Biochimie - Glucides Flashcards
Que désigne l’abréviation ATP et quelle est la principale fonction de
l’ATP dans la contraction du muscle cardiaque?
Adénosine triphosphate.
Fournir l’énergie nécessaire à la contraction musculaire.
Qu’advient-il de l’ATP au cours de son utilisation dans le muscle ?
Une de ses deux liaisons riches en énergie (aussi appelée « liaison à haut potentiel
énergétique ») est hydrolysée pour fournir de l’énergie.
ATP + H2O -> ADP + Pi
Est-ce qu’il y a des réserves d’ATP?
Non. L’ATP ne se retrouve qu’à l’intérieur des cellules. Il ne peut pas franchir les
membranes cellulaires. Les cellules fabriquent leur propre ATP à partir de la dégradation et de l’oxydation de
carburants. Il y a réserves de carburant.
En ce qui concerne les cellules musculaires, nommez les mécanismes
de régénération de l’ATP. (4)
- ADP +
créatine~phosphate - ADP + ADP -> ATP + AMP
- le glucose ou le glycogène (glycolyse et cycle de Krebs)
les acides gras (cycle de Krebs). - phosphorylation oxydative
Décrivez les deux fonctions de la créatine kinase dans la cellule
musculaire.
Utilise ou reconstitue les réserves de créatine~phosphate.
- Créatine~P + ADP -> créatine + ATP (ADP~P)
- Créatine~P + ADP
Nommez par ordre d’importance les principaux carburants que le
muscle cardiaque peut retrouver dans le sang.
- les acides gras, 70-80% ;
- le glucose, 10-15% ;
- le lactate, 10-15% ;
- des acides aminés mais de façon moins importante.
Note; Lactate seulement coeur et foie
Distinguer un carburant d’une molécule comme l’ATP. (3)
- libère de l’énergie pour régénérer de l’ATP
- fournit des électrons (combinés à l’oxygène et H+ pour générer de l’ATP par
phosphorylation oxydative) - véhiculés par voie
sanguine
Lactate est-il dans l’alimentation?
Non,
- produit par globules rouges avec glucose ou
- muscles avec glycogène
Le glucose doit emprunter de façon séquentielle 3 voies
métaboliques afin d’être complètement oxydé en CO2. Nommez ces voies
métaboliques chargées de la dégradation du glucose dans le MYOCARDE normal.
- Glycolyse
- Oxydation du pyruvate en acétyl-CoA
- Cycle de Krebs
Pour chacune de ces voies métaboliques, nommez, sans les dénombrer,
leurs principaux substrats ainsi que les principaux produits générés.
- Glycolyse:
glucose-> pyruvate, ATP, NADH - pyruvate en acétyl-CoA:
pyruvate - > acétyl-CoA, CO2, NADH - Cycle de Krebs:
acétyl-CoA -> CO2, NADH, FADH2, GTP
Note: NADH et FADH2 sont une perte d’électrons (utile pour respiration cellulaire)
Où se produit la glycolyse dans la cellule?
Cytosol
Nommez 2 réactions de la glycolyse où il y a consommation d’ATP
et 1 réaction où il y a production d’ATP.
- Hexokinase:
glucose + ATP -> glucose 6-P + ADP - Phosphofructokinase (PFK):
Fructose-6-P + ATP -> Fructose 1,6-bisphosphate + ADP - Pyruvate kinase :
Phosphoénolpyruvate (PEP) + ADP -> Pyruvate + ATP
(irréversibles)
Expliquez pourquoi la glycolyse produit deux molécules de pyruvate à
partir d’une molécule de glucose.
6 carbones à 2 * 3 carbones
Au cours de la glycolyse, y a-t-il plus d’ATP généré ou d’ATP utilisé?
4 formés par pyruvate kinase et 2 utilisés par Hexokinase et PFK (+2)
La glycolyse est-elle une voie anabolique ou une voie catabolique?
Expliquez. (3)
Catabolique
- Complexe -> Simple
- Génère énergie
- Nom en lyse
Nommez la coenzyme qui participe à la réaction d’oxydoréduction
dans la glycolyse?
Nicotinamide adénine dinucléotide (NAD+/NADH)
A quoi sert le NAD+/NADH?
Transporte des électrons (forme énergie) vers la chaîne respiratoire
À partir de quelle vitamine le NAD+/NADH est-il généré?
vitamine B3 (Niacine)
Transformation du pyruvate en acétyl-CoA dans la cellule
MUSCULAIRE:
OÙ et quelle ENZYME?
Mitochondrie
pyruvate déshydrogénase (PDH)
Transformation du pyruvate en acétyl-CoA dans la cellule
MUSCULAIRE:
Coenzymes (5)
NAD+/NADH, Niacine(*vitamine B3)
CoA-SH , Acide pantothénique (*vitamine B5)
FAD , Riboflavine (*vitamine B2)
TPP , Thiamine (*vitamine B1)
Acide lipoïque
Note: même coenzymes que pour le cycle de Krebs
Dans quelle partie de la cellule s’effectue l’oxydation de l’acétyl-CoA?
Dans la matrice mitochondrie (et aussi face membrane interne)
Nommez la voie métabolique responsable de l’oxydation complète de
l’acétyl-CoA et identifiez ses principaux métabolites (7).
Cycle de Krebs.
acétyl~CoA, citrate, alpha-cétoglutarate, succinyl~CoA, fumarate , malate et
oxaloacétate.
Décrire les réactions chargées de la synthèse du citrate, du succinyl-
CoA et de l’oxaloacétate.
Formation du citrate:
acétyl~CoA + oxaloacétate + H2O -> citrate + CoA-SH
Enzyme : Citrate synthase.
(irréversible)
Formation succinyl-CoA:
α-cétoglutarate + NAD+ + CoA-SH →
succinyl~CoA + CO2 + NADH
Enzyme : α-cétoglutarate déshydrogénase, lipoate, FAD, TPP
Formation oxaloacétate:
malate + NAD+ → (réversible) oxaloacétate + NADH
Enzyme: Malate déshydrogénase
Combien de molécules de CO2 sont formées dans la mitochondrie à
partir d’une molécule de glucose dans un myocyte bien oxygéné?
6
Où s’effectue cette réoxydation (recyclage) des coenzymes du Cycle de Krebs dans la
cellule ?
face interne de la membrane interne de la mitochondrie
Par quel terme désigne-t-on l’ensemble des structures et des processus
biochimiques chargés des réoxydations des coenzymes du Cycle de Krebs?
La chaîne respiratoire.
le nom de chacun des complexes enzymatiques de la chaîne respiratoire.
complexes I, II, III et IV.
les sites d’entrée des électrons
provenant du NADH et du FADH2
NADH, complexe I
FADH2, complexe II
Cheminent des électrons
1-
Entrée par NADH au coenzyme Q (complexe I)
Transfert du FADH2 au coenzyme Q (complexe II)
[électrons sur Q]
2- transfert par coenzyme Q au cytochrome-c (complexe III)
3- transfert par cytochrome-c au O2 (complexe IV)
Comment et sous quelle forme est convertie l’énergie provenant de la
réoxydation du NADH et du FADH2 dans ce processus?
Gradient électrochimique (protons de la matrice vers extérieur mitochondrie, membrane imperméable)
complexe I III et IV capable de pomper
Au niveau de la membrane mitochondriale interne, par quel complexe
enzymatique est formé l’ATP? Nommez les substrats.
ATP synthase,
Les substrats sont : ADP + Pi
D’où provient l’énergie de l’ATP synthase? Combien d’ATP?
Gradient électrochmique des H+,
NADH 3 ATP
FADH2 2 ATP (complexe II pompe pas de H+)
Quel moyen la cellule utilise-t-elle pour acheminer l’ATP là où il est
principalement utilisé? Expliquer
Générer dans la mitochondrie, mais utiliser cytosol
Utilisation de la translocase pour transporter l’ATP vers l’extérieur (et ADP vers intérieur)
Identifier les principaux facteurs qui contrôlent l’activité métabolique de
l’oxydation du glucose en CO2 dans la cellule. (2)
- Rapports ATP/ADP
- Rapports NADH/NAD+.
Au niveau de la glycolyse, quel est l'effet d'une variation du rapport ATP/ADP et quelle est l'enzyme dont l'activité est principalement contrôlée par cette variation?
Inverse.
Plus ATP/ADP, moins glycolyse active
Enzyme: PFK
Quelles métabolites contrôlent la glycolyse et par quelles mécanismes? (2)
ATP, allostérie négatif, rétroinhibtion
AMP, allostérie positive, rétroactivation
Note: l’ATP est aussi dans la réaction de la PFK. Il va de soi que le site catalytique est prioritaire au site allostérique (plus grande affinité)
Décrivez la formation de l’AMP et indiquez dans quelle situation
métabolique sa concentration augmente.
AMP augmente si besoin ATP augmente.
Utilisation ATP donne des ADP de plus ce qui crée plus de AMP+ATP, etc.
Les mécanismes de rétro-inhibition agissent habituellement sur la première enzyme d'une voie métabolique contrôlant par ce fait l'utilisation du premier métabolite de la voie. Pourquoi l'inhibition de la glycolyse par un excès d'ATP ne se fait-elle pas au niveau de l'hexokinase, la première enzyme de cette voie métabolique?
Stockage en glycogène.
Le stockage en glycogène se fait par Glucose-6-P, produit de l’hexokinase. On controle donc la réaction enzymatique suivante, celle de la PFK
Quel est l’effet d’une augmentation des rapports NADH/NAD+ et
ATP/ADP sur l’oxydation du pyruvate en acétyl-CoA et sur le cycle de Krebs?
Inhibition. À la fois contrôle et aussi disponibilité de substrat (NAD+).
Les rapports NADH/NAD+ et ATP/ADP influencent l’activité de la
glycolyse et du cycle de Krebs. Quel en est l’avantage pour la cellule et pour
l’organisme? (3)
Arrêt de synthèse d’ATP si pas nécessaire.
Utilisation gu glucose pour d’autres voies métaboliques.
ATP/ADP et NADH/NAD+ sont couplés.