentaires sont hydrolysés sous forme d’émulsion dans l’intestin grêle avec les sels biliaires, notamment grâce à la lipase pancréatique.

• Un acide gras entre dans la mitochondrie grâce à la translocase lorsqu’il est attaché à la carnitine, étiquette reconnue par la carnitine-palmitoyltransférase I (CPT I) ; sans entrée mitochondriale, il est estérifié sur le glycérol.

• Dans la mitochondrie, la β-oxydation oxyde les acides gras sur leur carbone β au cours de quatre réactions cycliques formant l’hélice de Lynen.

📌 Chez les eucaryotes, la β-oxydation des acides gras se déroule dans les mitochondries, surtout dans le foie et les muscles squelettiques et cardiaques, tandis que chez les procaryotes elle se déroule dans le cytosol.

• 🔄 La conversion des lipides en glucose suit cette séquence :

  1. L’acide gras est converti en acétyl-CoA par β-oxydation.
  2. L’acétyl-CoA est converti en succinate par le cycle du glyoxylate.
  3. Le succinate est converti en oxaloacétate par le cycle de Krebs.
  4. L’oxaloacétate est converti en glucose par néoglucogenèse.

• Le cycle du glyoxylate n’existe pas chez les mammifères, qui ne convertissent donc pas les lipides en glucides par cette voie.

Compléments

• Le glycérol issu de l’hydrolyse des triglycérides peut servir de substrat énergétique ou de squelette carboné pour la synthèse des triglycérides.

📐 Formule - L’activation d’un acide gras en acyl-CoA consomme un ATP transformé en AMP, soit l’équivalent énergétique de 2 ATP : $\text{Acide gras} + \text{ATP} + \text{CoA-SH} \rightarrow \text{Acyl-CoA} + \text{AMP} + \text{PP}_i.$ Le pyrophosphate est ensuite hydrolysé en deux phosphates inorganiques.

📐 Formule - Pour un acyl-CoA à n carbones, la β-oxydation donne $\text{Acyl-CoA} + \left(\frac{n}{2}-1\right)[\text{NAD}^+ + \text{FAD} + \text{CoA-SH}] \rightarrow \frac{n}{2}\,\text{acétyl-CoA} + \left(\frac{n}{2}-1\right)[\text{NADH} + \text{H}^+ + \text{FADH}_2].$

• La β-oxydation est une voie aérobie qui produit de l’acétyl-CoA et du pouvoir réducteur à des fins énergétiques.

• L’oxydation d’un acide gras insaturé produit un FADH₂ de moins par liaison C=C que celle d’un acide gras saturé.

• Les acides gras saturés forment plutôt des graisses, tandis que les acides gras insaturés forment plutôt des huiles en raison de leur fluidité accrue par les liaisons C=C.

• Les graines oléagineuses ne contiennent pas d’amidon, mais des lipides.

📐 Formule - Le cycle du glyoxylate est présenté comme une voie anabolique selon la réaction $2\,\text{acétyl-CoA} + \text{NAD}^+ \rightarrow \text{succinate} + \text{NADH} + \text{H}^+ + 2\,\text{CoA-SH}.$

• Chez les procaryotes, le cycle du glyoxylate se déroule dans le cytosol ; chez les plantes, il se déroule dans les glyoxysomes, des organites éphémères présents durant la germination.

💡 Astuce mémo

Hydrolyse → assimilation → entrée mitochondriale → β-oxydation

📖 10. Cétogenèse et cétolyse

🔑 Notions clés & Définitions

• Cétogenèse : Formation hépatique de corps cétoniques à partir de l’acétyl-CoA surabondant.
• Cétolyse : Utilisation des corps cétoniques comme substrats énergétiques, après leur transport du foie par le sang vers les organes qui en ont besoin.

★ À maîtriser

• Lors d’un diabète sucré, l’oxaloacétate des mitochondries hépatiques peut manquer parce qu’il sert de précurseur à la néoglucogenèse ; le cycle de Krebs est alors entravé et l’acétyl-CoA s’accumule dans les cellules hépatiques.

• Les corps cétoniques formés sont :

  • L’acétoacétate.
  • L’hydroxybutyrate, forme réduite de l’acétoacétate.
  • L’acétone, qui est un déchet.

📌 Une synthèse excessive de corps cétoniques et leur libération dans le sang peuvent provoquer une acidocétose plasmatique grave.

Compléments

📐 Formule - La cétogenèse comprend les réactions $2\,\text{acétyl-CoA} \rightarrow \text{acétoacétate} + 2\,\text{CoA-SH}$ et $\text{acétoacétate} + \text{NADH} + \text{H}^+ \rightarrow \text{hydroxybutyrate} + \text{NAD}^+.$

• La cétogenèse se déroule uniquement dans le foie, et l’acétone est émise à la suite de la décarboxylation spontanée d’une partie de l’acétoacétate.

• Dans les organes capables de les utiliser, l’acétoacétate et/ou l’hydroxybutyrate sont convertis en acétyl-CoA, qui alimente le cycle de Krebs comme substrat énergétique.

📐 Formule - La cétolyse comprend les réactions $\text{hydroxybutyrate} + \text{NAD}^+ \rightarrow \text{acétoacétate} + \text{NADH} + \text{H}^+,$ $\text{acétoacétate} + \text{succinyl-CoA} \rightarrow \text{acétoacétyl-CoA} + \text{succinate},$ puis $\text{acétoacétyl-CoA} + \text{CoA-SH} \rightarrow 2\,\text{acétyl-CoA}.$

📌 La cétogenèse se déroule dans les mitochondries du foie, tandis que la cétolyse se déroule dans les mitochondries de nombreux organes extra-hépatiques, notamment les muscles cardiaque et squelettiques et le rein, mais pas le foie.

• La cétogenèse est une voie de secours qui doit être utilisée temporairement et avec parcimonie ; l’utilisation de l’acétyl-CoA issu de la β-oxydation doit privilégier le cycle de Krebs, maintenu par une oxydation minimale du glucose qui préserve l’oxaloacétate.

📌 Le régime cétogène repose sur une faible consommation de glucides, inférieure à 50 g par jour, et une consommation élevée de graisses afin de stimuler la production de corps cétoniques et leur utilisation à la place du glucose.

• Le cours cite comme vertus thérapeutiques potentielles du régime cétogène le traitement de l’épilepsie et la prévention de la prise de poids et du diabète de type 2, tandis que ses effets sur les performances sportives sont moins bien connus.

📖 11. Propriétés des protéines et enzymes

🔑 Notions clés & Définitions

• Enzyme : Catalyseur spécifique qui accélère une réaction en transformant un substrat de son environnement en un produit différent.

★ À maîtriser

• Les protéines, comme certains glucides tels que la cellulose et les lipides, ont un rôle structural ; la kératine et le collagène sont des exemples de protéines structurales, le collagène étant présent dans le tissu conjonctif et la peau.

Compléments

• Le photosystème II et la RuBisCO sont cités comme exemples d’enzymes clés.

📖 12. Assimilation azotée et acides aminés essentiels

★ À maîtriser

• La nitrogénase fixe l’azote en consommant 16 ATP par mole de N2 réduite, ATP fourni par d’autres cyanobactéries grâce à la photosynthèse.

• L’assimilation de l’azote peut faire intervenir les deux réactions : $\mathrm{NH_4^+ + \alpha\text{-}cétoglutarate + NAD(P)H + H^+ \xrightarrow{glutamate\ déshydrogénase} glutamate + NAD(P)^+ + H_2O}$ puis $\mathrm{NH_4^+ + glutamate + ATP \xrightarrow{GS} glutamine + ADP + P_i}.$

• L’Homme et les animaux, hétérotrophes pour l’azote, doivent obtenir par l’alimentation les acides aminés essentiels qu’ils ne savent pas synthétiser ; chez l’Homme, ils sont au nombre de 9 parmi les 21 acides aminés protéinogènes.

• Les acides aminés essentiels sont :

  • Leucine
  • Thréonine
  • Lysine
  • Tryptophane
  • Phénylalanine
  • Valine
  • Méthionine
  • Isoleucine

📌 Les légumineuses sont riches en lysine mais carencées en méthionine, tandis que les céréales sont riches en méthionine mais carencées en lysine.

Compléments

• Il existe 22 acides aminés protéinogènes : 20 sont contrôlés par le code génétique et 2 sont codés indirectement par des codons stop recodés.

• Chez les procaryotes, un 23e acide aminé, dérivé de la méthionine, existe ; l’Homme et la plupart des êtres vivants utilisent 21 acides aminés.

• Les cyanobactéries autotrophes pour l’azote absorbent NH4+, NO3− ou NO2−, et certaines bactéries fixent le diazote atmosphérique N2.

• Chez le nourrisson, l’arginine et l’histidine sont également requises dans l’alimentation.

• La phénylalanine est le précurseur de la tyrosine, ce qui implique de tenir compte des besoins en tyrosine.

📖 13. Expression des gènes en protéines

★ À maîtriser

• L’ARN polymérase transcrit les gènes d’ADN en un ARN portant le message génétique et composé des nucléotides A, C, G et U.

• La traduction lit l’ARNm codon par codon sur les ribosomes et relie, par des liaisons peptidiques, les acides aminés apportés par les ARNt.

Compléments

• Le code génétique est redondant et ubiquitaire, mais le code mitochondrial diffère du code général, notamment par le recodage de certains codons stop en tryptophane.

• Chez les eucaryotes, la transcription et la maturation de l’ARN pré-messager en ARNm ont lieu dans le noyau, puis l’ARNm gagne le cytosol par un pore nucléaire.

📌 Chez les procaryotes, transcription et traduction ont lieu dans le cytosol ; chez les eucaryotes, la traduction se déroule sur des ribosomes, souvent associés au réticulum endoplasmique rugueux.

• Les interactions covalentes, comme les ponts disulfures, et non covalentes, comme les ponts salins et les liaisons hydrogène, contribuent au repliement des protéines en structures secondaires, tertiaires et parfois quaternaires.

💡 Astuce mémo

ADN → ARNm → protéine : transcription puis traduction.

📖 14. Catabolisme protéique et élimination azotée

★ À maîtriser

• La protéolyse hydrolyse les liaisons peptidiques et libère des acides aminés, qui sont soit réutilisés pour fabriquer des protéines, soit oxydés pour produire de l’énergie.

• La désamination oxydative retire la fonction amine du glutamate et libère de l’ammoniac ; la plupart des autres acides aminés sont d’abord convertis en glutamate par transamination.

📌 L’ammoniac est excrété dans l’eau par les animaux aquatiques, transformé en acide urique chez les reptiles et les oiseaux, et transformé en urée chez la plupart des vertébrés terrestres.

📐 Formule - Le cycle de l’urée convertit l’ammoniac en urée selon la réaction $\mathrm{NH_3 + CO_2 + aspartate + 4\ ATP \rightarrow urée + fumarate + 4(ADP + P_i)}$.

• Chez les organismes uréotéliques, l’urée est produite dans le foie, transportée par le sang jusqu’au rein, puis concentrée et excrétée dans l’urine.

Compléments

• Pour un homme de 70 kg, le métabolisme protidique est équilibré avec 400 g d’autolyse, dont 300 g recyclés et 100 g oxydés, compensés par un apport alimentaire de 100 g de protéines par jour.

📐 Formule - La transamination transfère le groupe aminé à l’alpha-cétoglutarate : $\mathrm{acide\ aminé + \alpha\text{-}cétoglutarate \rightarrow glutamate + acide\ \alpha\text{-}cétonique}$.

📐 Formule - La désamination oxydative du glutamate suit la réaction $\mathrm{glutamate + NAD^+ \rightarrow NH_3 + \alpha\text{-}cétoglutarate + NADH + H^+}$.

• Chez les eucaryotes, la transamination a lieu dans le cytosol et la désamination oxydative dans les mitochondries.

• Le cycle de l’urée, aussi appelé cycle de l’ornithine ou cycle de Krebs-Henseleit, est couplé au cycle de Krebs.

📖 15. Néoglucogenèse

★ À maîtriser

• Les réserves de glycogène ne couvrent les besoins cérébraux en glucose que pendant une demi-journée sans apport glucidique ; la néoglucogenèse permet alors une synthèse nette de glucose.

• Les substrats de la néoglucogenèse sont :

  • Le pyruvate
  • Le lactate
  • L’oxaloacétate et ses précurseurs directs
  • Les acides aminés protéinogènes sauf la leucine et la lysine
  • Le glycérol issu du catabolisme des triglycérides

Compléments

📌 La néoglucogenèse, aussi appelée gluconéogenèse, ressemble à une glycolyse inversée, réutilise 7 des 10 enzymes de la glycolyse et nécessite 3 enzymes nouvelles pour contourner les étapes irréversibles.

📐 Formule - La néoglucogenèse suit la réaction $\mathrm{2\ pyruvate + 6\ ATP + 2\ NADH + 2\ H^+ \rightarrow glucose + 2\ NAD^+ + 6(ADP + P_i)}$.

• Chez les végétaux, la néoglucogenèse a lieu dans les chloroplastes et est couplée au cycle de Calvin ; chez les mammifères, elle se déroule dans le cytosol des hépatocytes et des cellules rénales.

📊 Tableaux de synthèse

Photophosphorylation et cycle de Calvin