🌱 1. Définition de la bioénergétique
- Étude des transformations et utilisations de l’énergie par les cellules.
- Énergie nécessaire pour toutes les fonctions cellulaires : division, mouvement, synthèses…
- Deux grandes sources d’énergie :
- Lumière → utilisée dans la photosynthèse (plantes, plancton, cyanobactéries…)
- Réactions d’oxydo-réduction → respiration cellulaire (cellules animales et autres)
⚖️ 2. Rappels de thermodynamique
- 1er principe : conservation de l’énergie → ΔU = ΔH
- 2e principe : l'entropie (désordre) d’un système isolé tend à augmenter.
Énergie libre de Gibbs :
ΔG = ΔH – TΔS
🔹 ΔG < 0 → réaction exergonique (spontanée)
🔹 ΔG > 0 → réaction endergonique (non spontanée, nécessite énergie)
🔁 3. Réactions couplées (principales dans le métabolisme)
Certaines réactions non spontanées (ΔG > 0) sont rendues possibles par le couplage avec une réaction exergonique.
Exemple :
A + B ➝ C + D (endergonique)
couplée à
D + E ➝ F + G (exergonique)
→ permet : A + B + E ➝ C + F + G
💥 4. Composés à haut potentiel d’hydrolyse
🔹 Définition
- Molécules dont l’hydrolyse libère beaucoup d’énergie.
- Anciennement appelées « liaisons riches en énergie ».
🔹 Types :
- Nucléosides triphosphates (ex : ATP, GTP…)
- Énol-phosphates (ex : PEP)
- Acyl-phosphates (ex : acétyl-phosphate)
- Amidine-phosphates
- Thioesters (ex : acétyl-CoA)
🧨 5. Pourquoi ces liaisons libèrent beaucoup d’énergie ?
- Instabilité électronique (électrons π, effets de résonance…)
- Stabilisation des produits après hydrolyse
- Répulsion électrostatique entre groupements chargés
- Exemple : ATP → ADP + Pi → Pi est stabilisé → énergie libérée
🔄 6. Potentiel de transfert de phosphate (rôle de l’ATP)
- ATP = molécule intermédiaire universelle :
- Elle accepte des phosphates de molécules très riches en énergie.
- Elle donne des phosphates à des molécules pauvres en énergie.
Exemple :
- PEP ➝ ADP → ATP (très exergonique)
- ATP ➝ Glucose → Glucose-6-phosphate
🔋 7. Synthèse de l’ATP
🔸 Par phosphorylation oxydative (chaîne respiratoire)
Via ATP synthétase dans la mitochondrie ou les thylakoïdes (photosynthèse)
🔸 Par couplage avec un composé riche en énergie
Exemples :
- PEP + ADP → Pyruvate + ATP
- 1,3-BPG + ADP → 3-PG + ATP
