Biochem: glucides Flashcards
Quelle est la forme d’énergie la + utilisée par le muscle cardiaque (et les muscles en général) pour se contracter?
ATP (adénosine triphosphate)
Que devient l’ATP au cours de son utilisation dans le muscle?
Une de ses liaisons est hydrolysée pour fournir de l’énergie
Devient ADP + Pi
Les 2 liaisons peuvent même être brisées (car sa composition est AMP+P+P)
D’où provient l’ATP?
- Pas l’alimentation
- Ne franchit pas les membranes
- Pas de réserves dans l’organisme (à part pour quelques secondes d’effort)
DONC
-> Il doit être fabriqué sur place par la dégradation et l’oxydation de carburants
Quels sont les mécanismes de régénération de l’ATP dans les muscles?
Phosphorylation de l’ADP en ATP à partir de:
1. Créatine phosphate
2. 2 ADP
3. Phosphorylation au niveau su substrat (catabolisme du glucose, glycogène ou acides gras)
4. Phosphorylation oxydative (énergie des électrons soustraits de métabolites de la glycolyse et du CDK + oxygène)
Quelles sont les 2 fonctions de la créatine kinase musculaire?
- Production d’ATP (prend le P de créatine phosphate pour le donner au ADP) = effort
- Mise en réserve de groupements P dans créatine phosphate (lorsque concentration en ATP assez élevée)
= repos
DONC
Créatine-P + ADP <—> Créatine + ATP
Quels sont les carburants de la cellule cardiaque retrouvés dans le sang?
- Acides gras (70-80%)
- Glucose (10-15%)
- Lactate (10-15%)
- Acides aminés (-)
D’où provient le lactate?
Pas dans l’alimentation
-> Produit par globules rouges avec glucose et par muscles soumis à effort intense (anaérobie)
-> Formé à partir du glycogène musculaire
Quelle est la différence entre un carburant et une molécule comme ATP?
Carburant = molécule complexe
ATP = molécule simple
Carburant:
- Libère ATP et molécule + simples lorsque dégradé
ex: glucose vers pyruvate
- Fournit électrons combinés à O2 et H+ pour fournir de l’énergie utilisable pour transformer ADP en ATP (phosphorylation oxydative)
- Véhiculés par voie sanguine
Quelles sont les 3 voies métaboliques de dégradation du glucose?
- Glycolyse
- Oxydation du pyruvate en acétyl-CoA (transition)
- Cycle de Krebs
Quels sont les principaux substrats et produits de la glycolyse?
Glucose -> pyruvate, ATP et NADH (électrons qui formeront ATP)
Quels sont les principaux substrats et produits de l’oxydation du pyruvate en acétyl-CoA?
Pyruvate -> acétyl-CoA, CO2, NADH
Quels sont les principaux substrats et produits du cycle de Krebs?
Acétyl-CoA -> CO2, NADH et FADH2, GTP (ATP)
Où se produit la glycolyse dans la cellule?
Cytosol
Nommer 2 réactions de la glycolyse qui consomment ATP et les enzymes qui les catalysent
Hexokinase (1)
Glucose + ATP -> glucose-6-P + ADP
Rx irréversible
Phosphofructokinase (2) enzyme de contrôle (régulation)
Fructose-6-P + ATP -> Fructose 1,6-bisphosphate + ATP
Rx irréversible
Ces réactions sont-elles réversibles?
Non
Points de contrôle du métabolisme du glucose par hormones (glucagon et insuline) et métabolites (AMP et ATP)
Nommer une réaction de la glycolyse qui produit de l’ATP et l’enzyme
Pyruvate kinase (phospho au niv du substrat)
Phosphoénolpyruvate (PEP) + ADP -> Pyruvate + ATP
Pourquoi la glycolyse produit 2 pyruvates par glucose?
Glucose = 6 carbones
Pyruvate = 3 carbones
Quel est le bilan en ATP de la glycolyse?
4 ATP formés
2 ATP utilisés
Bilan = + 2 ATP
Glycolyse est-elle anabolique ou catabolique? Pourquoi?
Catabolique
- Génère composés simples (2 pyruvates) à partir de + complexe (glucose)
- Produit de l’énergie (ATP)
- (-lyse)
Quelle enzyme participe à l’oxydoréduction (perte d’électrons) dans la glycolyse?
NAD+/NADH
Quelle est la fonction de la nicotinamide adénine dinucléotide et de quelle vitamine vient-elle?
Transport des électrons vers la chaîne respiratoire (où là où ils sont utiles)
Niacine
Où se déroule la transformation du pyruvate en acétyl-CoA?
Dans la mitochondrie
Quels sont les substrats et les produits de la transfo du pyruvate en acétyl-CoA?
Pyruvate + NAD+ + CoA-SH –> Acétyl-CoA + NADH + CO2
Quel complexe enzymatique catalyse l’oxydation du pyruvate en acétyl-coa?
Le complexe PDH (pyruvate déshydrogénase)
Quelles sont les coenzymes qui composent PDH et les vitamines dont elles dérivent?
NAD+
CoA-SH (coenzyme A, acide pantothénique)
FAD (riboflavine)
TPP (thiamine)
Acide lipoïque (pas issu d’une vitamine)
Dans quelle partie de la cellule s’effectuer l’oxydation de l’acétyl-CoA?
Dans la matrice et sur la face interne de la membrane interne de la mitochondrie
Quel est le nom de la voie métabolique qui oxyde l’acétyl-CoA et quels sont ses métabolites?
Cycle de Krebs
- Acétyl-CoA
- Citrate
- Alpha cétoglutarate
- Succinyl-CoA
- Fumarate
- Malate
- Oxaloacétate
Quelles sont les 2 fonctions principales du cycle de Krebs?
- Carrefour métabolique des glucides, lipides et acides aminés
- Voie catabolique avec génération de CO2 et d’intermédiaires énergétiques (NADH, FADH2 et GTP)
Quel est le premier point de contrôle du cycle de Krebs?
Formation du citrate, car irréversible
Quel est le premier point de contrôle du cycle de Krebs?
Formation du citrate, car irréversible
Décrire la synthèse du citrate
Enzyme: citrate synthase
acétyl-CoA + oxaloacétate + H2O –> citrate + CoA-SH
Décrire la synthèse du succinyl-CoA
Enzyme: alpha-cétoglutarate-déshydrogénase (complxe avec mêmes enzymes que PDH)
alpha-cétoglutarate + NAD+ + CoA-SH –> succinyl-CoA + CO2 + NADH (2 électrons)
Irréversible
Décrire la synthèse de l’oxaloacétate
Enzyme: malate déshydrogénase
Malate + NAD+ –> oxaloacétate + NADH (2 électrons)
Réversible
Combien de CO2 sont sont formées dans la mitochondrie?
6 = 2 par oxydation pyruvate + 4 par Krebs
Logique, glucose a 6 carbones
Où s’effectue la réoxydation (recyclage) des coenzymes dans la cellule?
Face interne de la membrane interne de la mitochondrie
Comment est appelé l’ensemble des structures et processus biochimiques chargés de la réoxydation?
Chaîne respiratoire (phosphorylation oxydative)
Comment se nomment les complexes de la chaîne respiratoire?
I, II, III et IV
Quels sont les sites d’entrée (complexes oxydants) des électrons provenant du NADH et FADH2?
NADH = complexe I
FADH2 = complexe II
Expliquer le cheminement des électrons jusqu’à l’oxygène final
Étapes diff
- Entrée du NADH complexe I
- Entrée du FADH2 complexe II
Étapes similaires
- Réduction de la coenzyme Q (ubiquinone)
- Transport électrons au complexe III
- Oxydation coenzyme Q par réduction complexe III
- Oxydation du complexe III et réduction de cytochrome c
- Transport électrons au complexe IV
- Transfert des électrons à O2, formation d’H2O avec H+
Comment et sous quelle forme est convertie l’énergie des électrons de NADH et FADH2?
GRADIENT ÉLECTROCHIMIQUE
- Transfert de protons de la matrice vers espace intermembranaire
- Trois complexes sont pompes à protons: I, III et IV
- Charge + à l’extérieur et - à l’intérieur (pH 6 et 7)
Quel complexe enzymatique forme l’ATP dans la membrane mitochondriale et quels sont ses substrats?
ATP synthase
ADP + Pi
D’où provient l’énergie utilisée pour former l’ATP?
Des réactions d’oxydoréduction de la chaîne respiratoire qui pompent des électrons dans l’espace intermembranaire
Oxydation de NADH forme combien d’ATP?
3 (complexes I, III et IV)
Oxydation de FADH2 forme combien d’ATP?
2 (complexes III et IV)
Sous-quelle forme est l’énergie utilisée pour former l’ATP?
- Gradient électrochimique (H+)
- L’ATP synthase est le seul complexe qui permet aux protons de revenir dans la mitochondrie
- Énergie est utilisée pour fusionner Pi à ADP (phosphorylation)
Comment la cellule achemine ATP là où il est utilisé?
Translocase de l’ADP et de l’ATP (sortie de l’ATP et entrée de l’ADP)
Située dans membrane interne de mitochondrie
Quel est l’effet d’une variation du rapport ATP/ADP au niveau de la glycolyse et quelle est l’enzyme dont l’activité est contrôlée par cette variation?
Plus il y a d’ATP, moins la glycolyse est active (demande - grande en énergie
Enzyme: PFK
Quelles substances sont responsables du contrôle de PFK et quel est leur effet?
- ATP (rétroinhibition), les sites de PFK pour l’ATP sont distincts (1 site actif et des sites allostériques)
- AMP (rétroactivation)
Contrôle allostérique - citrate (rétroinhibition)
- insuline (induction)
- glucagon (repression)
Comment se forme l’AMP et dans quelles situations sa concentration augmente?
ADP + ADP –> ATP + AMP
Augmente quand besoins en ATP augmentent
Pourquoi la rétroinhibition n’est pas sur la première enzyme de la glycolyse?
Car la réaction catalysée par l’hexokinase est nécessaire au stockage du glucose en glycogène (forme du glucose-6-P)
Sinon, foie et muscles ne pourraient pas faire de réserves de glycogène