Biochimie - Glucides

Question 1

Comment est utilisée l’ATP pour fournir de l’énergie aux cellules?

Answer 1

Une de ses deux liaisons phosphates (« liaison à haut potentiel énergétique ») est hydrolysée pour fournir de l’énergie.

Question 2

Vrai ou faux. Concernant l’ATP.
a. L’ATP est présente dans les aliments
b. L’ATP se déplace entre les cellules et dans la circulation sanguine
c. Il n’y a pas de réserves d’ATP dans l’organisme

Answer 2

a. Faux
b. Faux
c. Vrai

Question 3

Nommez par ordre d’importance les principaux carburants que le muscle cardiaque peut utiliser dans le sang

Answer 3

1. les acides gras, 70-80%
2. le glucose, 10-15%
3. le lactate, 10-15%
4. des acides aminés mais de façon moins importante

Question 4

Décrivez les 2 fonctions de la créatine kinase dans la cellule musculaire

Answer 4

Fonctions : Utiliser ou reconstituer les réserves de créatine phosphate

Au repos, CK favorise la synthèse de créatine-P à partir de créatine. À l’effort, c’est l’inverse pour libérer de l’énergie

Question 5

Distinguer un carburant d’une molécule comme l’ATP

Answer 5

Un carburant est une molécule relativement complexe dont la dégradation permet de régénérer l’ATP

Question 6

Au sujet de la glycolyse, une de ces affirmations est fausse :
a. Elle est présente dans tous les tissus
b. Elle consiste en la dégradation du glucose en CO2 et H2O
c. Elle peut fonctionner en absence d’oxygène
d. Elle se situe dans le cytosol de la cellule

Answer 6

b. Elle consiste plutôt en la dégradation du glucose en 2 pyruvate

Question 7

Pour chacune de ces voies métaboliques, nommez leurs principaux substrats ainsi que les principaux produits générés
a. Glycolyse
b. Oxydation du pyruvate en acétyl-CoA
c. Cycle de Krebs

Answer 7

a. Glucose → pyruvate, production d’ATP et formation de NADH
b. Pyruvate → acétyl-CoA, CO2, formation de NADH
c. Acétyl-CoA → CO2, formation de NADH et FADH2 et production de GTP (l’équivalent de l’ATP)

Question 8

Nommez deux réactions de la glycolyse où il y a consommation d’ATP et une réaction où il y a production d’ATP

Answer 8

Consommation :
- Réaction catalysée par l’hexokinase : formation de glucose-6-phosphate à partir de glucose
- Réaction catalysée par la phosphofructokinase (PFK) : formation de fructose-1,6-phosphate à partir du fructose-6-phosphate

Production :
- Réaction catalysée par la pyruvate kinase : formation de pyruvate à partir phosphoénolpyruvate (PEP)

Question 9

Expliquez pourquoi la glycolyse produit deux molécules de pyruvate à partir d’une molécule de glucose

Answer 9

D’une molécule à 6 carbones on génère deux molécules à 3 carbones

Question 10

De quelles vitamines ces enzymes derivent-elles?
a. NAD
b. CoA-SH
c. FAD
d. TPP

Answer 10

a. Niacine (B3)
b. Acide pantothénique (B5)
c. Riboflavine (B2)
d. Thiamine (B1)

Question 11

Vrai ou faux. Concernant le cycle de Krebs
a. Il fournit de l’énergie principalement par phosphorylation a/n du substrat.
b. Il joue un rôle dans plusieurs processus métaboliques.
c. Il se situe dans la mitochondrie.
d. Il comporte des réactions réversibles et irréversibles
e. Il se déroule dans le cytosol

Answer 11

a. Faux. Oxydation de l’Acétyl-CoA
b. Vrai
c. Vrai
d. Vrai
e. Faux. Dans la mitochondrie

Question 12

Quelles enzymes sont responsables de la synthèse de ces molécules dans le cycle de Krebs?
a. Citrate
b. Succinyl-CoA
c. Oxaloacétate

Answer 12

a. Citrate synthase
b. α-cétoglutarate déshydrogénase
c. Malate déshydrogénase

Question 13

Combien de molécules de CO2 sont formées dans la mitochondrie à partir d’une molécule de glucose dans un myocyte bien oxygéné?

Answer 13

6

Question 14

Concernant la chaîne respiratoire, laquelle des affirmations est fausse.
a. La chaîne respiratoire et la phosphorylation oxydative sont couplées fonctionnellement.
b. Lorsque la chaîne fonctionne, il y a déperdition d’énergie sous forme de chaleur.
c. Le seul rôle de la chaîne respiratoire est le recyclage du NADH et FADH2 en NAD+ et FAD.
d. Les globules rouges ou hématies n’ont pas de chaîne respiratoire.

Answer 14

c. production de +++ d’ATP

Question 15

Quels sont les sites d’entrée des électrons provenant du NADH et du FADH2 respectivement?

Answer 15

NADH : Complexe I
FADH2 : Complexe II

Question 16

Décrivez le cheminement des électrons dans les différents complexes jusqu’à l’oxygène dans la respiration cellulaire.

Answer 16

1. Transfert des électrons du NADH au coenzyme Q par l’intermédiaire du complexe I
2. Transfert des électrons du FADH2 au coenzyme Q par l’intermédiaire du complexe II
3. Transfert des électrons du coenzyme Q au cytochrome c par l’intermédiaire du complexe III
4. Transfert des électrons du cytochrome c à l’O2 par l’intermédiaire du complexe IV; formation d’H2O par réaction avec les ions H+

Question 17

Vrai ou faux. Le transfert des protons de la matrice vers l’extérieur de la mitochondrie engendre un gradient électrochimique. Le pH est d’environ 6 à l’intérieur des mitochondries et de 7 à l’extérieur. La membrane interne est imperméable aux protons.

Answer 17

Faux. pH de 7 à l’intérieur et pH de 6 à l’extérieur (gradient de protons = plus acide à l’extérieur)

Question 18

Quels sont les substrats de l’ATP synthase?

Answer 18

ADP et Pi

Question 19

Vrai ou faux. Concernant le passage des électrons provenant de la voie du FADH2 traversant successivement les complexes III et IV.
Le passage des électrons traversant le complexe II ne libère pas suffisamment d’énergie pour pomper des protons

Answer 19

Vrai

Question 20

Combien d’ATP sont générés lors de la réoxydation d’une molécule de NADH et de FADH2?

Answer 20

NADH : 3 ATP
FADH2 : 2 ATP

Question 21

Quel moyen (2) la cellule utilise-t-elle pour acheminer l’ATP où il est principalement utilisé?

Answer 21

1. L’ATP est principalement utilisé dans le cytosol (lieu des synthèses et autres processus énergivores)
2. La translocation (par translocase) de l’ATP et de l’ADP est indispensable pour la sortie de l’ATP et l’entrée de l’ADP à travers la membrane interne

Question 22

Concernant la régulation de l’oxydation du glucose en CO2, une des affirmations suivantes est fausse :
a. Plus le rapport ATP/ADP est élevé, moins la glycolyse est active.
b. L’action régulatrice de l’ATP sur la glycolyse se fait au niveau de la première enzyme de la voie métabolique.
c. Le rapport NADH/NAD+ est le facteur le plus important dans le contrôle de l’activité du cycle de Krebs.
d. Dans le muscle squelettique, lorsque la glycémie et le rapport ATP/ADP sont élevés, le glucose est transformé en glycogène.

Answer 22

b. C’est plutôt au niveau de la PKF (récepteur allostérique -).
La réaction catalysée par l’hexokinase est nécessaire au stockage du glucose sous forme de glycogène donc ne peut être inhibée.

Question 23

Concernant la régulation de l’activité de phosphofructokinase dans la glycolyse :
a. Quel type de régulation?
b. Quels sont les régulateurs + et -?

Answer 23

a. Allostérique
b. + : AMP (rétroactivation)
- : ATP et Citrate (rétroinhibition)

Question 24

Dans quel contexte l’AMP augmente dans la cellule?

Answer 24

L’utilisation de l’ATP engendre une augmentation de la concentration en ADP. L’ADP se combine entre elle (ADP + ADP) pour former de AMP et de l’ATP.

Question 25

Quels sont les régulateurs + et - de l’activité de la pyruvate déshydrogénase?

Answer 25

+ : NAD+, CoA-SH, ADP
- : NADH, acétyl-CoA, ATP

Question 26

Quels mécanismes (2) qui régulent le cycle de Krebs? Expliquez.

Answer 26

1. Rapport NADH/NAD+ : Cycle nécessite du NAD+ pour fonctionner. Donc s’il y a de moins en moins de NAD+, le cycle de Krebs ralenti et s’arrête
2. ATP : rétroinhibition de la citrate synthase (diminue la production de citrate à partir d’Acétyl-CoA)

Question 27

Dans le muscle squelettique, lorsque la glycémie est élevée et que les rapports ATP/ADP et NADH/NAD+ sont aussi élevés, quel est le sort du glucose?

Answer 27

Glycogénèse

Question 28

Quel est l’effet d’une augmentation du rapport ATP/ADP sur l’activité de l’ATP synthase et la respiration mitochondriale?

Answer 28

1. L’activité de l’ATP synthase diminue car l’ADP intra- mitochondrial devient limitant
2. Les protons s’accumulent à l’extérieur de la membrane
3. L’activité de la chaîne respiratoire diminue car le gradient de protons devient trop élevé pour les pompes de la chaîne
   ** Notion de couplage

Question 29

En conditions d’hypoxie, laquelle des affirmations suivantes est fausse :
a. L’activité du cycle de Krebs est diminuée.
b. L’activité de la phosphofructokinase est diminuée.
c. La concentration de NADH mitochondrial augmente.
d. L’activité de la lactate déshydrogénase (LDH) augmente.

Answer 29

b. La glycolyse n’est pas affectée directement par l’hypoxie

Question 30

Au sujet du myocarde, quelle est (sont) la (les) conséquence(s) de l’hypoxie ou de l’anoxie sur :
a. l’activité de la chaîne respiratoire?
b. l’activité de l’ATP synthase?
c. la concentration du NADH mitochondrial?
d. l’activité du cycle de Krebs?
e. l’oxydation du pyruvate dans la mitochondrie?
f. la concentration d’ATP dans le cytosol?
g. l’activité de la PFK?

Answer 30

a. Diminution de son activité suivie d’arrêt : L’oxygène, accepteur final des électrons provenant de la chaîne, n’est plus disponible
b. Diminution de son activité suivie d’arrêt : Disparition du gradient de protons nécessaire à son activité
c. Augmentation : Le NADH n’est plus oxydé par la chaîne
d. Diminution de son activité suivie d’arrêt : Manque de NAD+ et FAD
e. Diminution de son activité suivie d’arrêt : Le NAD+ n’est plus disponible
f. Diminution, que la cellule va tenter de compenser : L’ATP synthase ne fonctionne plus
g. Augmentation : Le rapport ATP/ADP (et ATP/AMP) diminue dans le cytosol

Question 31

Vrai ou faux. Concernant la formation de lactate.
a. L’efficacité catalytique des molécules de LDH est augmentée par l’hypoxie
b. L’activité catalytique des molécules de LDH est augmentée par l’hypoxie
c. En anaérobie, la disponibilité du NADH diminue
d. La réaction permet le recyclage de NAD+ pour nourrir la glycolyse

Answer 31

a. Faux.
b. Vrai.
c. Faux. C’est l’inverse
d. Vrai

Question 32

Quel est l’effet de l’ischémie sur la concentration en protons des cellules myocardiques et quelle en est la conséquence sur la cellule?

Answer 32

Les protons s’accumulent dans la cellule, donc le pH diminue
Cause : accumulation d’acide lactique et d’acide pyruvique
Conséquences:
- Diminution de l’activité de la PFK
- Diminution de l’activité de l’ATPase musculaire (enzyme nécessaire à la contraction musculaire)

Question 33

En condition aérobie, quels sont les bilans nets d’ATP produits pour :
a. La glycolyse
b. L’oxydation du pyruvate
c. Le cycle de Krebs
d. Total

Answer 33

a. 8 ATP (2 NADH + 2 ATP)
b. 6 ATP (2 NADH)
c. 24 ATP (6 NADH, 2 FADH2, 2 GTP)
d. 38 ATP

Question 34

En condition anaérobie, quels sont les bilans nets d’ATP produits pour :
a. La glycolyse
b. L’oxydation du pyruvate
c. Le cycle de Krebs
d. Total

Answer 34

a. 3 ATP (4 ATP - 1 ATP : quand il y a manque d’oxygène, il y a aussi généralement un manque de glucose car les 2 sont fournis par la circulation sanguine. On utilise donc le glycogène et la glycolyse commence donc au glucose-6-phosphate)
b. 0 ATP
c. 0 ATP
d. 3 ATP

Question 35

a. Qu’est-ce qu’un découpleur?
b. Donnez un exemple de molécule qui agit comme découpleur.

Answer 35

a. Matière toxique qui “découple” la chaîne respiratoire de la phosphorylation oxydative en permettant aux protons de traverser la membrane interne et donc de retourner dans la mitochondrie ce qui diminue le gradient de concentration en protons.
b. 2,4- dinitrophénol

Question 36

Quels sont les effets du 2,4-dinitrophénol sur :
a. la consommation d’oxygène?
b. la production d’ATP par l’ATP synthase?
c. l’oxydation du NADH et du FADH2?
d. l’activité du cycle de Krebs?

Answer 36

a. Augmentation : Les pompes à protons n’ont plus à lutter contre le gradient électrochimique
b. Diminution : Les protons, qui devraient emprunter la voie de l’ATP synthase, sont transportés par le dinitrophénol
c. Augmentation : Les pompes à protons n’ont plus à lutter contre le gradient électrochimique
d. Augmentation : Les rapports ATP/ADP et NADH/NAD+ sont diminués. Le NAD+ est facilement disponible aux oxydoréductases du cycle

Question 37

Sur quel complexe de la chaîne respiratoire le cyanure agit-il?

Answer 37

Complexe IV (le bloque)

Question 38

Quelles sont les effets du cyanure sur :
a. la consommation d’oxygène?
b. la production d’ATP par l’ATP synthase?
c. l’oxydation du NADH et du FADH2?
d. l’activité du cycle de Krebs?

Answer 38

a. Diminution
b. Diminution
c. Diminution
d. Diminution

Question 39

La neutralisation par un produit toxique du complexe II de la chaîne respiratoire entraîne. Trouver la proposition FAUSSE :
a. Arrêt du recyclage du FADH2 en FAD
b. Arrêt du cycle de Krebs
c. Blocage de toute la chaîne respiratoire
d. Stimulation de la glycolyse

Answer 39

c. Continue de fonctionner grâce au complexe I et du NADH
** exception car blocage de n’importe quel autre complexe bloquerait complètement la chaîne respiratoire et la phophorylation oxydative (car couplée)

Question 40

Vrai ou faux. Concernant le glucose.
a. Tous les tissus peuvent utiliser le glucose
b. Les érythrocytes utilisent préférentiellement les acides gras
c. L’entrée de glucose est dépendante de l’insuline pour entrer dans tous les organes du corps

Answer 40

a. Vrai
b. Faux. Ils n’ont pas de mitochondries. Utilisent la glycolyse pour former de l’ATP
c. Faux. Seulement les muscles et le tissu adipeux

Question 41

De quel organe provient le glucose sanguin en période post-prandiale et à jeun?

Answer 41

Du FOIE
En période post-prandiale : Le glucose d’origine alimentaire est transporté par la veine porte jusqu’au foie. L’excès de glucose non retenu par le foie passe dans la circulation générale.

À jeun : Le glucose est produit par le foie à partir de ses réserves de glycogène et, lors du jeûne prolongé, à partir des précurseurs de la néoglucogenèse hépatique.

Question 42

À propos du glycogène, une proposition est fausse :
a. La structure du glycogène est identique dans le foie et dans le muscle
b. Dans le foie et le muscle, le glycogène participe au maintien de la glycémie
c. La glycogénolyse est un phénomène rapide
d. Dans le foie, le métabolisme du glycogène est sous contrôle hormonal

Answer 42

b. Uniquement le foie. Le muscle utilise le glycogène pour ses propres besoins.

Question 43

Quelle est la structure du glycogène hépatique?

Answer 43

Polymère constitué d’unités glucosyles reliées par des liaisons osidiques α-(1 → 4) et quelques liaisons osidiques α-(1 → 6)

Question 44

Quelles sont les enzymes principales impliquées dans la glycogénolyse?

Answer 44

1. Glycogène phosphorylase : hydrolyse les liaisons α-(1 → 4) = du glycogène au glucose-1-phosphate
2. Glucose-6-phosphatase : isomération de glucose-1-phosphate au glucose
3. Enzyme débranchante : hydrolyse les liaisons α-(1 → 6) = libère directement du glucose

Question 45

En quoi la glycogénolyse musculaire
est-elle différente de la glycogénolyse hépatique?

Answer 45

Le muscle ne possède pas de glucose-6-phosphatase et le glucose- 6-phosphate ne peut pas sortir de la cellule musculaire. Le glucose-6-phosphate est donc utilisé directement dans la glycolyse et ne peut pas être utilisé pour créer du glucose.

Question 46

À propos de la néoglucogénèse, une proposition est fausse :
a. Son déclenchement est rapide
b. Elle nécessite beaucoup d’énergie
c. Elle s’accompagne d’une dégradation des graisses (lipolyse)
d. Elle consomme des acides aminés des protéines musculaires

Answer 46

a. Environ 24h de jeun

Question 47

À partir de quels composés le glucose est-il formé dans la néoglucogénèse?

Answer 47

• Alanine (et autres ac. aminés glucoformateurs et mixtes)
• Lactate
• Glycérol

Question 48

Quelles sont les caractéristiques (4) des substances “précurseurs”?

Answer 48

• un ou plusieurs carbones servent à la synthèse d’un autre composé
• réserves dans l’organisme
• peut être véhiculée par le sang
• représente des quantités importantes, contrairement aux intermédiaires (métabolites) des voies métaboliques

Question 49

Quelles enzymes spécifiques (4) de la néoglucogenèse (qui diffèrent de la glycolyse)?

Answer 49

4 réaction irréversibles (vs 3 pour la glycolyse)
1. Glucose-6-phosphatase (vs Glucokinase)
2. Fructose-1,6-bisphosphatase (vs PFK)
3. Pyruvate carboxylase (pyruvate kinase)
4. PEPCK (étape supplémentaire pour passer du pyruvate au PEP)

Question 50

a. La néoglucogenèse est énergivore. D’où provient cette énergie?
b. Quelles sont les conséquences de cette production d’énergie au niveau de l’hépatocyte?

Answer 50

a. L’énergie provient des acides gras (β-oxydation). La β-oxydation catabolise les acides gras en acetyl-CoA et régénère de l’ATP

b. L’augmentation d’acétyl-CoA et d’ATP dans la mitochondrie dirige le pyruvate vers la néoglucogenèse aux dépens du cycle de Krebs
- L’acétyl-CoA inhibe la pyruvate déshydrogénase et stimule la pyruvate carboxylase
- L’ATP inhibe la citrate synthase

Question 51

Vrai ou faux.
a. Si le rapport I/G est élevé, la glycolyse est réduite et la néoglucogenèse est favorisée
b. L’activité de la pyruvate carboxylase (néoglucogénèse) est induite par l’adrénaline
c. C’est surtout l’absence de glucagon qui a un impact sur la baisse de production d’AMPc
d. le glucagon agit à la fois sur la synthèse et la dégradation du glycogène
e. Le muscle est sensible au glucagon
f. L’insuline augmente l’activité de la glycogène synthase musculaire

Answer 51

a. Faux. C’est l’inverse.
b. Vrai
c. Vrai
d. Vrai. En présence de glucagon, la glycogène phosphorylase et la glycogène synthase deviennent phosphorylées. La glycogène synthase phosphorylée est inactive et la glycogène phosphorylase phosphorylée est active
e. Faux. Sensible à l’adrénaline pour la glycogénolyse et inactivité musculaire pour glycogénogénèse.
f. Vrai

Question 52

Concernant la glycogénogénèse hépatique, quelle est :
a. l’enzyme de régulation
b. le type de régulation
c. les changements hormonaux responsables de l’augmentation de l’activité de cette enzyme

Answer 52

a. Glycogène synthase
b. Modification covalente (phosphorylation)
c. Augmentation du rapport insuline/glucagon

Question 53

Vrai ou faux.