Les molécules énergétiques

L'énergie produite par les réactions de dégradation doit pouvoir être utilisée ensuite pour des réactions de synthèse. Certaines molécules permettent de réaliser ces transferts d'énergie. Deux d'entre elles sont très importantes et présentes chez tous les êtres vivants, l'ATP et le NAD (et le NADP) :

L'ATP ou Adénosine Tri-Phosphate
Fig. 01 : ATP, ADP, AMP
Fig. 01 : ATP, ADP, AMP

La molécule est constituée d'Adénine (une des 4 bases des acides nucléiques), de ribose (adénine + ribose = adénosine) et d'acide phosphorique. Selon la présence de 1, 2 ou 3 résidus phosphate, on parle d'adénosine mono-, di- ou tri-phosphate (AMP, ADP, ATP)

(1) La réaction : demande de l'énergie.

(2) La réaction inverse : donne de l'énergie.

Lorsque des réactions de dégradation produisent de l'énergie, elles peuvent être couplées à une réaction de synthèse d'ATP. L'énergie n'est pas dissipée (sous forme de chaleur par exemple) mais subsiste sous la forme d'énergie de liaison. La liaison entre le deuxième phosphate (ADP) et le troisième (ATP) est très riche en énergie. La dégradation de la molécule d'ATP en ADP (qui produit de l'énergie) peut être couplée à des réactions de synthèse (qui demandent de l'énergie).

Il faut remarquer que les molécules d'ATP n'existent pas en quantité infinies. Il existe donc, en continu, un équilibre entre les réactions (1) qui conservent l'énergie et les réactions (2) qui la distribuent.

Le NAD ou Nicotinamide Adénine Dinucléotide
Fig. 02 : NAD+, NADH
Fig. 02 : NAD+, NADH

A gauche : formule développée de la Nicotinamide Adénine Dinucléotide (NAD) oxydée. A droite, seul le cycle la nicotinamide est représenté sous forme réduite (NADH).

Son fonctionnement est différent. Il permet, sous la forme NADH, de conserver un pouvoir réducteur qui sera réutilisé pour la réduction de molécules organiques. Le couple NAD/NADH joue ce rôle dans les réactions localisées dans le cytoplasme (ex. la glycolyse) et dans la mitochondrie (respiration).

Au cours de la photosynthèse (dans le chloroplaste) c'est une molécule voisine, la Nicotinamide Adénine dinucléotide phosphate ou NADP (couple NADP/NADPH) qui joue le même rôle.

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