Biochimie 2 - Métabolisme glucides Flashcards

Question

Comment est formée l'AMP ? -Dans quel contexte sa concentration augmente ?

Answer 1

A partir de l'ADP: ADP + ADP --> ATP + AMP -Concentration en AMP augmente lorsque les besoins en ATP augmentent (lorsque concentration en ATP diminue)

Answer 2

Car hexokinase permet formation de G6P à partir du glucose - étape indispensable a la synth du glycogène.

Answer 3

Pyruvate déshydrogénase - Inhibée lorsque rapport ATP/ADP et NADH/NAD+ sont élevés (car bcp d'ATP dispo, donc glycolyse/transf du pyruvate en acétyl-coa/cycle de krebs = sont tous inhibés)

Answer 4

les trois sont FAUX. Ces 3 voies métaboliques sont inhibées lorsque rapport ATP/ADP et NADH/NAD+ sont élevés.

Answer 5

- Stimulée par AMP (allostérie positive - fait de la rétroactivation) - Inhibée par ATP et citrate (allostérie nég - rétroinhibition)

Answer 6

- Qd se lie au site catalytique : permet de former le substrat (PFK utilise 1 ATP pour former son substrat) -Qd se lie au site allostérique: inhibe l'enzyme, rétroinhibition (lorsque bcp d'ATP dispo).

Answer 7

NAD+ = substrat pour bcp de reactions dans ces voies metab donc si tout ce NAD est transformé en NADH, devient limitant, a pour effet d’inhiber reaction

Answer 8

Stimulée par : NAD+, CoA-SH, ADP Inhibée par : aug NADH (qd ratio NADH/NAD+ augmenté - si manque de NAD+, réaction inhibée), acétyl-CoA, ATP

Answer 9

L’augmentation du rapport de la concentration de ces métabolites est un signal négatif sur l’activité de ces processus métaboliques. De plus, l’augmentation de NADH et la diminution concomitante de NAD+ affectent les réactions d’oxydoréduction de ces voies métaboliques par le mécanisme appelé « disponibilité de substrat ». Ainsi, les réactions qui dépendent de la disponibilité du NAD+ sont affectées telles celles catalysées par la pyruvate déshydrogénase, l’alpha-cétoglutarate déshydrogénase et la malate déshydrogénase. En fait, le rapport NADH/NAD+ est, parmi les facteurs qui contrôlent l’activité du cycle de Krebs, celui qui est le plus important.

Answer 10

Stocké en glycogène, car la glycolyse est diminuée (PFK), de même que l'oxydation du pyruvate (PDH) et le cycle de Krebs.

Answer 11

a) diminue l’activité de l’ATP synthase, car l'ADP intra-mitochondrial devient limitant b) diminue l'activité de la chaîne respiratoire, car le gradient de protons s’accroît (du fait de la diminution de l’activité de l’ATP synthase) et ralentit le transport des protons par les complexes II, III et IV de la chaîne. c) l'ADP : sans adp, pas de substrat pour l'ATP synthase. Donc, pas de protons qui peuvent rentrer dans la mitochondrie : accumulation H+ a l'exterieur de la memb mitochondriale, et bloquent la chaîne respi.

Answer 12

Diminution, puis arrêt : car l'O2 (accepteur final des E+ de la chaine) n'est plus dispo.

Answer 13

Diminution puis arrêt : activité de ATP synth et la chaine respi forment un ensemble de réactions couplées (car si E+ ne sont pu échangés dans la chaine, pas de gradients de H+ ne passent pas par ATP synthase donc pas de formation d'ATP)

Answer 14

Augmentation ; si la chaine ne fonctionne plus, le NADH ne peut plus être oxydé en NAD+.

Answer 15

Diminution de son activité, suivi d'arrêt. (les 4 réactions d'oxydoreduc sont affectées par manque de transporteurs d'E+ sous forme oxydée; NAD+/FAD)

Answer 16

localisée dans la membrane interne mitochondriale. Cette chaîne de transport d'électrons est constituée de quatre complexes protéiques : I, II, III, IV. Le coenzyme Q (ubiquinone) et le cytochrome c sont des transporteurs mobiles de la chaîne respiratoire. Une grande partie de l'énergie produite dans les voies cataboliques se retrouve contenue dans le NADH et le FADH2 ; elle sera convertie en ATP dans la mitochondrie : les coenzymes réduits mitochondriaux cèdent leurs deux électrons à un système de transporteurs qui, par une cascade de réactions d'oxydo-réduction, amène ces électrons jusqu'à l'accepteur final, l'oxygène moléculaire. La membrane interne est imperméable aux ions H+, cependant, au cours de ce transfert électronique, il y a formation d'un gradient de protons de part et d'autre de cette membrane, ce qui permet la synthèse d'ATP lors d'une réaction catalysée par l'ATP synthase mitochondriale. La respiration et la phosphorylation de l'ADP sont donc couplées via ce gradient de protons.

Answer 17

NADH : Le NADH, formé dans la matrice, cède ses équivalents réducteurs à la NADH déshydogénase (complexe I), accessible par la face interne de la membrane interne. Ces électrons vont cheminer du complexe I jusqu'à l'oxygène moléculaire, via les coenzyme Q - complexe III - cytochrome c - complexe IV. L'oxygène moléculaire, accepteur final des électrons, sera réduit en H2O selon la réaction ½ O2 + 2 H+ + 2 e- à H2O. FADH2: cède, quant à lui, ses équivalents réducteurs au complexe II. Le cheminement des électrons est ensuite identique à celui suivi par les électrons fournis par le NADH (coenzyme Q - complexe III - cytochrome c - complexe IV).

Answer 18

Glycolyse augmentée car stimulation de PFK (2nd à diminution du ratio ATP/ADP (et ATP/AMP)) *qd AMP augmente - stimule pfk

Answer 19

LDH = transf pyruvate en lactate -En condition hypoxie : permet recycler le NADH en NAD+, et ce NAD+ là pourra faire rouler la glycolyse It is found in almost all the body's tissues, including those in the blood, heart, kidneys, brain, and lungs.When these tissues are damaged, they release LDH into the bloodstream or other body fluids. If your LDH blood or fluid levels are high, it may mean certain tissues in your body have been damaged by disease or injury.

Answer 20

- Activité AUGMENTE car aug du substrat (pyruvate) dans le cytosol -Efficacité catalytique : INCHANGÉE. Y'a tjrs LDH dans les cells et son activité va aug si + de substrat.

Answer 21

Les "réserves" cytosoliques en NAD+ de la cellule seraient rapidement épuisées. La glycolyse s’arrêterait, tarissant la dernière source d’ATP pour la cellule. La cellule mourrait tout de suite, c'est-à-dire beaucoup plus rapidement que suite à une génération excessive d'acide lactique.

Answer 22

Elle augmente la concentration en protons. C'est la diminution du pH et non l'augmentation du lactate qui cause le dommage. La diminution du pH : - nuit aux réactions métaboliques, spécialement à celle de la PFK car elle abaisse sa Vmax ; - réduit l'activité de l'ATP-ase du muscle ;

Answer 23

les GR n'ont pas de mitochondrie donc sont dépendant de la glycolyse. LDH est lors essentielle pour recycler le NADH produit et assurer fonctionnement continuel de la glycolyse.

Answer 24

Pour subvenir aux besoins immédiats en ATP de ces tissus lorsque la quantité d'oxygène qui leur arrive n'est pas suffisante.

Answer 25

- 8 ATP : 4 ATP + 2 NADH (=6 ATP dans chaine respi) = 10 ATP au total (lorsque ya O2, et que NADH peut etre use dans la chaine respi) Mais utilise 2 ATP, donc net = 8 ATP - 6 ATP - 24 ATP : 6 NADH (x3 = 18 ATP) + 2 FADH2 (x2 = 4 ATP) + 2 GTP ( = 2 ATP) = 24 au total *1 NADH forme 3 ATP dans chaine respi *1 FADH2 forme 2 ATP

Answer 26

Condition aérobique : 38 ATP Anaérobique : 3 ATP *(manque de glucose donc utilise G6P qui provient du glycogene ; donc on passe pas par premiere etape glycolyse (donc utilise juste 1 ATP au lieu de 2) et produit 4 ATP bilan net = 3 ATP

Answer 27

La chaîne respiratoire et la régénération de l’ATP par l’ATP synthase (phosphorylation oxydative). Si la chaîne ne fonctionne pas, l’ATP synthase s’arrête (ex. absence d'oxygène). Si l’ATP synthase s’arrête, la chaîne ne fonctionne plus (ex. absence d'ADP, c'est-à- dire au repos).

Answer 28

◼ Il permet aux protons de traverser la membrane interne et donc de retourner dans la mitochondrie ◼ Les protons n’ont plus besoin de passer par l’ATP synthase ◼ La chaîne respiratoire est très active alors que l’ATP synthase ne fonctionne plus : les 2 phénomènes sont découplés

Answer 29

-Le 2,4-dinitrophénol est un exemple de découpleur, c'est-à-dire qu'il abolit la régénération d’ATP tout en permettant aux oxydations de la chaîne respiratoire de se poursuivre. Ce composé a déjà été utilisé en clinique pour réduire le poids de patients obèses, mais il a été abandonné à cause d'effets secondaires indésirables. -Aspirine en trop grande qté

Answer 30

1- Augmente (chaine fonctionne +++ car pu de gradient de protons, facilement capable d’apporter une grande quantité d’électrons à l’oxygène) 2- Diminue (protons sortent puis re- rentrent via dinitrophénol) 3- Augmente (pcq pu de gradient à surmonter) 4- Augmente (car rapport ATP/ADP et NADH/NAD+ sont diminués ; NAD+ facilement dispo aux oxydoréductases du cycle)

Answer 31

Dans l'organisme normal c'est aussi la chaîne respiratoire "inefficace" qui génère la chaleur.

Answer 32

Augmente, car ; ◼ Augmentation de l’activité des voies cataboliques et de la chaîne respiratoire ◼ Perte d’énergie sous forme de chaleur

Answer 33

Complexe IV. a) diminution b) diminution c) diminution (chaine respi est bloquée) d) diminution (NAD+/FAD ne sont pu dispo)

Answer 34

Chaine respi peut continuer entre complexes 1-3-4 Par contre, FADH2 ne peut plus etre recycler en FAD+ donc cycle de krebs serait bloquer (car besoin de FAD+ pourfonctionner)

Answer 35

◼ Grave maladie métabolique et neurologique de cause génétique mitochondriale ◼ Diminution de l’activité de la cytochrome c- oxydase **(complexe IV)** ◼ Crises d’acidose lactique très dangereuses ◼ Incapacité de la chaîne respiratoire à répondre à une demande d’énergie accrue ◼ activité de la glycolyse ↑ et accumulation de lactate conséquences : bb hypotonique, troubles neurologiques et dévelopmentales, ... 85% des enfants atteints meurent avant 5 ans.

Answer 36

Troponine cardiaque (sous-unité I ou T) - Augmente car apport en O2 des cell myocarde est coupé = cell en souffrance et meurt. - 3h post IM

Answer 37

Protéine impliquée dans la contraction muscu, présente dans muscle et coeur. 3 sous unités : C, I et T. Les sous-unités** T et I **de la troponine du myocarde sont différentes de celles du muscle et donc spécifiques du myocarde

Answer 38

◼ Les transporteurs présents dans la plupart des tissus ne sont pas sous contrôle hormonal. ◼ Pour les muscles et le tissu adipeux, les transporteurs spécifiques du glucose sont dépendants de l’insuline. L’entrée du glucose est donc dépendante de la présence d’insuline (GLUT4).

Answer 39

FAUX - muscle utilise pour ses propres besoins pas pour maintien glycemie

Answer 40

Molécule de glucose sont lié par des liaison alpha 1-4 (liaison alpha 1-6 aux embranchements) - Oui, identiques

Answer 41

La glycogénolyse consiste en un raccourcissement de la molécule de glycogène par les extrémités de ses branches (et non par le centre comme pourrait le faire l'amylase pancréatique ou l' amylase salivaire) avec production de glucose-1- phosphate par phosphorolyse. Réaction catalysée par la glycogène phosphorylase. La glycogène phosphorylase n’agit que sur les liaisons alpha-(1 → 4) et ne peut donc enlever les ramifications (liaisons alpha-(1 → 6)). Son action s’arrête à quelques unités glucosyles d'une ramification. Il faut l'action d'une autre enzyme pour éliminer les ramifications : l'enzyme débranchante qui libère une molécule de glucose à chaque élimination d'une ramification [hydrolyse de la liaison alpha-(1 → 6)]. ETAPES ; 1) Glycogène --> G-1-phosphate (enz: **glycogène phosphorylase** = elle qui est régulée) - L’hydrolyse complète demande l’intervention d’une transférase et de l'α 1-6 glucosidase (enzyme débranchante) *libère un peu de glucose directement 2) G-1-P --> G-6-P (réaction d'isomérisation catalysée par la phosphoglucomutase 3) FOIE SEULEMENT (ou rein) : G-6-P --> glucose (enz : G-6-phosphatase)

Answer 42

Glycogène phosphorylase

Answer 43

Glycogène + Pi

Answer 44

Le devenir du glucose-6-phosphate (et du glucose libéré par l’enzyme débranchante) sont différents ◼ Le glucose-6-phosphate (et le peu de glucose libre) sont directement dirigés vers la glycolyse pour produire de l’ATP

Answer 45

Modification d'une plaque d’athérome  thrombose  occlusion par le thrombus lui- même ou par un embole qu'il a généré  ischémie  hypoxie  manque d'énergie  pénétration d'ions et d'eau + fabrication de catabolites qui "empoisonnent" les myocytes  dérèglements enzymatiques  bris membranaires  déversement du contenu cellulaire dans l'espace interstitiel  transport des constituants cellulaires dans le sang.

Answer 46

Le glucose-1-phosphate s’isomérise en glucose-6-phosphate lors d'une réaction réversible enzymatique (*phosphoglucomutase). Le glucose-6-phosphate n’est pas dirigé vers la voie de la glycolyse, car dans les conditions qui mènent à la glycogénolyse, la glycolyse hépatique est diminuée de beaucoup. Le glucose-6- phosphate est déphosphorylé en glucose par la glucose-6-phosphatase et le glucose, n'étant plus utilisé au foie, s'échappe dans le sang.

Answer 47

Par rapport au foie, la seule différence touche le devenir du glucose-6-phosphate (et du glucose libéré par l’enzyme débranchante). La glycogénolyse musculaire est mise en jeu lors de l’effort intense, pour fournir l’énergie requise. La glycolyse est alors extrêmement active dans la cellule. Le glucose-6-phosphate (et le peu de glucose libre) sont rapidement dirigés vers la glycolyse pour produire de l’ATP. De plus, le muscle ne possède pas de glucose-6-phosphatase et le glucose-6-phosphate ne peut pas sortir de la cellule musculaire. *vs dans le foie, le G6P va pas dans glycolyse. Va plutôt etre déphosphorylé en glucose par la G6-phosphatase puis va dans le sang.

Answer 48

Foie (les reins aussi en cas de jeûne prolongé (quelques semaines)).

Answer 49

Surtout l'alanine mais aussi d'autres acides aminés (acides aminés glucoformateurs et mixtes, cf. chap 4), le lactate et le glycérol. Dans la néoglucogenèse, ces composés sont des précurseurs du glucose. Un précurseur est une substance dont un ou plusieurs carbones (* et quelques fois d'autres atomes comme l'azote mais non l'hydrogène ou l'oxygène) servent à la synthèse d'un autre composé.Il en existe des réserves dans l'organisme. VS un intermédiaire/métabolite d'une voie métab y'a pas de réserves.

Answer 50

Chaque voie métabolique comporte des réactions physiologiquement irréversibles. Ceci permet de "pousser" les métabolites dans un sens particulier. Ce sont ces réactions irréversibles et seulement ces réactions qui sont contrôlées dans la voie. Dans la glycolyse, il y a trois réactions irréversibles catalysées par des enzymes spécifiques de la glycolyse. Dans la néoglucogenèse, il y en a quatre. (voir tableau)

Answer 51

L’énergie provient des acides gras (ß-oxydation). Il s’agit d’une voie mitochondriale qui catabolise les acides gras en acétyl-CoA et libère du NADH et du FADH2 dont l’oxydation dans la chaîne respiratoire régénère de l’ATP. L'augmentation d'acétyl-CoA et d’ATP dans la mitochondrie favorise que le pyruvate (provenant de précurseurs comme l’alanine ou le lactate) se dirige vers la néoglucogenèse plutôt que vers le cycle de Krebs. En effet, l’acétyl- CoA: - inhibe la pyruvate déshydrogénase, ce qui empêche le pyruvate d’être transformé en acétyl-CoA, - et stimule la pyruvate carboxylase qui catalyse la carboxylation du pyruvate en oxaloacétate. L’ATP de son côté inhibe la citrate synthase et empêche la transformation de l’oxaloacétate en citrate. L’oxaloacétate peut alors être exporté de la mitochondrie pour suivre la voie de la néoglucogenèse.

Answer 52

Rapport insuline/glucagon (I/G) -A jeun; rapport I/G bas -Post-prandial; rapport élevé Dans le foie le rapport I/G agit sur la glycolyse et la néoglucogenèse via les enzymes clé de la glycolyse (glucokinase, PFK et pyruvate kinase) et de la néoglucogenèse (pyruvate carboxylase, PEPCK, fructose-1,6-bisphosphatase et glucose-6- phosphatase). - Si rapport I/G élevé : favorise glycolyse et réduit la néoglucogenèse. -Si rapport I/G bas : réduit glycolyse et stimule néoglucogenèse.

Answer 53

- Enzyme : glycogène synthase - Modif covalente - Aug du rapport I/G (c'est le GLUCAGON majoritairement qui va jouer sur le métabolisme du glycogène)

Answer 54

Rapport I/G élevé : - glycogénolyse inhibée / glycogénogenèse activée Rapport I/G bas : - glycogénolyse activée / glycogénogenèse inhibée

Answer 55

Dans le muscle et le foie, les réactions enzymatiques, substrats et produits de la glycogénogenèse sont identiques. Les différences se situent au niveau des mécanismes de régulation. Ceci s’explique par le fait que le glycogène musculaire n’est pas utilisé pour le maintien de la glycémie comme le glycogène hépatique : il ne sert qu’aux besoins propres du muscle. Le muscle reconstitue ses réserves de glycogène quand il est au repos et quand les conditions métaboliques de l’organisme sont favorables.

Answer 56

- Muscle au repos - Rapport I/G élevé (dû à l'insuline - vs dans le foie cest le glucagon)

Answer 57

-Acide gras -La glycolyse est bloquée au niveau de la PFK car le rapport ATP/AMP est élevé : la ß-oxydation produit de l’ATP et celui-ci est peu consommé puisque l’activité musculaire est faible ou nulle.

Answer 58

Beta-oxydation

Answer 59

- Tous les moyens possibles sont utilisés pour regénérer l'ATP - Glycogène - Stimulation nerveuse et adrénaline (myocytes ont des récepteurs à l'adrénaline --> activé --> déclenche par intermédiaire de l'AMPc une cascade de réactions de phosphorylation) - G6P généré dans le muscle à l'effort emprunte la glycolyse, dû à 2 choses : absence de G-6-phosphatase au muscle et activation de la PFK (par aug de AMP et diminution ATP).

Answer 60

Non. Elle est due à la baisse du pH dans les cellules elles-mêmes due à l’accumulation de lactate. Mécanisme : L’augmentation importante de la glycolyse déverse dans le cytosol de nombreuses molécules de pyruvate qui ne peuvent pas toutes pénétrer dans la mitochondrie et y être transformées en acétyl-coA et suivre le cycle de Krebs. De même, il y a une accumulation cytosolique de NADH car il ne peut être recyclé assez rapidement par la chaîne de transport des électrons dans la mitochondrie. Pourtant, la chaîne respiratoire fonctionne au maximum et du fait de la vasodilatation et de l’augmentation de la fréquence cardiaque, l’apport d'oxygène est accru. Pour que la glycolyse puisse continuer dans le cytosol, il est nécessaire de recycler le NADH en NAD+ ; c’est ce que permet la réduction du pyruvate en lactate catalysée par la LDH. Ce phénomène rappelle les modifications métaboliques dues à l’ischémie rencontrée dans l’infarctus du myocarde (objectif BIO-016).

Answer 61

Voir tableau