Bioénergétique Flashcards
Définition : énergie potentielle chimique
énergie stockée dans les liaisons assemblant atomes en molécules
Définition catabolisme
–> dégradation composés organiques : destruction
Définition anabolisme
–> phénomène de biosynthèse : construction
oxydoréduction
réaction qui implique un échange d’électrons entre réactifs
Définition : énergie libre
énergie interne d’un système - la quantité d’énergie qui ne peut pas être utilisée pour effectuer un travail
DONC = quantité de travail d’un système thermodynamique
Comment appelle-t-on une réaction ΔG>0
- Endergonique : qualifie une réaction chimique qui s’accompagne d’un gain d’énergie libre
–> réaction ne se produit pas
Comment appelle-t-on une réaction ΔG<0
- Exergonique : perte (relâche) énergie libre
–> réaction se produit
De quoi dépend la variation d’énergie libre d’une réaction
la concentration de chacun des réactants
Réaction d’hydrolyse d’ATP
“réaction défavorables sont couplées avec réactions favorables”
Réaction exergonique utilisée par les cellules pour donner de l’énergie libre aux réactions endergoniques
Comment s’appellent les groupes phosphates chargés négativement ?
- α : alpha
- β : beta
- γ : gamma
En quoi est convertie l’énergie potentielle chimique de composée combustible à la place d’être utilisée pour supporter réactions endergoniques ?
ATP
Synonyme d’énergie libre
ΔG / DG
Pourquoi la concentration molaire de chaque substance est-elle importante ?
La variation de DG dépend de la concentration
VRAI ou FAUX
- Si la concentration d’ATP diminue, la valeur réelle de DG diminue aussi
VRAI
L’équation de GIBBS nous indique qu’une réaction avec une DG0 ———- peut devenir ——– si les ——— sont très concentrés par rapport aux produits de la réaction
- positive
- favorable
- réactants
VRAI ou FAUX
Spontanéité d’une réaction biochimique = rapidité de la réaction
FAUX
-ce sont les enzymes qui contrôlent vitesse de réaction
En général, les réactions anaboliques ont une DG
- Positive
- Négative
- Nulle
NÉGATIVE
Qu’est qu’un co-facteur
C’est un groupe non protéique qui accompagne une protéine, au plus souvent une enzyme
Oxydation
Perte d’e-
Réduction
Gain d’e-
Oxydant dans une réaction redox
accepte e-
Réducteur dans une réaction redox
donne e-
VRAI ou FAUX
Les électrons sont transférés par paire en tant qu’atomes H dans les réactions métaboliques
VRAI
Potentiel REDOX
tendance qu’a une substance à être réduite
VRAI ou FAUX
plus la valeur E°’ est >, plus il y a de chances pour que la forme oxydée du substrat accepte des e- pour être réduite
VRAI
VRAI ou FAUX
La combustion est une réaction d’oxydation
VRAI
[En biologie, les organismes vont utiliser la puissance du pouvoir oxydant pour générer de l’énergie : en évitant combustion/feu]
Potentiel redox (E) ne dépend pas de la concentration
VRAI ou FAUX
FAUX
VRAI ou FAUX
- Les électrons vont spontanément de la substance au potentiel REDOX le + faible à celle avec un potentiel REDOX + fort
VRAI
VRAI ou FAUX
- si potentiel REDOX est faible, les e- ont plus d’énergie
VRAI
[Transfert d’e- = favorable dans direction où ils perdent énergie]
Comment pouvons-nous calculer la variation de l’énergie libre à partir de la variation du potentiel rédox
Joindre les 2 réactions : b-c
b- pyruvate + 2H⁺+ 2He⁻⇒ lactate
c- NADH⁺ +2e⁻ + 2H⁺⇒ NADH + H⁺
(b-c = a)
VRAI ou FAUX
- Une réaction avec ΔE° positive correspond à une réaction spontanée avec ΔG négatif
VRAI
Def : spontanéité d’une réaction
atteinte d’un état de stabilité [produit + stable que le réactif (exothermique) ]
Où passent les e- de NADH avant d’aller vers l’oxygène ?
passent par complexes respiratoires dans mitochondries /membranes des bactéries
D’après l’équation DG°=-nF DE°
a) Une variation du potentiel redox négatif indique une réaction spontanée
b) Une variation du potentiel redox positif indique une réaction spontanée
a) une variation du potentiel REDOX négatif indique une réaction spontanée
VRAI ou FAUX
-NAD + est un agent oxydant qui accepte des électrons de molécules organiques pour être réduit en NADH
VRAI
VRAI ou FAUX
- Dans une réaction chimique, si une molécule ou un atome est oxydé, un autre doit être réduit
VRAI
principe de conservation de l’électron
[garanti conservation d’énergie dans la charge totale du système]
Quelle(s) partie(s) de la cellule peuvent-être imperméables aux ions ?
- membrane plasmique
- Mitochondrie
Quels sont les principaux générateurs de NADH et de FADH2 dans la matrice mitochondriale ?
1- TCA (cycle acide trycarboxylique)
2- β oxydation
Quel est le rôle de la navette glycérol-phosphate ?
Faire un transfert d’e- de NADH à la coenzyme Q
Définition : isoformes
différentes formes de protéines issues d’un même gène
Définition : coenzyme Q
antioxydant produit naturellement par le corps
Quelles isoformes de l’enzyme GPD participent dans la navette glycérol-phosphate ?
1- GPDc
1- GPDm
——— a les e- après conversion et peut rentrer dans l’espace intermembranaire
NAD+
comment se régénère l’OAA (oxaloacétate) ?
- Il ne peut sortir de la mitochondrie sous forme d’OAA
- converti en aspartate
- sort de la mitochondrie
- converti de nouveau en OAA
Utilité chaîne respiratoire (chaîne de transport des électrons)
Permet aux cellules vivantes d’obtenir de l’énergie
Rôle du complexe 1
Reçoit électrons du NADH et les transporte vers le CoQ
= à la CoQ
Ubiquinone
[qui est transporteur de 2 électrones]
Cofacteurs du complexe I pour transporter les e-
- FMN
- centres Fer-souffre
Les e- avec haute énergie (du ———) vont d’abord au ——- et sont ensuite transportés à travers une série de ———– pour finir à l’————
- NADH
- FMN
- Centres fer-souffre
- Ubiquinone
VRAI ou FAUX
- Les électrons sortent et rentrent en paire mais sont transportés individuellement
VRAI
Combien de protons sont pompés à travers la membrane dans le complexe I ?
4 car il y a 4 portes à proton dans le complexe I
Acronyme FMN veut dire …
Flavine mononucléotide
Qu’est qui transfère les e- aux centres F-S ?
FMN
L’ubiquinol est la forme réduite de….
l’ubiquinone
[qui est la forme oxydée]
Grâce à sa ————- l’———- est un transporteur soluble qui se promène librement dans la membrane interne
- Queue hydrophobe
- Ubiquinone
Complexe 1 transporte …
4 H+
Complexe III transporte…
4 H+
Complexe IV transporte…
2H+
VRAI ou FAUX
Le complexe I oxyde le NADH
VRAI
QUI a un potentiel redox plus élevé entre le NADH et FMN
NADH
[donne + de e-]
Enzymes dans le complexe II qui donnent e- à ubiquinone
- SDH (succinate déshydrogénase) /du cycle de Krebs
- Acyl CoA / β oxydation
- GGPD /de la navette glycérophospahte
Combien de cytochromes possède le complexe III ?
2
- cytochrome B
- cytochrome c1
[+ une protéine FS : protéine de Rieske(ISP)]
VRAI ou FAUX
Les cytochromes sont utilisés comme transporteurs d’e- dans tous les complexes de la chaîne respiratoire
FAUX
complexes III et IV
[ce sont des protéines qui possèdent hème comme cofacteur]
VRAI ou FAUX
Fer du groupe Hème transporte un e- à la fois
vrai
Cytochromes de type c sont liées de façon ——- à la ———-
Cytochromes de type B ont une chaîne ——– qui est ———-
- covalente
- protéine
- latérale
- hydrophobe
Le complexe IV reçoit les électrons du cytochrome –
C
(il transporte les électrones du complexe III à IV)
Combien de e- sont nécessaires pour réduire une molécule de O2
4
Accepteur final de la chaîne d’e-
O2
Centre redox du complexe IV comporte des groupements ——-et des ——– de ———
- Hème
- Ions
- Cuivre
L’énergie de transport de la matrice est transformée en
Gradient de protons
2 processus au sein de la membrane interne
- CTE (oxydation de NADH et FADH2, consommation de O2 et transport de protons)
- Phosphorylation oxydative (synthase d’ATP par ATP synthase)
On dit que l’ATP synthase dissipe le ———- de protons
gradient
- Pendant le transport des électrons, il y a un transfert de protons à partir de complexes respiratoires à l’exception de quel complexe?
Complexe I,
Complexe II,
Complexe III,
Complexe IV
complexe III
- Trouver l’énoncé qui est faux. Le coenzyme Q transfère ses e-…
Entre le complexe I et III
Entre le complexe II et III
Entre le complexe III et IV
Complexe I et III
La variation d’énergie pour générer les gradients de protons
ΔG
Def : rapport P/O
rapport phosphorylisation d’ATP / atomes d’oxygène réduits
–> relation entre la quantité de molécules d’ATP produite par atome d’oxygène réduit
Une rotation complète du F1ATPase (partie F1 de l’ATP synthase) produit ——- ATP
3
[1 par chaque sous-unité de F1 beta]
VRAI ou FAUX
Une rotation complète de F0 a besoin d’un numéro de protons égal au numéro de sous-unités c
VRAI
Rapport P/O par
- ATP
- NADH
1- 2.5
2- 1.5
VRAI ou FAUX
La membrane mitochondriale a plus de chances d’être négative à l’intérieurqu’à l’extérieur
VRAI
Poid perdu sous forme de “——-“ et eau
CO2 expiré
Les électrons du FADH2 produisent______ ATP
3 ATP
Deux mécanismes de production d’ATP
1- Phosphorylation au niveau du substrat (utilise énergie chimique dans une réaction couplée)
2- Chimiosmose
VRAI ou FAUX
La phosphorylation au niveau du substrat a besoin de NADH ou FADH2
FAUX
- c’est la chimiosmose qui en a besoin
VRAI ou FAUX
La chimiosmose a besoin d’oxygène
VRAI
- contrairement à la phosphorylation au niveau du substrat
La disponibilité d’———— comme substrat de l’——— synthase va stimuler la chaîne de transport d’électrons.
—> car ATP va pouvoir dissiper le gradient de protons
- ATP
- ADP
A noter :
si ATP est abondant, il inhibe la production d’autres ATP
Inhibiteur de chaine de transport d’e-
hypoxie (= 0 oxygene)
Def : découplage
faire en sorte que les protons H+ vont retourner dans la matrice sans passer par l’ATP synthase
Si on ajoute un ——- dans le substrat, on augmente de façon importante la consommation en oxygène des cellules.
découplant
capacité de réserve = ….
respiration maximale -respiration basale
–>indique état santé de nos mitochondries
–> diminue avec l’âge
