Biochimie - cours 3 Flashcards
Qu’est-ce qu’une voie métabolique ?
C’est une suite de réaction chimique.
Vrai ou faux : Les voies métaboliques sont réversibles.
Faux, elles sont irréversibles.
Pourquoi les voies anaboliques et cataboliques doivent nécessairement être différentes ?
- Parce que les voies métaboliques sont irréversibles.
2. Parce qu’elles se produisent en même temps.
Qu’est-ce que la première étape d’engagement dans une voie métabolique ?
L’une des premières étapes de la voie métabolique est une réaction irréversible qui permet d’engager les métabolites à poursuivre dans cette voie.
Quel est l’effet de l’étape limitante sur la voie métabolique ?
Étape limitante : Souvent la première réaction d’engagement (réaction irréversible)
- La régulation de l’enzyme catalysant l’étape limitante sert à contrôler la voie métabolique elle-même
- Prévient la synthèse superflue de métabolites dans la voie
Quels sont les 2 types de compartimentations nécessaires au métabolisme ?
- Compartimentation cellulaire
- Compartimentation tissulaire
Quelle est la formule de l’énergie libre ?
ΔG = ΔH – TΔS
ΔG : Changement d’énergie libre
Énergie disponible pour faire un travail
Prédit si le sens d’une réaction est favorable ou non
ΔH : Changement d’enthalpie
Chaleur relâchée ou absorbée au cours d’une réaction
ΔS : Changement d’entropie Mesure du désordre
Que signifient les différentes valeurs de ΔG ?
Si ΔG est négatif : La réaction est spontanée et exergonique (dégagement d’énergie). A est spontanément converti en B
Si ΔG est positif : La réaction n’est pas spontanée, elle est endergonique (il faut apporter de l’énergie au système). A n’est pas spontanément converti en B
Si ΔG est égal à 0 : La réaction est à l’équilibre
Qu’est-ce qu’un couplage énergétique ?
Les ΔGs des réactions faisant partie de la même voie
métabolique s’additionnent
Pour qu’une voie métabolique puisse avoir lieu, il faut que la somme des ΔGs de ses réactions soit négative
Réaction exergonique va fournir de l’énergie à une réaction endergonique.
Qu’est-ce qu’un intermédiaire commun ?
Un des produits d’une réaction est le substrat d’une 2e réaction.
Qui suis-je
- Adénine (Base azotée => purine) Ribose (Sucre)
- 3 groupements phosphate
- 1 lien phosphoester
- 2 liens phosphoanhydrides
- Les liens phosphoanhydrides = liens hautement énergétiques
Adénosine triphosphate (ATP)
Qu’est-ce que l’ATP (rôles) ?
- L’ATP est un « fournisseur » énergétique
- L’ATP n’est pas la forme de stockage de l’énergie
- On retrouve assez d’ATP pour fournir la cellule en énergie pendant à peine 1 minute
- Réservoir énergétique dans les muscles et le cerveau => phosphocréatine
Qu’est-ce qu’un composé thioester ?
- Impliqués dans la production d’ATP
- Composé thioester le plus abondant : Acétyl-Coenzyme A
- CoA => Transporteur de groupement acétyl
- Lien thioester = lien hautement énergétique
Par quel type de réaction la métabolisation des molécules riches en énergie a-t-elle lieu ? Pourquoi ?
Oxydoréduction
Les réactions d’oxydation forment des intermédiaires métaboliques qui vont agir comme donneur d’électron pour des coenzymes (ex. NAD+)
Formation de coenzymes réduits riches en énergie (Ex. NADH)
Les coenzymes réduits peuvent servir à la formation d’ATP
Comment appelle-t-on les enzymes qui catalysent les réactions d’oxydoréduction ?
Oxydoréductase
Quel type de réaction catalysent les oxydases ?
Catalysent le retrait d’atomes d’hydrogène d’un substrat en utilisant l’oxygène comme accepteur d’hydrogène
AH2 + 1⁄2 O2 → A + H2O
Quel enzyme catalyse le retrait d’un atome d’hydrogène d’un substrat en utilisant l’oxygène ou d’autres substances comme accepteur d’hydrogène.
AH2 + O2 → A + H2O2
Déshydrogénases aérobies
Quel type de réaction catalysent les peroxydases ?
Catalysent la dégradation du peroxyde d’hydrogène
2H2O2 → 2H2O + O2
Quel enzyme catalyse le retrait d’un atome d’hydrogène sans utiliser l’oxygène comme accepteur d’hydrogène.
Ex. Effort musculaire intense => glycolyse anaérobie
Déhydrogénases anaérobies
Quelle est la composition des glucides ?
- Molécules organiques
- De formule CnH2nOn ou Cn(H2O)n
- 1 groupement carbonyle (C=O)
- Plusieurs groupements hydroxyles (OH)
- Composés de 3 éléments :
Carbone
Hydrogène
Oxygène
Quelles sont les 3 principales fonctions des glucides ?
1. Composants structuraux des cellules ◦ glycoprotéines 2. Réserves énergétiques ◦ Par leur catabolisme 3. Servent à « transporter » l’énergie ◦ Circulent librement dans le sang
Quelles sont les principales caractéristiques des monosaccharides ?
- Les monosaccharides sont les sucres les plus simples =>n’ont pas à être digérés
- Ils sont synthétisés à partir de CO2 et de H2O par le processus de photosynthèse
- Contiennent au moins 3 atomes de carbone
- Principaux (6C)
Glucose Galactose Mannose Fructose
Qu’est-ce que des épimères ?
Deux -oses qui ne diffèrent que par la configuration d’un carbone asymétrique.
Vrai ou faux : Les monosaccharides à 4 carbones et plus vont avoir tendance à se replier sur eux-mêmes pour former un cycle.
Faux, ce sont les monosaccharides à 5 carbones et plus qui ont cette tendance.
Que se passe-t-il lorsqu’un monosaccharide se replie en cycle ?
- Le groupement C=O réagit avec un groupement alcool (-CH-OH) sur la même molécule
=> liaison hémiAcétal pour l’Aldéhyde
=> liaison hémiCétal pour le Cétose - Apparition d’un nouveau C asymétrique
Qu’est-ce qu’un anomère ?
Lors de la formation du cycle, le groupement carbonyle (aldéhyde ou cétone) devient asymétrique et peut adopter 2 configurations différentes. Ces 2 configurations sont appelées anomères.
Quels types de réaction peuvent modifier les sucres suivants : Acide aldonique (acide gluconique) : Acide Uronique (acide glucuronique) : Alditol (Ex. glycérol) : Sucres désoxy : Sucres aminés :
Acide aldonique (acide gluconique) : Oxydation du groupement aldéhyde
Acide Uronique (acide glucuronique) : Oxydation du carbone 6
Alditol (Ex. glycérol) : Réduction du groupement aldéhyde ou cétone
Sucres désoxy : Retrait d’un groupement OH
Sucres aminés : Échange d’un groupement OH pour un
groupement NH2
Quels sont les 3 disaccharides les plus importants et de quels monosaccharides sont-ils composés ?
Lactose = galactose + glucose Sucrose = glucose + fructose Maltose = glucose + glucose
Quels sont les 2 polysaccharides les plus importants et de quels monosaccharides sont-ils composés ?
Glycogène –> Polymères de Glucose
Amidon –> Polymères de Glucose
Qu’est-ce qu’un lien glycosidique ?
Le groupement hydroxyle sur le carbone asymétrique peut se condenser avec un groupement alcool et former un glycoside α- ou β-
Le lien qui unit le carbone asymétrique à l’oxygène du nouveau groupement s’appelle lien glycosidique
Qui suis-je ?
- Réaction entre le carbone asymétrique et un groupement amine
- Lien qui unit le ribose (ou désoxyribose) aux purines et pyrimidines
- Lien stable qui nécessite une activité enzymatique pour être brisé
Lien N-glycosidique
Quelle est la différence entre un homopolysaccharide et un hétéropolysaccharide ?
Homopolysaccharide : 1 seul type de monosaccharide
faisant partie de la chaîne
Hétéropolysaccharide : Plusieurs types de monosaccharide faisant partie de la chaîne
Quelles sont les 3 possibilités de structure d’un polysaccharide ?
Linéaire
Ramifiée
Mixte
Quelles sont les principales caractéristiques du lactose ?
- Présent naturellement dans le lait (jusqu’à 7% en fonction de l’espèce)
- Hétérodisaccharide => galactose-glucose
- Lien entre le C1 asymétrique du galactose et l’O4 du glucose
Qui suis-je ?
- Disaccharide le plus abondant
- Condensation d’une molécule de glucose et d’une molécule de fructose
- Sucre de table
Saccharose
Quelles sont les principales caractéristiques de l’amidon ?
- Homopolysaccharide composé de chaînes de D-glucose
- Réserve énergétique des végétaux
- Contient:
Amylose : polymère de glucose relié par des liaisons α1-4
Amylopectine:polymère de glucose ramifié - Compliqué à digérer
Qui suis-je ?
- Composé de chaînes de glucose reliées par des liaisons α1-4
- Contient des branchements formés par des liaisons α1-6 entre 2 chaînes
- Structure ramifiée
- Peut contenir jusqu’à 106 molécules de glucose
- L’une des plus grosses molécules
L’amylopeptine
Quelles sont les principales caractéristiques du glycogène ?
- Présent dans tous les types cellulaires
- Prédominant dans le foie et les muscles
- Structure similaire à l’amylopectine, mais avec plus de ramification
Qui suis-je ?
- Polymère de glucose relié par des liaisons β1-4
- Structure en ruban stabilisée par des liaisons hydrogène
- Compact et non digestible
- Cellulase : enzyme présente dans
le rumen des ruminants
- Biomolécule la plus synthétisée sur notre planète
La cellulose
Comment fonctionne la digestion des polysaccharides par les amylases salivaires ?
- La digestion des polysaccharides commence dans la bouche
- Digestion mécanique : Mastication
Digestion enzymatique : α-Amylase(sécrétée par les glandes salivaires) - Hydrolyse uniquement les liaisons α1-4
Hydrolyse partielle de l’amidon et du glycogène - Inactivée par l’acidité des sucs gastriques
- Synthétisée par les cellules exocrines du pancréas
- Sécrétée dans le duodénum
Agit au niveau de l’intestin grêle - Poursuit l’hydrolyse de l’amidon et du glycogène
Qui suis-je ?
- Amylase salivaire et pancréatique
- Hydrolyse les liaisons glucidiques α1-4 non-terminales
- N’hydrolyse pas les liaisons adjacentes d’un embranchement (α1-6 )
- Produits :
Maltose (glu-glu)
Maltotriose (glu-glu-glu)
Dextrine (oligosaccharide ramifié entre 3 et 10 monosaccharide)
- Ca2+ stabilise la structure de l’enzyme
- Cl- stimule l’enzyme
α-Amylase
Comment se déroule la digestion finale des polysaccharides ?
- La digestion finale a lieu dans le jéjunum (intestin grêle) - Action commune de plusieurs « disaccharidases »
- Nom commun de ces enzymes : Hydrolase intestinale Isomaltase - Maltase - Lactase
- Les hydrolases intestinales ont leur substrat spécifique
Qui suis-je ?
- Assurent la digestion des produits des amylases salivaire et pancréatique
Oligosaccharides restants (dextrine)
Maltotriose (tri-saccharide)
Maltose (di-saccharide)
- Synthétisées dans les entérocytes
Cellules situées dans les microvillosités
Hydrolases intestinales
Que sont les isomaltases ?
- Aussi appelée α-dextrinase
- Hydrolyse les liaisons α1-6 qui forment les
embranchements des dextrines - Produits :
Maltose
Maltotriose
Autres oligosaccharides linéaires
Qu’est-ce que les saccharases ?
Hydrolysent les molécules de saccharose en glucose et fructose.
Que sont les α-Glucoaminases ?
- Hydrolyse les liaisons α1-4 des chaînes linéaires,
une à une, en commençant par une extrémité - Produit final : Glucose
Qui suis-je?
- Aussi appelée β-galactosidase
- Responsable de l’hydrolyse du lactose en galactose et en glucose
Lactase
Quelles sont les caractéristiques de l’absorption des monosaccharides ?
- Produits finaux de la digestion :
Glucose Fructose Galactose - Absorbés par les entérocytes de la muqueuse intestinale
- 2 mécanismes de transport spécifique :
Transport actif (besoin d’énergie)
Diffusion facilitée (pas besoin d’énergie)
Quel est le monosaccharide dont la concentration est la plus élevée dans le sang ?
Glucose
Quels sont les 2 types cellulaires qui sont dépendants au glucose ?
- Érythrocytes (absence de mitochondrie)
- Neurones
Qu’est-ce que la glycolyse ?
La glycolyse est la principale voie métabolique pour le catabolisme du glucose.
Comment fonctionne la glycolyse ?
- Utilise la dégradation du glucose afin de produire de l’énergie (sous forme d’ATP)
- Produit des métabolites intermédiaires qui sont utilisés dans d’autres voies métaboliques
- 2 types de glycolyse :
Aérobie
Anaérobie
Comment le glucose se transporte-t-il dans les cellules ?
- Le glucose ne diffuse pas directement dans les cellules
- Protéine membranaire transporteuse de glucose (GLUT) Famille de transporteur comprend 14 membres
GLUT1 à GLUT14
Spécificité tissulaire - Le glucose extracellulaire se lie au transporteur et change sa conformation
- Le changement de conformation fait traverser la molécule de glucose à travers la membrane
Quelles sont les 2 grandes étapes de la glycolyse ?
- 2 grandes étapes (10 réactions) nécessaires à la conversion du glucose en pyruvate
- Les 5 premières réactions correspondent à la phase de consommation d’énergie
- Les 5 dernières réactions correspondent à la phase de génération d’énergie (formation d’ATP)
Quelle est la première étape de la glycolyse et comment se déroule-t-elle ?
Phosphorylation du glucose
- Transfert d’un groupement phosphate sur la molécule de glucose
- Permet d’emprisonner le sucre à l’intérieur de la cellule
- 2 enzymes différentes catalysent cette réaction
Hexokinase (ubiquitaire)
Glucokinase (cellule hépatique)
- Liaison ATP-Mg2+ nécessaire
Quelle est la deuxième étape de la glycolyse et comment se déroule-t-elle ?
Isomérisation du glucose-6-phosphate
- Conversion d’un groupement aldéhyde en groupement cétone
- Ouverture du cycle
- Formation d’un furanose
- L’enzyme glucose-6-phosphate isomérase catalyse l’isomérisation des glucose-6-phosphate et fructose- 6-phosphate
Quelle est la troisième étape de la glycolyse et comment se déroule-t-elle ?
Phosphorylation du fructose-6-phosphate
- Cette 3e réaction est un point de contrôle très important dans la voie métabolique
- Réaction d’engagement Elle est irréversible
- L’enzyme phosphofructokinase-1 est régulée par le niveau énergétique de la cellule
- Inhibition allostérique par ↑[ATP]
- Activation allostérique par ↑[AMP]
Quelle est la quatrième étape de la glycolyse et comment se déroule-t-elle ?
Clivage du fructose- 1, 6-biphosphate
- L’enzyme aldolase catalyse le clivage de la molécule de fructose-1, 6-biphosphate en 2 molécules à 3 carbones
- Dihydroxyacétone phosphate
- Glycéraldéhyde 3-phosphate
- La réaction est réversible et non régulée
Quelle est la cinquième étape de la glycolyse et comment se déroule-t-elle ?
Isomérisation du dihydroxyacétone phosphate
- L’enzyme triose phosphate isomérase convertit la molécule de dihydroxyacétone phosphate en glycéraldéhyde-3-phosphate
- Il y a formation de 2 molécules de glycéraldéhyde-3-phosphate pour 1 molécule de glucose qui entre dans la glycolyse
Quel est le bilan de la phase 1 de la glycolyse ?
1 molécule de glucose métabolisée
2 molécule de GAP (glycéraldéhyde-3-phosphate) formées
2 molécules d’ATP consommées
