2- Biochimie et métabolisme - glucides (respiration cellulaire) Flashcards
Acronyme ATP
Adénosine triphosphate
Origine de l’énergie dans l’ATP
Liaison à haut potentiel entre ADP - P
Vrai ou faux : ATP peut sortir de la membrane cellulaire
Faux, elle ne peut sortir donc chaque cellule fabrique ses propres ATP
Définition Créatine-Kinase (CK)
Enzyme qui catalyse les réactions de phosphorylation
Mécanismes de régénération de l’ATP (4)
ADP + créatine-phosphate en ATP + créatine
ADP + ADP en ATP + AMP
Phosphorylation au niveau du substrat
Phosphorylation oxydative
Avantage de la créatine-Kinase
Mise en réserve de liaison à haut potentiel possible au repos
Créatine + ATP en Créatine-phosphate + ADP
Mécanisme phosphorylation au niveau du substrat
Utilisation de l’énergie fournie par la dégradation des substrats afin de régénérer l’ATP
ADP + P + énergie en ATP
Endroit où l’oxydation du lactate est possible et utile
Muscles cardiaques
Enzymes de la glycolyse (réactions irréversibles) (3)
Hexokinase
PFK
Pyruvate kinase
Réaction de l’hexokinase
Glucose + ATP
(hexokinase)
Glucose 6-P
Réaction de la PFK
Fructose 6-P + ATP
(PFK)
Fructose 1,6-bisP
Réaction de la pyruvate kinase
2 PEP (3C)
(pyruvate kinase)
2 pyruvates + 2 ATP
Substrats glycolyse (7)
Glucose
Glucose 6-P + ATP (hexokinase)
Fructose 6-P
Fructose 1,6-bisP + ATP (PFK)
2 GAP
2 PEP
2 Pyruvates (pyruvate kinase)
Point de contrôle de la glycolyse
Réaction de la PFK
Étapes qui libèrent de l’ATP dans la glycolyse (2)
2 GAP en 2 PEP + 2 ATP
2 PEP en 2 pyruvates + 2 ATP (pyruvate kinase)
Caractéristiques réaction catalytique (3)
Génère des composés simples à partir de plus complexes
Produit de l’énergie (bilan net)
-lyse
Caractéristiques réaction anabolique (3)
Génère des composés complexes à partir de plus simples
Nécessite de l’énergie
-génèse
Coenzyme dans les réaction d’oxydoréduction du métabolisme du glucose (transport d’électrons)
Nicotinamide adénine dinucléotide
Forme oxydée du nicotinamide adénine dinucléotide
NAD+
Forme réduite du nicotinamide adénine dinucléotide
NADH
Provenance NAD+ et NADH
Vitamine B3
Réaction de l’oxydation du pyruvate
2 pyruvates
(pyruvate déshydrogénase)
2 acétyl-CoA + 2 CO2 +2 NADH
Enzymes du cycle de Krebs
Citrate synthase
alpha-Cétoglutarate déshydrogénase
Malate déshydrogénase
Réaction de synthèse du citrate
Acétyl-CoA (2C) + oxaloacétate (4C) + H2O
(citrate synthase)
citrate (6C) + CoA-SH
Réaction de synthèse du alpha-cétoglutarate
2 Citrate (6C)
en
2 alpha-cétoglutarate (5C) + 2 NADH + 2 CO2
Réaction de synthèse du succinyl-CoA
alpha-cétoglutarate (5C) + CoA-SH
(alpha-cétoglutarate déshydrogénase)
Succinyl-CoA (4C) + 2 NADH + 2 CO2
Réaction de synthèse de l’oxaloacétate
Malate (4C)
(malate déshydrogénase)
Oxaloacétate + 2 NADH
Combien de molécules de CO2 sont formées à partir d’un glucose
6 CO2 (glucose = 6C)
Complexe propre au NAD+ et NADH
Complexe I
Complexe propre au FAD et FADH2
Complexe II
Complexes qui font passer des H+ à travers la membrane mitochondriale
Complexes I, III et IV
Étapes complexes de la chaîne respiratoire (4)
NADH/FADH2 - NAD+/FAD
Qox - Qred
Cyt c ox - Cyt c red
O2 - H2O
Enzyme qui regénère l’ATP
ATP synthase
Réaction synthèse ATP
ADP + Pi + énergie (gradient) - ATP
Combien d’ATP fait 1 NADH
3 ATP
Combien d’ATP fait 1 FADH2
2
Enzyme qui fait le déplacement de l’ATP et de l’ADP à travers de la mitochondrie
Translocase de l’ATP et de l’ADP
Facteur qui inhibe l’activité de la PFK (2eme enzyme glycolyse)
Rapport ATP/ADP élevé
ATP : modulateur allostérique négatif
AMP : modulateur allostérique positif
Pourquoi l’hexokinase (1ere enzyme glycolyse) n’est pas régulée par le rapport ATP/ADP
Nécessaire au stockage en glycogène
Réaction de l’hexokinase
Glucose (6C) + ATP
(hexokinase)
Glucose-6-P
Effet de l’augmentation de NADH par rapport au NAD+ sur l’oxydation du pyruvate
Inhibition (NAD+ devient limitant)
Effet de l’augmentation de NADH par rapport au NAD+ sur le cycle de Krebs
Inhibition (NAD+ devient limitant)
Principal facteur qui contrôle l’activité du cycle de Krebs
Rapport NADH/NAD+
Effet de l’augmentation d’ATP par rapport à l’ADP sur le cycle de Krebs
Inhibition (ADP devient limitant)
Vrai ou faux : les signaux de ATP/ADP et NADH/NAD+ sont équivalents
Vrai, quand il y a abondance de NADH il y a aussi abondance d’ATP
Effet augmentation ATP par rapport ADP sur l’ATP synthase
Inhibition (ADP devient limitant)
Effet augmentation ATP par rapport à ADP sur chaîne respiratoire
Inhibition (ATP synthase -, gradient H+ extramembranaire +++)
Effet hypoxie (ex. infarctus myocarde) sur chaîne respiratoire
Diminution (pas O2 comme accepteur final d’électrons)
Effet hypoxie (ex. infarctus myocarde) sur ATP synthase
Diminution suivie d’arrêt (plus de gradient H+ à l’extérieur de la membrane en lien avec l’arrêt de la chaîne respiratoire)
Effet hypoxie (ex. infarctus myocarde) sur [NADH] de la mitochondrie
Augmentation (n’est plus oxydé par la chaîne respiratoire)
Effet hypoxie (ex. infarctus myocarde) sur oxydation du pyruvate
Diminution suivie d’arrêt complet (NAD+ devient limitant)
Effet hypoxie (ex. infarctus myocarde) sur [ATP] dans le cytosol
Diminution (plus d’ATP synthase)
Effet hypoxie (ex. infarctus myocarde) sur activité PFK
Augmentation (rapport ATP/ADP très bas)
Effet hypoxie (ex. infarctus myocarde) sur glycolyse
Augmentation (rapport ATP/ADP très diminué)
Enzyme qui transforme le pyruvate en lactate
LDH (lactate déshydrogénase)
Facteur qui influence l’activité de la LDH
Augmentation de la concentration de substrat
Rôle indispensable de la LDH en situation d’hypoxie
Transformation du NADH en NAD+
Conséquence de l’activité importante de la LDH (situation d’ischémie et d’hypoxie)
Diminution du pH (H+ est un produit de la LDH)
Cellules dépourvues de mitochondries
Érythrocytes
Avantages de la LDH (2)
Permet de répondre aux besoins en ATP en hypoxie
Permet de moduler la glycolyse selon besoins
Bilan en ATP glycolyse
8 ATP potentiels (2 ATP net + 6 ATP à l’aide du NADH)
Bilan ATP oxydation du pyruvate
6 ATP potentiel (à partir du NADH)
Bilan ATP cycle de Krebs
24 ATP potentiels (2 GTP + 18 ATP à partir du NADH + 4 ATP à partir du FADH2)
Bilan ATP glycolyse en anaérobie
3 ATP (4 ATP - 1 ATP)
Pas d’ATP à partir du NADH et à partir du glucose-6-P donc seulement 1 ATP utilisé
Molécule qui permet aux protons d’entrer dans la mitochondrie sans emprunter l’ATP synthase
Découpleur
Exemple de découpleur
2,4-dinitrophénol
Effet découpleur (ex. 2,4-dinitrophénol) sur consommation oxygène
Augmente (gradient H+ n’est plus limitant sur la chaîne respiratoire)
Effet découpleur (ex. 2,4-dinitrophénol) sur production d’ATP par ATP synthase
Diminution (plus de gradient de H+ extramembranaire)
Effet découpleur (ex. 2,4-dinitrophénol) sur oxydation du NADH en NAD+ et FADH2 en FAD
Augmentation de l’oxydation (gradient en H+ ne fait plus de résistance à la chaîne respiratoire)
Effet découpleur (ex. 2,4-dinitrophénol) sur l’activité du cycle de Krebs
Augmentation (rapport NADH/NAD+ est très bas)
Effets secondaires découpleur (ex. 2,4-dinitrophénol) (3)
- Augmentation de la température corporelle (environ 30 % de l’énergie contenue dans le glucose est perdue sous forme de chaleur)
- Déficit en ATP
- Acidose sanguine (augmentation activité glycolyse et LDH)
Effet inhibiteur chaîne respiratoire (ex. cyanure) sur oxydation du NADH en NAD+ et du FADH2 en FAD
Diminution (complexe IV bloqué donc plus de réduction dans les complexes supérieurs)
Effet inhibiteur chaîne respiratoire (ex. cyanure) sur consommation oxygène
Diminution (complexe IV inhibé)
Effet du cyanure
Inhibition du complexe IV
Effet inhibiteur chaîne respiratoire (ex. cyanure) sur production d’ATP
Diminution (plus de gradient d’H+)
Effet inhibiteur chaîne respiratoire (ex. cyanure) sur cycle de Krebs
Diminution (NAD+ et FAD deviennent limitant car plus d’oxydation par la chaîne respiratoire)
Vrai ou faux : inhibition des complexes I, II, III, IV, de la translocase d’ATP et de l’ATP synthase ont les même conséquences
Vrai, chaîne de transport des électrons et ATP synthase sont couplées donc inhibiteur de l’une inhibe l’autre
Maladie génétique touchant l’activité du complexe IV
Acidose lactique
Marqueurs utiles pour infarctus du myocarde
Sous-unités I et T de la troponine (spécificité des cellules cardiaques)
