6. Transport d'électron et phosphorylations oxydatives Flashcards
Généralité
L’oxydation complète du glucose par l’oxygène moléculaire se traduit par quelle équation redox
C6H12O6 + 6O2 à 6CO2 + 6H2O DG = ~ -2900 kJ/mol
Généralité
Pour mieux représenter le transfert d’électrons, cette équation se décompose en 2 demi-réactions.
Quelles sont-elles
D’abord, les atomes de carbones sont oxydés : C6H12O6 + 6H2O –> 6CO2 + 24H+ + 24e-
Ensuite, l’oxygène moléculaire est réduit :
6O2 + 24H+ + 24e- **–> **12H2O
Généralité
Comme on le sait maintenant, une molécule de glucose est complètement oxydé en CO2 via les réactions de la glycolyse et du cycle de l’acide citrique tout en libérant…
12 paires d’électrons.
Généralité
le processus de transfert d’électrons qui relie ces 2 demi- réactions fait intervenir quoi
De nombreuses réactions enzymatiques qui récupèrent l’énergie libérée pour former l’ATP
Généralité
Les 12 paires d’électrons issues de l’oxydation d’une molécule de glucose sont transféré à quoi
Aux coenzyme NAD+ et FAD pour former 10 NADH et 2 FADH2
Généralités
Vrai ou faux: les e- vont directement du NADH/FADH2 vers l’O2
Expliquer
Faux
Ils passent par une série d’intermédiairs, les transporteurs d’électrons
Généralités
Que font les électrons lorsqu’ils passent dans la CTE-
Suite à la réoxydation du NADH et FADH2, ils participent aux réactions d’oxydo-réduction de plus de 10 centres rédox avant de réduire O2 en H2O
Généralités
Lorsque les protons H+ sortent de la matrice de la mitochondrie vers l’espace intermembranaire, que se passe-t-il
Il y a de l’énergie libre formé par le gradient de protons/pH et elle est utilisé pour la synthèse d’ATP à partir d’ADP et Pi (phosphorylation oxydative)
Généralités
La réoxydation de chaque NADH et FADH2 permet de synthétiser quoi
NADH : 3 ATP
FADH2: 2 ATP
Généralités
Le grand total de production d’ATP pour une molécule de glucose complètement oxydée en CO2 et H2O donne combien d’ATP
En incluant ceux de la glycolyse et cycle de krebs
38 ATP
Inclut 2 ATP de la glycose et 2 ATP (GTP) du cycle de krebs
Mitochondrie
Qui suis-je: Nous sommes liées à la membrane interne de la mitochondrie
Protéines qui assurent le transport d’électrons et les phosphorylations oxydatives
Mitochondrie
Le transport d’électron et les phosphorylations oxydatives se déroulent où
- Membrane interne de la mitochondrie
- Matrice de la mitochondrie
Où doivent se retrouver toutes les composantes
EX: NADH résultant de la glycolyse est dans le cytoplasme
Mitochondrie
La membrane mitochondriale externe est comment
P/r à la perméabilité
Perméable
à la plupart des ions et petites molécules (ADP, ATP, Pyruvate, H+, …)
Mitochondrie
La membrane mitochondriale interne est comment
P/r à la perméabilité
Imperméable aux ions, en particulier aux protons H+
Mitochondrie
Pourquoi la membrane mitochondriale interne est sélectivement perméable/imperméable
Résulte en la formation d’un un gradient de protons, ou gradient électrochimique, qui fournit l’énergie essentielle à la respiration cellulaire.
Mitochondrie
Le gradient électrochimique est composé de
- Gradient chimique/de pH
(espace intermb plus acide que matrice, essentiel à l’activité de certaines enzymes) - Gradient électrique
(Potentiel de membrane Em est positif, espace intermb chargé +)
Mitochondrie
Qu’est ce que la force protomotrice
Pourquoi on l’appelle Force protomotrice
Le gradient électrochimique de protons
L’entrée ou la sortie d’un proton par diffusion vers la matrice génère de l’énergie libre nécessaire à la synthèse de l’ATP
Mitochondrie - Gradient de H+
Expliquer comment fonctionne le gradient de H+
Chimiosmose
- Énergie libre de l’oxydation des aliments est utilisé pour pomper les protons à travers la membrane
- Création d’un réservoir de protons d’un côté de la membrane
- Flux de protons à travers l’ATP synthase fournit énergie pour la synthèse de l’ATP
Phénomère appelée chimiosmose
Mitochondrie - Gradient de H+
La chimiosmose se définie comme le mouvement des ions, en fonction de leur gradient électrochimique, à travers une membrane sélectivement perméable (différent de semi-perméable).
Fun fact
Mitochondrie - Gradient de H+
Le gradient de H+ et la chimiosmose ont été proposés par qui
Peter D. Mitchell, biochimiste Anglais
Lui a valu le prix nobel de chimie en 78
Mitochondrie - Transport
Puisque les réactions de transport d’électrons et les phosphorylations oxydatives s’y produisent, la membrane interne de la mitochondrie doit contenir des systèmes de transport permettant les processus suivants:
- NADH produit lors de la glycolyse dans le cytoplasme doit accéder à la chaîne de transport d’électrons afin d’y être oxydé ultimement par l’O2.
- métabolites produits par la mitochondrie comme l’oxaloacétate et l’acétyl-CoA (précurseurs de la biosynthèse du glucose et des acides gras respectivement) doivent atteindre leurs destinations métaboliques.
- l’ATP produit par la mitochondrie doit parvenir au cytoplasme où se déroulent la plupart des réactions qui utilisent l’ATP tandis que l’ADP et le Pi, substrats des phosphorylations oxydatives, doivent entrer dans la mitochondrie.
Système de transport
Uniport
Symport
Antiport
Uniport: Une seule molécule à la fois
Symport: 2 molécules différentes dans le même sens
Antiport: 2 molécules différentes dans le sens opposé
Mitochondrie - Transport
Translocase des nucléotides adényliques
C’est quoi
Système antiport qui transporte l’ATP de la matrice mitochondriale vers le cytoplasme en échange d’ADP
Ce système est un dimère de sous-unités identiques
Mitochondrie - Transport de Pi
Comment le Pi revient dans la mitochondrie
Par le transporteur phosphate, un système symport Pi/H+ sous la dépendance d’un gradient de pH (∆pH)
le H+ qui accompagne le Pi avait auparavant été exclu par les pompes de la chaîne de transport d’électrons couplées aux réactions d’oxydo-réductions (à venir).
