Bioénergétique 1: notions de bioénergétique Flashcards
Qu’est ce q’un métabolisme ?
Le métabolisme est l’ensemble des transformations chimiques qui ont lieu dans un système biologique (une cellule ou un organisme) et qui assurent l’apport et l’utilisation de l’énergie libre pour assurer/garantir ses fonctions variées.
En combien de phases principales le métabolisme est divisé et a quoi elle correspondent ?
Le métabolisme est divisé en deux phases principales :
- Le catabolisme
- L’anabolisme
Qu’est ce q’un catabolisme ?
Le catabolisme est la dégradation enzymatique des nutriments riches en énergie.
(ex : hydrate de carbone (glucose), gras, protéines) en une série de molécules plus simples, pauvres en énergie comme l’eau (H20) et le dioxyde de carbone (CO2).
Par quoi une libération d’énergie libre par catabolisme est -il conservée ?
- La réduction des transporteurs d’électrons (NADH, NADPH, FADH2)
- la production d’ATP
Qu’est ce qu’un anabolisme ?
l’anabolisme ou biosynthèse, les précurseurs simples sont utilisés pour produire les macromolécules plus complexes notamment les protéines, les polysaccharides, les lipides et les acides nucléiques.
Dans quel but les réactions anaboliques utilisent l’énergie chimique produite lors du catabolisme ?
Les réactions anaboliques utilisent l’énergie chimique produite par le catabolisme au travers de la dégradation de l’ATP et l’oxydation des transporteurs d’électrons.
Qu’est ce que la bioénergétique ?
La bioénergétique étudie les transformations de l’énergie libre qui ont lieu dans un système biologique (une cellule ou un organisme).
Qu’est que la variation d’énergie libre standard ∆𝐺°’ ?
La variation d’énergie libre standard ∆𝐺 peut être définie comme la fraction de la variation totale 0’ d’énergie qui est disponible pour fournir un travail, lorsque le système évolue vers l’équilibre dans des conditions standard de température et de pression, tous les réactifs et produits étant à concentration 1
M (molaire) et à pH = 7,0.
Qu’est ce qui constitue l’ATP ?
L’ATP est un nucléotide formé :
- D’un nucléoside
- D’une unité triphosphate.
Qu’est ce qui constitue le nucléoside de l’ATP ?
Le nucléoside est l’adénosine qui est formée d’un résidu de ribose (pentose) et d’un résidu d’adénine (base purique).
A quoi correspond 2 groupement phosphate lié à l’adénosine ?
Ils forment l’ADP
A quoi correspond 3 groupement phosphate lié à l’adénosine ?
Ils forment l’ATP
Comment sont nommés les trois phosphates de l’ATP ?
Les 3 phosphates de l’ATP sont appelés :
- α
- β
- γ
Quand l’ATP contient le phosphate α , il correspond a quelle liaison ?
une liaison phosphoester entre le phosphate α et le groupement ribose
Quand l’ATP contient le phosphate β , il correspond a quelle liaison ?
Deux liaisons anhydride-acide phosphorique ou liaison anhydride phosphorique
Quand l’ATP contient le phosphate γ , il correspond a quelle liaison ?
Deux liaisons anhydride-acide phosphorique ou liaison anhydride phosphorique
Les liaisons anhydride-acide phosphorique ou liaison anhydride phosphorique, sont situées entre quelles phosphates ?
- Les phosphates γ et β
- Les phosphates β et α
Quels sont les paramètres intervenant dans les variations d’énergie libre au sein de la cellule ?
- Le cation métallique magnésium (Mg
2+) présent dans le cytosol se lie à l’ATP et à l’ADP. Il se complexe avec une forte affinité aux groupes chargés négativement au niveau des liaisons β-γ et α-β - Le pH qui modifie les interactions phosphate-phosphate
- Et les concentrations relatives d’ATP, d’ADP et de Pi (phosphate inorganique), qui ne sont pas identiques et sont beaucoup plus faibles que les concentrations standard (1M)
Dans quels processus l’énergie libre libérée par hydrolyse de l’ATP, elle est directement utilisable ?
- La contraction musculaire (travail mécanique)
- le transport actif des ions minéraux ou des nutriments cellulaires à travers la membrane contre un gradient osmotique (travail osmotique)
- Travail chimique (exemple : biosynthèse des macromolécules cellulaires)
- Production de chaleur
Par quoi est accompagné l’hydrolyse d’une molécule d’ATP en ADP dans les cellules animales ?
2 K+ (potassium) Intérieure (entrée)
3 Na+ (Sodium) Extérieure (sortie)
Memo: KINE
Qu’est ce que la respiration cellulaire ?
Ce processus cellulaire impliqué dans la consommation de dioxygène et la formation de dioxyde de carbone. Les cellules obtiennent leur énergie sous forme de molécules d’ATP en oxydant le glucose en CO2 et H2O dans des conditions aérobies c’est-à-dire en présence d’oxygène.
Quelle est l’équation bilan de la respiration cellulaire ?
C6H12O6 + CO2 -> 6CO2 + 6H2O
Qu’est ce que le potentiel redox standard ?
Le potentiel redox standard est défini par rapport à la demi-réaction de réduction de l’hydrogène dans les conditions standard :
le potentiel E0=0 Volt
Dans quel condition peut - on définir le potentiel redox standard ?
Le potentiel d’oxydoréduction peut être défini dans des conditions standard plus proches des conditions biologiques, c’est-à-dire à pH=7 au lieu de pH=0.
Dans ce cas on définit E’0 au lieu de E0, les 2 échelles étant décalées suivant cette formule :
E’0=E0 - 0,42 Volt
En combien d’étape la respiration cellulaire est-elle divisée ?
Elle est divisée en trois grande étapes
Quel est la 1ère étape de la respiration cellulaire ?
le glucose mais aussi les acides gras et certains acides aminés sont oxydés pour former le groupement Acétyl de l’acétyl-CoA. Cette étape a lieu dans le cytosol.
→ Production d’acétyl-CoA
Quelle est la 2ème étape de la respiration cellulaire ?
Ces résidus acétylés sont oxydés par voie enzymatique en dioxyde de carbone (CO2)
dans le cycle de l’acide citrique (ou cycle de krebs) .
L’énergie libérée par ces oxydations est conservée dans des transporteurs d’électrons sous leur forme réduite (NADH et FADH₂). Cette étape a lieu dans la matrice mitochondriale.
→ Oxydation d’acétyl-CoA
Quelle est la 3ème étape de la respiration cellulaire ?
Ces transporteurs réduits (NADH , FADH2) sont eux-mêmes oxydés pour produire des protons et des électrons. Ces électrons sont transportés le long d’une chaîne de transporteurs d’électrons, appelée chaîne respiratoire, vers l’oxygène (accepteur final) qui est alors réduit en eau (H₂O).
L’énergie libérée au cours de ce transfert d’électrons est conservée sous forme d’ATP par un mécanisme appelé phosphorylation oxydative.
Cette étape a lieu sur la membrane interne des mitochondries.
De quoi est constituer la matrice mitochondriale ?
La membrane externe contient de nombreuses porines, protéine de transport formant de grands canaux aqueux à travers la bicouche lipidique et laissent diffuser les petites molécules de moins de 5 kDa.
Qu’est ce que la mitochondrie ?
La mitochondrie est un organite situé dans les cellules eucaryotes. C’est le point de convergence de tous les processus cataboliques, qu’ils mettent en jeu des lipides, des glucides ou des protéines.
