Bioénergétique

Question 1

Comment exprime-t-on le changement d’énergie libre (ΔG) et qu’est-ce que cela représente?

Answer 1

• ΔG = ΔH - TΔS
• Énergie disponible pour faire un travail
• Prédit si le sens d’une réaction est favorable ou non

Question 2

Que représente le changement d’enthalpie (ΔH)?

Answer 2

Chaleur relâchée ou absorbée au cours d’une réaction

Question 3

Que représente le changement d’entropie (ΔS)?

Answer 3

Mesure du désordre

Question 4

Que signifie un ΔG négatif?

Answer 4

La réaction est spontanée et exergonique (dégagement d’énergie)

Question 5

Que signifie un ΔG positif?

Answer 5

La réaction n’est pas spontanée et elle est endergonique (il faut apporter de l’énergie au système)

Question 6

Que signifie un ΔG égal à 0?

Answer 6

La réaction est à l’équilibre

Question 7

Quel est le lien entre l’énergie libre, une réaction directe (A -> B) et une réaction inverse (B -> A)?

Answer 7

L’énergie libre des 2 réactions est égales, mais de signe inverse (direct négatif et inverse positif)

Question 8

Sur quoi repose le couplage énergétique?

Answer 8

Les lois de thermodynamique

Question 9

À quoi correspond le couplage énergétique?

Answer 9

À l’addition des ΔG des réactions faisant partie de la même voie métabolique. Pour qu’une voie métabolique aie lieu, il faut que la somme des ΔG de ses réactions soit négative, ce qui permet de maintenir une température de 37°C par dégagement de chaleur

Question 10

Qu’arrive-t-il lors du couplage de réactions endergoniques avec des réactions exergoniques?

Answer 10

Les 2 réactions vont être spontanées

Question 11

Vrai ou faux? Le couplage est aussi possible par la synthèse d’une substance d’énergie potentiellement élevée suite à la réaction exergonique.

Answer 11

Vrai

Question 12

Vrai ou faux? L’énergie emmagasinée de réaction est utilisée pour permettre une seule réaction.

Answer 12

Faux, une ou plusieurs réactions

Question 13

Qu’est-ce qu’un intermédiaire commun?

Answer 13

C’est lorsqu’un produit d’une réaction est le substrat d’une 2e. Il est impliqué dans 2 réaction successive

Question 14

Quelle est la réasultante de l’oxydation de substrats, tels que les lipides et les polysaccharides?

Answer 14

Il y a un dégagement d’énergie pouvant être emmagasinée sous la forme d’intermédiaire à haut potentiel énergétique (ex: ATP). L’hydrolyse de ces intermédiaires permet le transfert vers un processus endergonique.

Question 15

Quelle est la composition de l’adénosine triphosphate (ATP)?

Answer 15

• Adénine (base azotée –> purine)
• Ribose (sucre)
• 3 groupements phosphate: 1 lien phosphoester et 2 liens phosphoanhydrides

Question 16

Que représentent les liens phosphoanhydrides?

Answer 16

Ce sont des liens hautement énergétiques. Plus ils sont éloignées du sucre, plus ils sont énergétiques

Question 17

Vrai ou faux? L’ATP est à la fois un accepteur et un donneur d’énergie.

Answer 17

Vrai

Question 18

Vrai ou faux? L’ATP est une forme de stockage de l’énergie.

Answer 18

Faux, plutôt une forme de transport

Question 19

Quel est le rôle de l’ATP?

Answer 19

Il s’agit d’un fournisseur énergétique. On en retrouve assez dans une cellule pour la fournir en énergie pendant 1 minute

Question 20

Quel est le réservoir énergétique dans les muscles et le cerveau?

Answer 20

Phosphocréatine, soit une molécule de créatine phosphorylée riche en énergie. Elle est utilisé dans les muscles pour régénérer l’ATP avec l’ADP lors d’un effort intense (très court terme)

Question 21

Quel groupe de composés est impliqué dans la production de l’ATP et quel est le plus abondant?

Answer 21

Les composés thioester. Le plus abondant est l’acétyl- coenzyme A (CoA = transporteur de groupement acétyl). Il a le rôle d’intermédiaire dans toutes les voies métaboliques et il est un fournisseur d’énergie

Question 22

À quoi correspond un lien thioester?

Answer 22

Il s’agit de la condensation d’un sulfur avec un groupement acyle formant un lien hautement énergétique

Question 23

Par quoi se fait la métabolisation des molécules riches en énergie?

Answer 23

Par les réactions d’oxydoréduction

Question 24

Que forment les réactions d’oxydation?

Answer 24

Des intermédiaires métaboliques qui vont agir comme donneur d’électrons pour des coenzymes (ex: NAD+). Il y aura alors la formation de coenzyme réduits riches en énergie (ex: NADH) qui pourront servir à la production d’ATP

Question 25

Outre le NADH, quels sont les autres coenzymes nécessaire pour les oxydoréductases?

Answer 25

• Pyridine nucléotide: NAD+ et NADP+
• coenzymes flaviniques
• ubiquinones (coenzyme Q - chaîne respiratoire)
• Vitamine C, acide lipoïque, coenzyme hèminique, etc.

Question 26

Quels sont les différences entre le NAD+, le NADP+, le NADH et le NADPH?

Answer 26

• NAD+ et NADP+: utiles pour la réduction par les deshydrogénases (toujours sous forme soluble)
• NADH: Principalement pour transporter les équivalents réducteurs des voies de catabolisme vers la chaîne respiratoire (métabolisme énergétique)
• NADPH: Agent réducteur majeur des réactions de biosynthèse

Question 27

Quelles sont les caractéristiques des coenzymes flaviniques (FAD)?

Answer 27

• Peut accepter 2 protons et 2 électrons lors de la réduction
• Présent dans les deshydrogénases, oxydases et monooxygénases
• Sont toujours liés à l’enzyme = groupements prosthétiques

Question 28

Quelle est la différence entre la forme quinone (FAD), la forme semiquinone (FADH) et la forme hydroquinone (FADH2) des coenzymes flaviniques?

Answer 28

• Quinone: 2 doubles liaisons et pas de H
• Semiquinone: 1 double liaison, un H et un proton (1re réduction)
• Hydroquinone: 2 H et 1 double liaison (double réduction)

Question 29

Comment nomme-t-on les enzymes catalysant les réactions d’oxydoréduction?

Answer 29

Oxydoréductases

Question 30

Quels sont les 4 grands types d’oxydoréductases?

Answer 30

• Oxydases/déshydrogénases aérobies
• Peroxydases
• Oxygénases
• Déshydrogénases anaérobies

Question 31

Que font les oxydases?

Answer 31

Catalysent le retrait d’atomes d’hydrogène d’un substrat en utilisant l’oxygène comme accepteur d’hydrogène ( ex: AH2 + 1/2 O2 –> A + H2O)

Question 32

Que font les déshydrogénases aérobies?

Answer 32

Catalysent le retrait d’un atome d’hydrogène d’un substrat en utilisant l’oxygène ou d’autres substances comme accepteur d’hydrogène (ex: AH2 + O2 –> A + H2O2)

Question 33

Que font les peroxydases?

Answer 33

Catalysent la dégradation du peroxyde d’hydrogène dans un but de détoxification (ex: 2 H2O2 –> 2 H2O + O2)

Question 34

Que font les déshydrogénases anaérobies?

Answer 34

Catalysent le retrait d’un atome d’hydrogène sans utiliser l’oxygène comme accepteur d’hydrogène (ex: effort musculaire intense –> glycolyse anaérobie où l’accepteur est un coenzyme réduit)