Bioénergétique Flashcards
Quels sont les produits de l’anabolisme ?
Les macromolécules
Quels sont les produits du catabolisme ?
Les briques élémentaires
Quelle voie métabolique utilise l’énergie libre ?
L’anabolisme
Quelle voie métabolique produit l’énergie libre ?
Le catabolisme
Qu’est-ce que l’énergie potentielle chimique ?
C’est l’énergie stockée dans les liaisons assemblant les atomes des molécules
Quel type de réaction observe-t-on lorsque deltaG est positif ?
Réaction endergonique
Lorsque la réaction est endergonique, dela G est…
Positif
Quel type de réaction observe-t-on lorsque deltaG est négatif ?
Réaction exergonique
Lorsque la réaction est exergonique, deltaG est…
Négatif
Qu’est-ce qui est commun à toutes les réactions in vivo ?
Elles s’accompagnent d’une diminution d’énergie libre
Avec quel type de réaction sont couplées les réactions défavorables ?
Avec des réactions favorables
Quelle molécule organique se charge de produire l’énergie libre ?
L’ATP
De quoi dépend la spontanéité d’une réaction ?
Des concentrations réelles des réactifs
Est-ce que la spontanéité thermodynamique signifie que la réaction est rapide ?
Non
Quelle charge énergétique le corps essai t-il de tenir ?
plus grand que 0,8
De quoi dépend le calcul de charge énergétique ?
De la concentration en ATP, ADP et AMP
Quels sont les trois (3) grandes étapes de la productions d’ATP ?
1- L’oxydation de combustibles métaboliques en cofacteurs réduits. 2- Le transfert d’électron depuis les cofacteurs est une réaction exergonique et l’énergie libre est récoltée pour synthétiser de l’ATP. 3- L’énergie libre est convertie sous la forme d’un gradient transmembranaire de protons qui est ensuite utilisé pour promouvoir la synthèse de l’ATP.
On appelle la perte d’électron…
L’oxydation
On appelle le gain d’électron…
La réduction
Comment est-ce que les électrons sont transférés ?
Par paire en tant qu’atome d’hydrogène
Qu’est-ce que le FAD accepte en terme d’électron ?
Accepte deux (2) H (2 protons 2 électrons)
Qu’est-ce que le NAD accepte en terme d’électron ?
Accepte un (1) H- (hydrure, un proton avec 2 e-)
Qu’est-ce que le potentiel rédox ?
Il indique la tendance qu’à une substance à être réduite (accepter les électrons)
Qu’est-ce que E’ ?
Plus la valeur de E’ est grande, plus il y a de chances pour que la forme oxydée du substrat accepte des électrons pour être réduite.
Qu’est-ce que l’équation de Nernst permet de déterminer ?
Le potentiel rédox réel
Qu’est-ce que l’équation de Guibbs permet de déterminer ?
La variation d’énergie libre
Dans quelle direction vont spontanément les électrons (A-B) ?
De la substance au potentiel rédox le plus faible vers la substance au potentiel rédox le plus fort.
Quelle est la formule pour calculer la variation de potentiel rédox d’une réaction ?
b-c=a
Quelle est la formule du calcul de la variation d’énergie libre à partir de la variation de potentiel rédox ?
deltaG’=-nFdeltaE’0
Qu’arrive-t-il à la tendance des électrons à passer d’une substance à l’autre, lorsque la différence entre les valeurs de E’ et de la variation d’énergie augmente ?
Elle augmente
Lorsque delta E’0 est positif, la réaction est…
Exergonique
Lorsque delta E’0 est négatif, la réaction est…
Endergonique
La membrane externe d’une mitochondrie est perméable à quelles molécules ?
Petites molécules et ions
Que se passe-t-il dans la membrane interne de la mitochondrie ?
La phosphorylation oxydative
Est-ce que la composition ionique de l’espace intermembranaire est équivalente à celle du cytosol ?
Oui
Par quoi est-ce que la plupart du NADH et du FADH2 dans la matrice mitochondriale est générée ?
Par le TCA et la béta oxydation
Comment est-ce que le NADH du cytosol entre dans la mitochondrie ?
Par les navettes glycérol phosphate
Quelle est le rôle des crêtes dans la mitochondrie ?
Augmenter la surface
Est-ce que le transfert des électrons du NADH vers l’O2 est commun à tous les organismes ?
oui
De quoi est composé le complexe 1 de la chaîne respiratoire ?
NADH - ubiquinone réductase
De quoi est composé le complexe 2 de la chaîne respiratoire ?
Succinate - ubiquinone réductase
De quoi est composé le complexe Q de la chaîne respiratoire ?
Coenzyme Q = ubiquinone
De quoi est composé le complexe 3 de la chaîne respiratoire ?
ubiquinol - cytochrome c réductase
De quoi est composé le complexe 4 de la chaîne respiratoire ?
Cytochrome c réductase
De quoi est composé le complexe 5 de la chaîne respiratoire ?
ATPase/ATP synthase
Quel est le bilan de la navette glycérol phosphate ?
NADH+H+ + E-FAD donne NAD+ + E-FADH2
Quelles sont les étapes de la navette glycérol phosphate ? (4)
1- Les électrons de NADH sont transférés à la CoQ. 2- LA GPDc transforme le NADH en NAD+ et le DHAP en GP. 3- Les deux électrons sont transférés à la CoFAD de la GDPm pour former le FADH2 4- Le GP est reconverti en DHAP et les 2e- sont données à la CoQ. Il sort vers le cytosol pour recommencer le cycle.
Quelles sont les étapes de la navette malate/aspartate ?
1- Dans le cytosol l’enzyme MDH1c oxyde le NADH en même temps qu’elle va convertir l’OAA en malate. 2-La malate passe dans la matrice avec NAD+. 3- Et la MDH2m va catalyser la réaction inverse et reconvertir le malate en OAA comme vous avez déjà vu dans le cycle de Krebs. Dans cette réaction les électrons passent au NAD pour former le NADH. 4- . OAA ne peut pas sortir de la mitochondrie alors qu’il est d’abord converti en aspartate. 5- Il sort de la mitochondrie. 6- Au cytosol l’aspartate est reconverti en OAA par la même réaction.
Comment fonctionne le complexe 1 de la chaîne respiratoire ?
Le complexe I reçoit les électrons du NADH et les transporte vers le CoQ (l’ubiquinone). Les protéines du complexe I ont des cofacteurs pour transporter les e-: le FMN et les centres Fer-soufre. Les e- avec haute énergie du NADH vont d’abord au FMN et ensuite sont transportés à travers une série de centres Fer-soufre pour finir à l’ubiquinone.
Quels sont les centres (3) rédox du complexe 1 ? Combien d’électrons peuvent ils transporter ?
FMN 2e-, centres fer-soufre 1e-, coenzyme Q 2e-
Quelle est la distance requise pour transmettre des électrons ?
14 A
Quel est le rôle du complexe 1 dans la chaîne respiratoire ?
Transformer le NADH+H+ en NAD+en pour pomper 4 protons
À partir du complexe 1, combien de proton sont pompés à travers la membrane ?
4
Lors du transfert de l’NADH à l’ubiquinone, les protons sont transportés de où à où ?
De la matrice mitochondriale à l’espace intermembranaire
Qu’est-ce qu’un centre fer soufre ?
Ce sont des micro chemins pour les électrons.
Combien d’électron(s) est-ce qu’un centre Fer Soufre transfère à la fois ?
1
Sous quelles formes est-ce que les atomes de Fer cyclent ?
Entre Fe2+ et Fe3+
Qu’est-ce que la chaîne isoprénique ?
Taille variable, hydrophobe, reste collée à la membrane, sur l’ubiquinone
Quelles sont les trois formes de la coQ ?
L’ubiquinone, intermédiaire semi quinone et ubiquinol.
Combien d’électron peut transporter NADH, FADH2 et CoQ ?
2
Quel est le rôle du complexe 2 ?
Rassembler les électrons de plusieurs membranes de la mitochondrie avec la CoQ.
Quels autres enzymes donnent des électrons à la CoQ au complexe 2 ?
La SDH du cycle de Krebs, Acyl-CoA déshydrogénase de la béta oxydation et GGPD de la navette glycérol phosphate.
Quelle est la première étape du transfert d’électron de l’ubiquinol dans le complexe 3 ?
Pendant la première étape, l’ubiquinol donne un e- a l’ISP et un e- au cyt b. 2 protons sont déplacés à l’espace IM. L’ubiquinone (forme oxydée) se déplace ensuite à une 2e site du complexe 3 ou elle reçoit le e- du cyt b et forme une semiquinone. ISP donne son électron au cytochrome c1 dans le complexe III qui le donne ensuite au cytochrome c, une petite protéine soluble a l’espace IM..
Quelle est la deuxième étape du transfert d’électron de l’ubiquinol dans le complexe 3 ?
A la 2e étape une 2e molécule d’ubiquinol fait la même chose que la première molécule, donne un e- a l’ISP et un autre au cyt b. 2 autres protons sont déplacés a l’espace IM. Par contre, l’e- du cyt b est maintenant transféré à la semiquinone pour régénérer l’ubiquinol.
La balance c’est l’oxydation d’une molécule de ubiquinol, la réduction de 2 molécules de cytochrome c et le transport de 4 protons. Ce mécanisme est connu comme le cycle Q.
Qu’est-ce qui transporte les électrons entre le complexe 3 et le complexe 4 ?
Le cytochrome c
Pourquoi est-ce que 4 électrons apportés par le cytochrome c sont consommé dans le complexe 4 ?
Pour la réduction de l’O2
De quoi sont composé les centres rédox du complexe 4 ?
De groupements hèmes et d’ions de cuivre
Quelle est la balance d’électron par molécule d’NADH ou FADH2 ?
2 parce que 2 sont utilisé pour activer la CTE
Sachant que la CTE et la phosphorylation oxydative sont couplées, qu’arrive-t-il lorsque la CTE arrête de fonctionner ?
La synthèse d’ATP mitochondriale arrête
Sachant que la CTE et la phosphorylation oxydative sont couplées, qu’arrive-t-il lorsque la phosphorylation oxydative arrête de fonctionner ?
Les protons s’accumulent, le pompage arrête et l’oxydation du NADH et FADH2 arrêtent aussi.
Quels sont les deux composantes du gradient de concentration ?
Électrique et chimique
Quel est le rapport P/O de pour l’NADH est quel est son nombre de protons ?
2,5 avec 10 protons
Quel est le rapport P/O de pour FADH2 est quel est son nombre de protons ?
1,5 ; 6 protons
Une rotation complete du F1ATPase produit combien d’ATP ?
3
Si c=12, combien de proton F1ATPase a besoin pour former 1 ATP ?
4
Quel est le bilan final de l’oxydation du glucose ?
32 ATP
Comment est-ce que les électrons arrivent et sortent dans le complexe 1 ?
Les électrons arrivent et sortent en pair, mais ils ont transporté individuellement. L’énergie chimique des électrons est d’abord transformée en énergie mécanique pour changer la conformation de portes a protons dans la partie membranaire du complexe I.
Comment est-ce que le complexe 1 fait pour faire traverser 2 électrons à travers la membrane ?
Le NADH donne 2e- et le centres F-S peuvent seulement accepter un électron. Le FMN et l’ubiquinone possèdent une structure capable de former un stade intermédiaire ou semiquinone avec un seul électron. Le NADH donne ses 2e- au FMN qui transmettre un au centre F-S, attend que celui-ci le transmette au prochain centre F-S et ensuit donne son deuxième e-. Pareille, la ubiquinone accepte un e- du dernier centre F-S pour former une semiquionoe et attendre pour en deuxième e-.
