8 S Flashcards
- Quand l’É des réactifs est inférieure à l’énergie des produits, l’É libre (delta G) est _____ (+ ou -)
- Quand l’É des réactifs est supérieure à l’énergie des produits, l’É libre (delta G) est _____ (+ ou -)
- Positive
- Négative
Quelle est la 2e loi de la thermodynamique
Quelle réaction n’est pas favorable selon cette loi?
Lorsque l’É est transférée, il y aura moins d’É disponible à la fin du processus de transfert qu’au début
Les réactions avec un DG positif (la plupart anaboliques)
Selon la 2e loi de la thermodynamique, lequel n’est pas favorable:
a) Delta G +
b) Delta G -
a) Delta G+
En biologie, à quoi servent les réactions avec un delta G -?
Elles servent à aider les réactions avec un delta G + en hydrolysant l’ATP (produisant de l’É), puisque ces réactions ont besoin d’ATP pour avoir lieu.
Toutes les réactions in vivo s’effectuent avec ______________________
une diminution nette d’énergie libre
Comment sont nommés les 3 groupes phosphates chargés négativement?
- alpha
- bêta
- gamma
L’hydrolyse du phosphate gamma, le + éloigné du sucre, libère quelle quantité d’É?
30kJ/mol
Quelle est la valeur du delta G 0 de la réaction d’hydrolyse d’ATP en ADP et en Pi?
-30K=kJ/mol
Pourquoi est-il nécessaire de maintenir la concentration d’ATP stable?
Parce que la variation de delta G dépend de la concentration
Vrai ou faux : la spontanéité thermodynamique signifie que la réaction est rapide
Faux
Quelle est la conséquence d’une diminution de l’ATP sur le delta G?
Si l’ATP diminue, le delta G diminue aussi et certaines réaction ne pourront pas utiliser l’hydrolyse de l’ATP pour obtenir l’É
L’équation de Gibbs indique qu’une réaction avec un delta G 0 + peut devenir favorable, comment est-ce possible?
C’est possible si les réactifs sont très [ ] par rapport aux produits de la réaction
En général, les réactions anaboliques ont-ils un delta G + ou -?
+
Quelle est l’équation de Gibbs?
delta G = delta G0 + RT ln c.d sur a.b
Quand la charge énergétique est faible, les réactions qui utilisent l’ATP _________
diminuent
L’oxydation de combustibles métaboliques produit ____________
Le transfert d’énergie du NADH ou FADH2 sur l’O2 est une réaction ___________
L’énergie libre est convertie sous la forme d’un ________________ qui est ensuite utilisé pour promouvoir la synthèse d’ATP
des cofacteurs réduits : NADH et FADH2
réaction exergonique
gradient transmembranaire de protons
Qu’est-ce qu’une réduction et une oxydation?
L oss of
E lectron is
O xydation
the lion says
G ain of
E lectron is
R eduction
L’oxydant ______ les électrons
Le réducteur ___________ les électrons
gagne
donne
Les électrons sont-ils transférés seuls ou en paires?
En paires
Les accepteurs FAD et NAD+ acceptent-ils les atomes de H, les électrons ou les protons?
Les atomes de H
Qu’est-ce que la FAD accepte?
Accepte 2H (2 protons et 2 e-)
Qu’est-ce que le NAD+ accepte?
Accepte H-, un ion hydrure (1 proton, 2 e-)
Définition du potentiel redox
La tendance qu’a une substance à être réduite (à accepter des e-)
Quelle est la conséquence d’une grande valeur d’E0’?
+ la valeur d’E0’ est grande, + l’oxydant accepte des électrons pour être réduit
Associer
1) Oxydant
2) Réducteur
a) donne e-
b) capte e-
1) b)
2) a)
Est-ce que l’oxygène aura tendance à capter des e- ou à donner des e-?
Oxygène = oxydant = capte e-
De quel type de réaction est la combustion?
Réaction d’oxydation
Quelle est la conséquence d’une petite valeur d’E0’?
+ E0’ est petite, + le réducteur donne des e-
Quel est le réducteur biologique le + puissant?
Ferrédoxine
Le NAD+ donne-t-il un réducteur fort et quelle est la valeur de son E0’?
-0,32
Vrai ou faux : les [ ] des espèces oxydées et réduites sont similaires en biologie et donc E est proche de E0’
Vrai
Vrai ou faux : des substances avec faible E peuvent accepter des e-?
Vrai. Dans des conditions où l’oxydant est très abondant
Vrai ou faux : quand le potentiel Redox est faible, les électrons ont - d’É?
Faux. Quand le potentiel Redox est faible, les électrons ont + d’É
Est-ce que le potentiel Redox suit la 2e loi de la thermodynamique?
Oui, les e- vont dans la direction où ils perdent de l’É
Si le delta E0’ est positif, le delta G0’ (É libre) est-il positif ou négatif?
Quelle est l’équation entre la relation delta G et delta E?
Négatif (équation diapo 20)
DG0=-nF DE0
n: nmr d’életron transférés
Quelle est la réaction la + efficace pour obtenir une source d’É?
a) Fabriquer de l’ATP
b) Oxydation directe du NADH
a) Fabriquer de l’ATP
Les électrons passent du potentiel redox le plus __________ vers le plus ___________
faible vers fort
Vrai ou faux : les e- passent directement du NADH (réducteur) vers le O2 (oxydant)?
Faux. Ils passent pas des complexes respiratoires qui se trouvent dans les mitochondries (eucaryotes) ou membrane plasmique (procaryotes) en mettant une partie de leur É en réserve è chaque étape
Quelle est la particularité des mitochondries qui permet d’entreposer l’É des e-?
La membrane interne est imperméable aux ions et aux molécules non chargées
Composition de la mitochondrie + fonctions
membrane externe= perméable aux petites molécules et aux ions
Matrice= Krebs, oxydation des acides gras
membrane interne =
1) phosphorylation oxydative
2) Imperméable aux ions et aux molécules non chargés (transporteurs d’ADP)
Quelles sont les sources des e- pour les chaînes de transport des e-?
NADH et FADH2
Pendant la glycolyse, il y a génération du NADH cytosolique. Vrai ou faux : il y a un transport direct du NADH du cytosol aux mitchondries?
Faux
Ils sont transportés par 2 navettes
Rôle de la navette glycérol-phosphate?
Quelle enzyme participent?
Déroulement?
Transférer e- du NADH à la coenzyme Q
2 isoformes de l’enzyme GDP: GDPm et GDPc
1) Dans le cytosol le NADH est converti en NAD+ par la GPDc qui va aussi transformer la DHAP en Glycérol-phosphate.
2) Le GP qui a maintenant les e- rentre dans l’espace intermembranaire et transfère les e- à la coenzyme FAD de la GPDm pour former le FADH2
3) Le GP est reconverti en DHAP et les e- sont donnés au CoQ
4) DHAP retourne dans le cytosol pour recommencer le cycle
Vrai ou faux : oxaloacétate peut sortir de la mitochondrie?
Faux. Elle doit être convertie en aspartate.
Déroulement de la navette malate-Aspartate (6 étapes)
1) Enzyme MDH1c oxyde NADH et converti OAA en malate
2) Malate entre dans la mitochondrie et MDH2m le reconverti en OAA et réduit NAD+
Les e- de haute É arrivent sous quelle forme dans la chaine respiratoire?
NADH et FADH2
Le transport de 2 e- à travers le complexe I génère l’É nécessaire pour le pompage de cmb de protons?
4
Cmb de protons sont pompés dans le complexe III?
4
Nomme moi les 2 transporteurs solubles impliqués dans la chaîne respiratoire
- Coenzyme Q (ubiquinone)
- Cytochrome C
Le transport de 2 e- à travers le complexe IV génère l’É nécessaire pour le pompage de cmb de protons?
2
Qui est l’accepteur final des e- dans la chaîne respiratoire?
Oxygène
Quelle est la source d’É pour faire l’ATP au complexe V?
Gradient de protons créé par le transport des e-
Vrai ou faux : le NADH peut donner ses 2e- au centre Fer-soufre en même temps
Faux. NADH donne ses 2e- au FMN qui les transmet au centre Fer-soufre un à la fois
FMN attend que le premier soit transmis au prochain centre avant de lui donner le 2e
électrons finissent à l’ubiquitone pour former semiquinone, puis ibiquinol
Quelles protéines possèdent une structure capable de former un stade intermédiaire ou semiquinone (c’est-à-dire qu’il peuvent contenir 2e- en même temps)
FMN et ubiquinone
Vrai ou faux : les e- arrivent et sortent en paires, mais sont transportés individuellement
Vrai
Combien de portes à protons y-a-t’il dans le complexe I?
4
Quelle est la théorie de Marcus?
Quelle est la distance requise pour transmettre des électrons?
Le transfert des e- entre un donneur et un accepteur peut avoir lieu même s’ils ne sont pas liés de façon covalente. Ils doivent tout de même être assez proches.
Distance = 14 A
Qu’est-ce qui explique que le FMN est capable d’accepter 2e-?
Quelle est la forme oxydée, entre, et réduite du FMN?
Le fait qu’il est un dérivé du FAD
oxydée= FMD
entre (avec 1 e-)= semiquinone intermédaire
réduite (avec 2 e-)= FMNH
Quelle est la forme réduite et oxydée du centre-fer?
oxydée = Fe3+
réduit = Fe2+
Associez les termes en lien avec la coenzyme Q:
1) Ubiquinol (QH2)
2) Ubiquinone (Q)
a) Forme oxydée (oxydant)
b) Forme réduite (réducteur)
1) b)
2) a)
Quelle est la différence entre l’ubiquinone et le FMN et Centre Fer-S?
L’ubiquinone est un transporteur soluble qui se promène librement dans la membrane interne grâche à sa queue hydrophobe (chaine isoprénique)
Vrai ou faux : l’ubiquinone reçoit des e- seulement du complexe I
Faux. Elle en reçoit de d’autres enzymes ancrées dans la membrane mitochondriale interne:
- Complexe II qui inclut SDH du cycle de Krebs
- Acyl-CoA déshydrogénase de la bêta oxydation
- GPD de la navette glycérol-phosphate
Quel est le cofacteur des cytochromes?
De quoi est-il composé?
Hème:
-4 groupements pyrrols liés avec alternance
-coordination d’un atome de fer au milieu
-différences entre les hèmes: chaines latérales
Que contient le complexe III?
Combien d’étapes de transfert?
Il contient 2 cytochromes: b et c
et ISP (transporteur a 1 électron)
donc, il faut 2 étapes de transfert:
1) -Ubiquinol donne 1 e- à cytochrome b et 1 e- à ISP
-2 protons sont déplacés à l’espace IM
-Ubiquinol se déplace à autre site dans le complexe III et reçoit l’e- de cyt. b donc devient semiquinone
-ISP donne son e au cytochrome c1 qui le donne au cytochrome c dans l’espace IM
2) Appelé cycle Q: même chose que étape 1, mais l’ubiquinol est regénéré grâce à des protons qui proviennent de l’espace IM donc:
-transport de 4 protons
-Oxydation de l’ubiquinol
-réduction de 2 molécules de cytochrome c
Quel est le transporteur des complexes I et II?
Ubiquinone (coenzyme Q)
Quel est le transporteur des complexes III et IV?
Cytochromes
Est-ce que les cytochromes peuvent transporter plusieurs e- à la fois? Pourquoi?
Les cytochromes transportent seulement 1 e- à la fois puisque l’hème du cytochrome possède slm 1 Fe qui se lie aux e-
Qu’est-ce qui différencie les cytochromes?
Les chaînes latérales de leur cofacteur hème
Décrire les chaînes latérales des types de cytochromes suivant:
1. A
2. B
3. C
- Longue chaîne hydrophobique qui permet l’ancrage à la membrane
- Petite chaîne latérale hydrophobique et hème tient dans une protéine
- Les cytochromes C sont liés de façon covalente à la prot.
Combien d’e- a-t-on besoin pour réduire 1 molécule d’O2?
4e- apportés par 4 cyt.c
Qui transporte les e- entre le complexe III et IV?
Que contient le complexe IV?
4e- permettent le passage de cmb de protons?
Le cytochrome c
Complexe IV contient des centres rédox avec des groupement hèmes et des ions de cuivre
4 protons, MAIS on commence avec 2 e-, donc c’est 2 protons par molécule de NADH ou FADH2
Où est passée l’É des e- de haute É du NADH et du FADH2 durant leur trajet à travers la chaîne de transport d’e-?
L’É est utilisée pour pomper des protons de la mactrice mitochondriale vers l’espace intermembranaire. L’e- libre est transformée en un gradient de protons.
Combien d’ATP équivalent:
1. NADH
2. FADH2
- 2,5 (10 protons)
- 1,5 (6 protons)
Donnez 2 processus de la membrane interne de la mitochondrie
- CTE: oxydation de NADH, consommation de O2, transport des électrons, pompage des protons, formation du gradient électrochimique
- Phosphorylation oxydative : synthèse d’ATP par ATP synthase
LES 2 SONT COUPLÉS DONC
PAS DE SYNTHÈSE D’ATP = PAS DE CTE
Quelle équation permet de ccalculer l’énergie du gradient?
DG = RT lnHo/Hi + zFDy
Quelles sont les 2 parties de l’ATP synthase?
Comment l’énergie chimique est transformé pour produire de l’ATP?
1) F0 enchâssé dans la membrane
-proton entrent dans cette partie et force la protéine à tourner
ce mouvement permet la synthèse d’ATP
2) F1 qui a l’activité catalytique: 3 sites catalytiques
L’énergie chimique de réactions rédox est transformé en force protomotrice, puis en mouvement mécanique d’un moteur rotatif, puis en énergie chimique sous la forme d’ATP
Quel est le rendement énergétique du couplage?
90%
Qu’est-ce que le rapport P/O?
Pourquoi il change entre les espèces et situations?
Le rapport P/O définie la relation entre la quantité de molécules d’ATP produite par atome d’oxygène réduit.
Il change car:
-Une rotation complète du F1ATPase produit 3 ATP ( 1 par chaque
sous-unité F1Beta)
Quel est le bilan total de l’oxydation du glucose?
32 ATP
-efficacité est de 33% comparé à 2 % pour la glycolyse anaérobie
-66% de l’énergie se retrouve sous forme de chaleur
