2- Le cycle de Krebs Flashcards
Généralité sur le cycle de Krebs :
1ère étape du métabolisme oxydatif
- une dizaine de réactions dans la matrice de la mitochondrie
- place centrale dans le métabolisme
Permet :
- la génération de pouvoir réducteur
- la « mise en pièce » de l’acétate de l’acétyl CoA
►Génère du pouvoir réducteur (NADH et FADH2), du GTP (converOble en ATP) et libère du CO2.
Les unités d’acétyl-CoA sont complètement oxydées dans le cycle de Krebs.
Le cycle de Krebs est la voie finale commune de l’oxydation des molécules énergétiques.
Réaction préparatoire : Pyruvate => Acétyl-CoA
Type de réaction :
Enzyme :
Consomme :
Produit :
Conséquence :
Type de réaction : Decarboxylation oxydative (+ déshydrogénation)
Exergonique
Enzyme : complexe Pyruvate DésHydrogénase (PDH)
Consomme : Pyruvate + CoA-SH + NAD+
Produit : Acétyl-CoA + CO2 + NADH
Conséquence : formation d’une liaison thioester à fort potentiel d’hydrolyse (*).
Le complexe PDH
5 Coenzymes différentes :
- Le NAD+
- Le FAD
- Le Coenzyme A (CoA)
- Le TPP
- La lipoyllysine
3 Enzymes principales :
- Pyruvate déshydrogénase (E1)
- Dihydrolipoyl transacétylase (E2)
- Dihydrolipoyl déshydrogénase (E3)
Réaction 1 :
Acétyl-CoA C2 + Oxaloacetate C4 => Citrate C6
Type de réaction :
Enzyme :
Consomme :
Produit :
Particularité :
Type de réaction : Condensation
Très exergonique et IRRÉVERSIBLE
Enzyme : Citrate synthase
Consomme : Oxaloacetate + Acétyl-CoA + H2O
Produit : CoA + Citrate
Particularité : Unique réaction du cycle de Krebs avec formation d’une liaison C-C.
Réaction limitante du cycle : elle dépend de la disponibilité en oxaloacétate.
Autres noms du cycle de Krebs :
Cycle de Krebs = Cycle de l’acide citrique (citrate) = Cycle des acides tricarboxyliques (citrate et isocitrate)
Réaction 2 :
Citrate C6 => Isocitrate C6
Type de réaction :
Enzyme :
Consomme :
Produit :
Particularité :
Type de réaction : Isomérisation
Réaction thermodynamiquement défavorable = REVERSIBLE
Enzyme : Aconitase
Consomme : Citrate
Produit : Isocitrate
Particularité : 2 étapes : (intervention H20)
- Déshydratation du citrate
- Réhydratation pour former l’iso-citrate
Réaction 3 :
Isocitrate C6 => alpha-cetoglutarate C5
Type de réaction :
Enzyme :
Consomme :
Produit :
Particularité :
Type de réaction : Décarboxylation oxydative (+déshydrogénation)
Exergonique : IRRÉVERSIBLE
Enzyme : isocitrate dehydrogenase
Consomme : Isocitrate + NAD+
Produit : alpha-cetoglutarate + CO2 + NADH
Particularité : régulation produit + ATP (inhibition)
Réaction 4 :
alpha-cetoglutarate C5 => Succinyl-CoA
Type de réaction :
Enzyme :
Consomme :
Produit :
Particularité :
Type de réaction : Décarboxylation oxydative (+déshydrogénation)
Exergonique : IRRÉVERSIBLE
Enzyme : alpha-cétoglutarate dehydrogenase complex
Consomme : CoA-SH + NAD+ + alpha-cetoglutarate
Produit : Succinyl-CoA + NADH + CO2
Particularité : formation d’une liaison thioester à fort potentiel d’hydrolyse.
Réaction régulée par les produits (inhibition).
Réaction 5 :
Succinyl-CoA C4 => Succinate
Type de réaction :
Enzyme :
Consomme :
Produit :
Particularité :
Type de réaction : Phosphorilation (transitoire) + rupture de la liaison thio-ester
Endergonique : RÉVERSIBLE
Enzyme : Succinyl-CoA synthétase
Consomme : GDP + Pi + Succinyl-CoA
Produit : Succinate + CoA-SH + GTP
Particularité : En 3 étapes
La concentration des produits est maintenue basse ce qui favorise la progression du cycle.
Réaction 6 :
Succinate => Fumarate
Type de réaction :
Enzyme :
Consomme :
Produit :
Particularité :
Type de réaction : Oxydation
Thermodynamiquement peu favorable ; REVERSIBLE
Enzyme : Succinate déshydrogénase LIÉE À LA MB INT DE LA MITOCHONDRIE
Consomme : Succinate + FAD
Produit : Fumarate + FADH2
Particularité : FAD est liée de manière covalente à l’enzyme
Réaction 7 :
Fumarate => Malate
Type de réaction :
Enzyme :
Consomme :
Produit :
Particularité :
Type de réaction : Hydratation
Thermodynamiquement peu favorable RÉVERSIBLE
Enzyme : fumarase
Consomme : Fumarate + H2O (HO- ET H+)
Produit : Malate
Particularité : La concentration des produits est maintenue basse pour favoriser la progression du cycle.
Réaction 8 :
Malate => Oxaloacetate
Type de réaction :
Enzyme :
Consomme :
Produit :
Particularité :
Type de réaction : Oxydation
TRÈS PEU FAVORABLE RÉVERSIBLE
Enzyme : Malate déshydrogénase
Consomme : Malate
Produit : Oxaloacetate + NADH
Particularité : Permet de régénérer l’oxaloacétate nécessaire pour les prochains tours de cycle de Krebs = dernière étape avant le prochain tour.
Régulation du cycle de krebs
- Régulation au niveau des réactions thermodynamique favorables(réactions irréversibles)
=> PDH, citrate synthase, IDH et αCDH
- Activé par disponibilité de substrats
- Inhibé par accumulation de produits
- Régulé par le rapport NADH(-)/NAD+(+)
- Régulé par le rapport ATP(-)/ADP(+)
- État métabolique (ex : acides gras)
- Signaux d’activité (ex: Ca2+)
Réaction générale du cycle de Krebs
Classé dans la respiration
Amphibolique
qualifie un ensemble de réactions comprenant à la fois :
- une ou plusieurs réactions du catabolisme
- une ou plusieurs réactions de l’anabolisme.
Molécules carrefours :
- ils sont produits par le catabolisme
- ils se trouvent aussi au départ de voies de synthèse de nouveaux composés (= précurseurs de synthèse) : anabolisme. Ils quittent alors le cycle.
Exemple :
=> l’oxaloacétate peut être produit suite à la dégradation d’oses (catabolisme)
=> l’oxaloactétate est à l’origine de la synthèse de l’aspartate, lui même à l’origine d’autres acides aminés ou de bases azotées (anabolisme).
Le cycle de Krebs est amphibolique :
Réactions de remplissage :
L’utilisation des intermédiaires du cycle de Krebs comme précurseurs de synthèse doit être compensée car le déroulement normal du cycle nécessite un maintien des concentrations des intermédiaires du cycle.
Des RÉACTIONS DE REMPLISSAGE permetent la production directe de ces intermédiaires.
