Krebs / Citric Acid Cycle

Overview of the Krebs or Citric Acid Cycle

Alors que nous savons déjà que si nous commençons avec une molécule

de glucose, qui est une molécule à 6 carbones, qu'elle

est essentiellement clivée en deux par la glycolyse et nous nous retrouvons 2

acides pyruviques ou deux molécules de pyruvate.

Alors la glycolyse divise littéralement ceci en deux.

Ca lyse le glucose.

Nous finissons avec deux pyruvates ou acides pyruviques.

et ce des molécules à 3 carbones.

Il ya évidemment beaucoup d'autres choses

qui se passent avec les carbones.

Vous l'avez vu dans le passé. Et vous pourriez regarder leur

structures chimiques sur internet ou sur Wikipedia et

les voir en détail.

Mais c'est LA chose importante.

C'est qu'il été lysé, il a coupé en deux.

Et c'est ce qui se passe dans la glycolyse.

Et ceci se passe en l'absence d'oxygène.

Ou pas nécessairement.

Ca peut se passer, en présence ou en l'absence d'oxygène.

Il n'y a pas besoin d'oxygène.

Et nous avons obtenu un gain net de deux ATPs.

Et je dis toujours le net ici, car rappelez-vous, on

a utilisé deux ATPs dans cette phase d'investissement, et alors on

en a produit quatre.

Donc, sur une base nette, on en a généré quatre, utilisé deux, ça

nous donne deux ATP.

Et on a aussi produit deux NADHs.

C'est ce que nous avons gagné par la glycolyse.

Et juste pour que vous puissiez visualiser ceci un peu mieux, laissez-

moi dessiner une cellule juste ici.

Peut-être que je vais le faire là en bas.

Disons que j'ai une cellule.

C'est sa membrane extérieure.

Peut-être que c'est son noyau, à qui nous avons affaire là

une cellule eucaryote.

Cela n'est pas nécessairement le cas.

Elle a son ADN et sous forme de chromatine répartie

partout comme ça.

Et puis vous avez les mitochondries.

Et il ya une raison pourquoi les gens l'appellent la source

d'énergie de la cellule.

Nous allons le voir dans une seconde.

Il ya donc une mitochondrie.

Elle a une membrane externe et une membrane

interne juste comme ça.

Je vais donner plus de détails sur la structure d'une mitochondrie,

peut-être plus tard dans cette vidéo ou peut-être je ferai une

vidéo entière sur elles.

C'est un autre mitochondrie juste là.

Et puis tout ce fluide, cet espace ici qui est

entre les organelles - et les organellees, on peut les voir

comme des parties de la cellule qui font des choses spécifiques.

Un peu comme les organes, qui font des choses spécifiques

au sein de notre propre corps.

Donc entre tous les organites vous avez cet

l'espace liquide.

C'est juste du liquide de la cellule.

Et c'est ce qu'on appelle le cytoplasme.

Et c'est là que se produit la glycolyse.

Alors la glycolyse se produit dans le cytoplasme.

Maintenant nous le savons tous - dans la vidéo de présentation - nous savons ce qu'est

la prochaine étape.

Le cycle de Krebs, ou cycle de l'acide citrique.

Et cela a effectivement lieu dans la membrane interne, ou je

devrait dire l'espace intérieur de ces mitochondries.

Permettez-moi de dessiner un peu plus grand.

Laissez-moi dessiner une mitochondrie ici.

C'est donc une mitochondrie.

Elle a une membrane externe.

Elle a une membrane interne.

Si j'ai juste une membrane intérieure nous l'appelons une crista.

S'il y en a beaucoup, nous les appelons les cristae.

Cette petite membrane intérieure repliée, laissez

moi lui mettre une étiquette.

Ce sont donc des cristae, au pluriel.

Et puis elle a deux compartiments.

Parce qu'elle est divisée par ces deux membranes.

Ce compartiment est appelé ici le compartiment extérieur.

Toute cette affaire là, c'est le compartiment externe.

Et puis ce compartiment intérieur ici, est appelé

la matrice.

Maintenant que vous avez ces pyruvates, ils ne sont pas tout à fait prêts

pour le cycle de Krebs, mais je suppose - et c'est une bonne

Intro sur comment on les prépare

pour le cycle de Krebs?

En fait, ils se font oxyder.

Et je vais me concentrer sur un de ces pyruvates.

Nous devons simplement rappeler que le pyruvate, que ceci

se passe deux fois pour chaque molécule de glucose.

Donc, nous avons ce genre de phase de préparation

pour le cycle de Krebs.

Nous appelons cela l'oxydation du pyruvate.

Et essentiellement ce que ça fait c'est que ça clive un de ces

carbones loin du pyruvate.

Et si vous vous retrouvez avec un composé 2-carbone.

Vous n'avez pas seulement deux carbones, mais sa châine

de carbones est à seulement deux carbones.

Appelé l'acétyl-CoA.

Et si ces noms sont source de confusion, parce que c'est quoi

l'acétyl-coenzyme A?

Ils sont très bizarres.

Vous pourriez faire une recherche web sur eux, mais je vais juste utiliser

ces mots en ce moment, parce que ça va simplifier les choses et

on verra le tableau complet

Donc, il génère l'acétyl-CoA, qui est

ce composé 2-carbone.

Et il réduit aussi quelques NAD+ en NADH.

Et ce processus juste là est souvent crédité - ou le

Cycle de Krebs ou cycle de l'acide citrique est

souvent crédité pour cette étape.

Mais c'est vraiment une étape de préparation pour le cycle de Krebs.

Maintenant, une fois que vous avez cette chaîne de 2 carbones, l'acétyl-Co-A

- Juste là.

vous êtes prêt à sauter dans le cycle de Krebs.

Ce si fameux cycle de Krebs.

Et vous allez voir dans une seconde pourquoi on l'appelle cycle.

L'acétyl-CoA, et tout cela est catalysé par des enzymes.

Et les enzymes sont des protéines qui viennent réunir les

les choses constitutives qui doivent réagir dans le bon sens afin

qu'ils réagissent.

Alors catalysée par des enzymes.

Cet acétyl-CoA fusionne avec un de l'acide oxaloacétique.

Un mot très fantaisiste.

Mais c'est une molécule de 4-carbone.

Ces deux gars vont en quelque sorte réagir ensemble, ou vont fusionner

ensemble, selon la façon dont vous voulez voir les choses.

Je vais le dessiner comme ça.

Tout est catalysé par des enzymes.

Et c'est important.

Certains textes diront, est-ce une réaction catalysée par un enzyme?

Oui.

Tout dans le cycle de Krebs est une

réaction catalysée par des enzymes.

Et ils forment le citrate ou l'acide citrique.

Qui est la même chose que dans ta limonade

ou ton jus d'orange.

Et c'est une molécule à 6-carbone.

Ce qui est logique.

Vous disposez d'un 2-carbone et d'un 4-carbone.

Vous obtenez une molécule 6-carbone.

Et puis l'acide citrique est ensuite oxydé

sur un tas d'étapes.

Et c'est une énorme simplification ici.

Mais bon, c'est juste oxydé sur un tas d'étapes.

Encore une fois, les carbones sont clivés.

Les deux 2-carbones sont clivés pour revenir à

l'acide oxaloacétique.

Et tu pourrais te dire, quand ces carbones sont clivés,

lorsque ce carbone est clivée,

qu'est-ce qui lui arrive?

Il devient CO2.

Il se fait ajouter un peu d'oxygène et quitte le système.

C'est donc là que l'oxygène ou le carbone, ou le dioxyde

de carbone est réellement formé.

Et même, lorsque ces carbones se font cliver

, ça forme du CO2.

Et en fait, pour chaque molécule de glucose qu'on a,

six carbones.

Quand on fait tout ce processus une fois, on génère trois

molécules de dioxyde de carbone.

Mais on va le faire deux fois.

On va avoir six dioxydes de carbone produits.

Ce qui fait le compte de tous les carbones.

On se débarrasse de trois carbones pour chaque tour.

En fait, deux pour chaque tour.

En réalité, pour les étapes après la glycolyse, on se débarrasse

de trois carbones.

Mais on le fait pour chacun des pyruvates.

On va se débarrasser de tous les six carbones, qui vont

effectivement être expirés.

Mais ce cycle, il ne fait pas que produire des carbones.

L'idée est de générer et de NADHs des FADH2s et des ATPS.

Donc, on va écrire ici.

Et c'est une simplification énorme.

Je vais vous montrer l'image détaillée en une seconde.

Nous allons ainsi réduire certains NAD en NADH.

Nous allons le faire encore.

Et bien sûr, ce sont des étapes distinctes.

Il y a des composés intermédiaires.

Je vais vous montrer lesquels dans une seconde.

Une autre molécule de NAD+, sera réduite en NADH.

Ca produira de l'ATP.

Certains ADP vont se transformer en ATP.

Peut-être que nous avons - et peut-être pas, c'est ce qui arrive -

certains FAD deviennent - laissez-moi écrire comme ça - certains FAD devient

oxydé en FADH2.

Et la raison pour laquelle on ne fait même pas attention à eux,

vous pourriez penser, hé la respiration cellulaire c'est tout pour l'ATP.

Pourquoi avons-nous même pas fait attention à ces NADHs et ces

FADH2s qui sont produits par le processus?

La raison pour laquelle on s'y intéresse c'est que ce sont les bases

de la chaîne de transport d'électrons.

Ils deviennent oxydés, ou ils perdent leurs hydrogènes dans la

chaîne de transport d'électrons, et c'est là que le gros de la

L'ATP est effectivement produite.

Et puis peut-être un autre NAD sera réduit, ou

gagnera en hydrogène.

Réduction c'est gagner un électron.

Ou gagner un hydrogène dont on peut squatter l'électron.

NADH.

Et puis on finit par revenir à l'acide oxaloacétique.

Et on peut procéder au cycle de l'acide citrique à nouveau.

Alors maintenant qu'on a écrit tout ça, nous allons tenir compte de

ce que nous avons. Donc, selon - laissez-moi dessiner quelques

frontières de sorte à ce que l'on sache de quoi il retourne.

Donc juste là, tout à gauche de cette ligne droite

il ya la glycolyse.

Nous avons appris ça déjà.

Et puis la plupart - en particulier en introduction - les manuels scolaires

créditeront le cycle de Krebs pour cette oxydation du pyruvate,

mais c'est vraiment une étape préparatoire.

Le cycle de Krebs est vraiment formellement cette partie où on

commence avec l'acétyl-CoA, on fusionne

avec de l'acide oxaloacétique.

Et puis on y va et on forme de l'acide citrique, qui essentiellement

se fait oxyder et produit toutes ces choses dont on a besoin

soit pour produire de l'ATP soit directement ou indirectement par

la chaîne de transport d'électrons.

Mais nous allons tenir compte de tout ce que nous avons. Prenons

compte de tout ce que nous avons jusqu'ici.

Nous avons déjà représenté la glycolyse là.

Deux ATP net, deux NADHs.

Maintenant, dans le cycle de l'acide citrique, ou dans le cycle de Krebs,

premièrement on a notre oxydation du pyruvate.

Ca produit un NADH.

Mais n'oubliez pas, si on veut dire, qu'est-ce qu'on produit

pour chaque glucose?

C'est ce que nous avons produit pour chacun des pyruvates.

Ce NADH vient juste de ce pyruvate.

Mais la glycolyse produit deux pyruvates.

Donc tout après cela, nous allons multiplier par deux

pour chaque molécule de glucose.

Alors je vais dire, pour l'oxydation du pyruvate fois deux veut dire que

nous avons eu deux NADHs.

Et puis quand on regarde de ce côté, le cycle de Krebs formellement,

On obtient quoi?

On a combien de NADHs?

Un, deux, trois NADHs.

Donc, trois fois deux NADHs, parce que nous allons effectuer

ce cycle pour chacun des pyruvates produit à partir de

la glycolyse.

Donc ce qui nous donne six NADHs.

Nous avons un ATP par tour de cycle.

Cela va se produire deux fois.

Une fois pour chaque acide pyruvique.

Donc on a deux ATP.

Et puis nous avons un FADH2.

Mais c'est bon, on va faire de ce cycle deux fois.

Ca c'est par cycle.

Donc fois deux.

Nous avons deux FADHs.

Là, parfois dans beaucoup de livres ces deux NADHs, ou par

tour du cycle de Krebs, ou par pyruvate ce NADH,

ils vont donner du crédit au cycle de Krebs pour ça.

Alors parfois, au lieu d'avoir cette étape intermédiaire,

ils vont simplement écrire quatre NADHs ici.

Et vous allez le faire deux fois.

Une fois pour chaque pyruvate.

Alors, ils vont dire huit NADHs se produit à partir du cycle de Krebs.

Mais la réalité est, six du cycle de Krebs deux de

l'étape préparatoire.

Maintenant la chose intéressante est que nous pouvons compter si nous obtenons

les 38 ATPs promis par la respiration cellulaire.

Nous avons déjà produit directement, pour chaque molécule

de glucose, deux ATPs et puis deux ATPs de plus.

Nous avons donc quatre ATPs.

Quatre ATPs.

Combien de NADHs avons-nous?

2, 4, et puis 4 plus 6 10.

Nous avons 10 NADHs.

Et puis nous avons 2 FADH2s.

Je crois que dans la première vidéo sur la respiration

cellulaire, j'ai dit FADH.

Ca devrait être FADH2, juste pour être précis sur les choses.

Et ceux-ci, vous pourriez dire, hey, où sont nos 38 ATP?

On n'en a que quatre ATPs là.

Mais ce sont en fait les entrées dans la chaine

de transport d'électrons.

Ces molécules ici sont oxydées dans la chaine de transport

d'électrons.

Chaque NADH dans la chaîne de transport d'électrons

produit trois ATPS.

Ainsi, ces 10 NADHs vont produire 30 ATP dans la

chaîne de transport d'électrons.

Et chaque FADH2, quand il est oxydé et redevient

FAD dans la chaîne de transport d'électrons,

produira deux ATP.

Donc, deux d'entre eux vont produire quatre ATP dans la

chaîne de transport d'électrons.

Ainsi nous voyons maintenant, nous en obtenons quatre par

ce qu'on vient de faire.

Glycolyse, la phase préparatoire et le cycle de Krebs

ou de l'acide citrique.

Et puis finalement, ces produits de la glycolyse et

du cycle de l'acide citrique, quand ils arrivent dans la chaine de transport

d'électrons, vont en produire 34 de plus.

Donc 34 + 4, ça nous mène aux 38 ATPs promis

qu'on attend d'une cellule super-efficace.

C'est genre le maximum théorique.

Dans la plupart des cellules on n'arrive pas vraiment à ça.

Mais ce n'est qu'un bon nombre à savoir si vous avez

un test de bio ou dans la plupart des cours d'intro à la biologie.

Il ya un autre point que je veux faire ici.

Tout ce dont nous avons parlé jusqu'ici, c'est le métabolisme

des hydrates de carbone.

Ou le catabolisme du sucre, on pourrait l'appeler.

On décompose les sucres pour produire l'ATP.

Le glucose était notre point de départ.

Mais les animaux, y compris nous, on peut cataboliser autre chose.

Nous pouvons cataboliser les protéines.

Nous pouvons cataboliser les graisses.

Si votre corps contient de la graisse, vous avez de l'énergie.

En théorie, votre corps doit être en mesure d'utiliser la graisse et vous

devriez être en mesure de faire quelque chose avec.

Vous devriez être capable de générer l'ATP.

Et la chose intéressante, la raison pour laquelle j'en parle ici,

est évidemment que la glycolyse n'est d'aucune utilité pour ces choses là.

Bien que les graisses peuvent être transformés en glucose dans le foie.

Mais la chose intéressante est que le cycle de Krebs est le

point d'entrée pour ces autres mécanismes cataboliques. Les protéines

peuvent être décomposées en acides aminés, qui peuvent être dégradés

en acétyl-CoA.

Les graisses peuvent être transformées en glucose, qui pourrait en fait

aller ensuite dans la respiration cellulaire.

Mais ici l'acétyl-CoA est l'intermédiaire

catabolique général qui peut ensuite entrer dans le cycle de Krebs

et générer l'ATP indépendamment du fait que notre carburant est

des glucides, des sucres, des protéines ou des graisses.

Maintenant, nous avons une bonne idée de comment tout ça fonctionne pour

le moment, je pense.

Maintenant je vais vous montrer un diagramme que vous pourriez voir dans

votre manuel de biologie.

Ou je vais vous montrer le diagramme réel de Wikipedia.

Je veux juste vous montrer, ça semble très

intimidant et très déroutant.

Et je pense que c'est pour ça que beaucoup d'entre nous ont des ennuis avec la respiration

cellulaire initialement.

Parce qu'il ya tellement d'informations.

Il est difficile de traiter ce qui est important.

Mais je veux simplement souligner les étapes importantes ici.

Juste pour vous montrer, c'est la même chose que ce dont nous avons parlé.

De la glycolyse on produit deux pyruvates.

C'est le pyruvate là.

Ils montrent en fait sa structure moléculaire.

C'est l'étape d'oxydation du pyruvate dont j'ai parlé.

L'étape préparatoire.

Et vous voyez, nous produisons un dioxyde de carbone.

Et nous réduisons ainsi NAD+ en NADH.

Puis nous sommes prêts à entrer dans le cycle de Krebs.

L'acétyl-CoA et l'oxaloacétate ou acide

oxaloacétique, ils réagissent ensemble pour

créer l'acide citrique.

Ils ont en fait dessiné la molécule là.

Et puis l'acide citrique est oxydé par le cycle de

Krebs juste là.

Toutes ces étapes, chacune de ces étapes sont

facilitées par des enzymes.

Et il est oxydé.

Mais je tiens à souligner les parties intéressantes.

Ici nous avons un NAD se réduit en NADH.

Nous avons un autre NAD se réduit en NADH.

Et puis ici, une autre NAD se réduit en NADH.

Donc, jusqu'à présent, si vous incluez l'étape préparatoire, nous avons eu

quatre NADHs formé, trois directement à partir du cycle de Krebs.

C'est exactement ce que je vous ai dit.

Maintenant on a, dans ce diagramme ils disent GDP.

Le GTP se forme à partir du GDP.

Le GTP c'est juste du guanosine triphosphate.

C'est une autre purine qui peut être une source d'énergie.

Mais qui peut être utilisé plus tard pour former un ATP.

Donc, c'est juste la façon dont ils l'ont dessiné.

Mais c'est le vrai ATP que j'ai dessiné dans le

schéma en haut.

Et puis ils ont ce groupe Q.

Et je ne vais le détailler.

Et puis il se réduit ici.

On obtient ces deux hydrogènes.

Mais qui finalement servent à la réduction des FADH2s.

Alors c'est là que le FADH2 se produit.

Donc comme promis, nous avons produit, pour chaque pyruvate

entré - rappelez-vous, alors nous allons le faire deux fois - pour

Chaque pyruvate nous avons produit un, deux, trois, quatre NADHs.

Nous avons produit un ATP et un FADH2.

C'est exactement ce que nous avons vu ici.

Je vous retrouve à la prochaine vidéo.