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Biochimie 1531 > Bioénergétique > Flashcards

Bioénergétique Flashcards

1
Q

Que définit le catabolisme?

A

Un ensemble de réactions de dégradation moléculaire

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Q

Que définit l’anabolisme?

A

Un ensemble de réactions de synthèse moléculaire.

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3
Q

Qu’est-ce que l’énergie potentielle chimique?

A

Énergie stockée dans les liaisons assemblant les atomes en molécules.

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4
Q

Que signifie une variation d’énergie libre négative (delta G)?

A

Une réaction exergonique (anabolisme). Le système est instable et la réaction se déroule spontanément.

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5
Q

Que signifie une variation d’énergie libre positive (delta G)?

A

Une réaction endergonique (catabolisme). Il faut un apport en énergie du milieu extérieur au système pour le rendre négatif et que le processus ait lieu.

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6
Q

Qu’est-ce qu’une variation d’énergie libre?

A

Une «partie» de l’énergie d’un système qui produit un travail utile : soit une partie de l’énergie potentielle du système deltaH qui ne s’est pas dissipée sous forme de chaleur (deltaS).

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7
Q

De quoi dépend la spontanéité d’une réaction?

A

Des concentrations réelles des réactifs.

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8
Q

Vrai ou faux? Spontanéité thermodynamique correspond à une réaction rapide.

A

Faux.

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9
Q

Vrai ou faux? Les enzymes permettent de changer les concentrations initiales et finales des réactifs et des produits.

A

Faux. Elles changent seulement la vitesse de réaction en agissant comme catalyseurs.

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10
Q

Que produit l’oxydation de combustibles métaboliques?

A

Des cofacteurs réduits comme NADH et FADH2.

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11
Q

Le transfert d’e- du NADH/FADH2 sur O2 est une réaction exergonique ou endergonique?

A

Exergonique. L’énergie libérée est récoltée pour synthétiser de l’ATP.

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12
Q

Vrai ou faux? Dans une réaction d’oxydoréduction, un des réactifs nommé oxydant est RÉDUIT en gagnant des e-. L’autre réactif, nommée réducteur, est oxydé en cédant des e-.

A

Vrai.

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13
Q

Vrai au faux?
Réduction → Perte d’e-
Oxydation → Gain d’e-

A 
Faux. Truc : LEO the lion says GER
LEO: Loss of E- Oxydation
Oxydation → Perte d'e-
GER : Gain of E- Reduction
Réduction → Gain d'e-
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14
Q

Que sont NAD et FAD?

A

Ce sont deux transporteur de 2 e-.
NAD : accepte un ion H- (hybride, 1p+ avec 2e-)
FAD: accepte 2 H (2p+ et 2e-)

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15
Q

Qu’est-ce que le potentiel de redox et que signifie le potentiel de redox standard?

A

Ce potentiel indique la tendance qu’a une substance à être réduite (accepter des e-). Le potentiel de redox standard est en conditions standard (soit 1 atm, 25°C, pH 7,0 et tous espèces à concentration de 1M) .

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16
Q

Vrai ou faux? Plus un potentiel de redox standard est grand, plus il y a de chances que la forme oxydée du substrat accepte des e- pour être réduite.

A

Vrai.

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17
Q

De quoi dépend le potentiel de redox réel?

A

Des concentrations réelles des espèces oxydées et réduites.

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18
Q

Vrai ou faux? Les e- vont spontanément de la substance au potentiel de redox le plus FORT vers la substance au potentiel de redox le plus FAIBLE.

A

Faux. C’est le contraire.

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19
Q

D’après l’équation de Nerst…
A) Une variation de potentiel de redox POSITIF indique une réaction spontanée.
B) Une variation de potentiel de redox NÉGATIF indique une réaction spontanée.

A

A) POSITIF

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20
Q

Vrai ou faux? La composition ionique de l’espace inter-membranaire est équivalente à celle du cytosol.

A

Vrai.

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21
Q

La membrane externe de la mitochondrie est-elle imperméable aux petites molécules et aux ions?

A

Non, elle est perméable. C’est plutôt la membrane interne qui est imperméable aux ions et molécules non chargées (ex: acides gras à longues chaînes et transporteurs d’ADP).

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22
Q

Où se fait la phosphorylation oxydative?

A

Dans la membrane interne de la mitochondrie.

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23
Q

Où se fait le cycle de Krebs et l’oxydation des acides gras?

A

Dans la matrice mitochondriale.

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24
Q

Quel type de protéines permettent la diffusion de substances allant jusqu’à 10kD?

A

Protéines du type porine.

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25
Q

Quelles sont les deux sources de NADH/FADH2?

A

1- Cytosol

2- Mitochondrie (cycle de l’acide citrique (Bêta oxydation))

26
Q

À quoi sert la navette glycérol phosphate?

A

C’est un mécanisme d’échange de molécules qui permet de recycler en NAD+ le NADH+H+ issu de la glycolyse produit dans le cytosol en transférant ses électrons à haut potentiel de transfert aux mitochondries à travers la membrane mitochondriale interne pour rejoindre la respiration cellulaire à travers une ubiquinone.

27
Q

Quels sont le bilant au niveau cytoplasmique et au niveau mitochondriale avant et après le mécanisme de navette glycérol phosphate?

A

Avant :
Cytoplasmique : NADH + H+
Mitochondriale : E- FAD

Après :
Cytoplasmique : NAD +
Mitochondriale : E- FADH2

28
Q

À quoi sert la navette malate/aspartate?

A

C’est un mécanisme de transport de molécules chez les eucaryotes à travers la membrane mitochondriale interne afin de transférer le NADH+H+ issu de la glycolyse produit dans le cytosol vers la matrice mitochondriale en régénérant du NAD+ dans le cytosol.

29
Q

Qu’est-ce que la chaîne respiratoire?

A

C’est une chaîne de transport d’e- qui réalise l’oxydation de coenzymes tels le NADH et l’ubiquinone.

30
Q

D’où viennent les coenzymes NADH et ubiquinone pour la chaîne respiratoire?

A

De la glycolyse, du cycle de l’acide citrique, oxydation des acides gras, etc.

31
Q

Quel est le but de la respiration cellulaire ?

A

Véhiculer des e- de NADH vers O2 pour réduire O2 en H2O.

32
Q

Que donne la navette glycérol phosphate et la navette malate-asparte respectivement?

A

Navette glycérol phosphate donne du FADH2 et la navette malate-asparte donne du NADH.

33
Q

Où se passe la chaîne respiratoire ?

A

Entre la matrice mitochondriale et espace intermembranaire, soit dans la membrane interne de la mitochondrie.

34
Q

Que se passe-t-il dans le Complexe I de la chaîne respiratoire (3)?

A

1- Il y a oxydation du NADH : 2e- sont transférés dans le Complexe I (NADH + H+ devient NAD+) pour rejoindre la Coenzyme Q (Ubiquinone).
2- L’énergie libérée lors de ce transfert est utilisée pour transporter 4 protons vers espace intermembranaire.
3- L’Ubiquinone (Q) est réduite en Ubiquinol (QH2)

35
Q

Qu’est-ce que la Coenzyme Q (Ubiquinone)?

A

C’est un transporteur soluble d’e- qui se promène dans la membrane interne de la mitochondrie.

36
Q

Que se passe-t-il dans le Complexe II (2)?

A

1- C’est le deuxième point d’entrée des électrons dans la chaîne respiratoire. Cette enzyme présente la particularité d’appartenir à la fois au cycle de Krebs et à la chaîne respiratoire. Elle catalyse l’oxydation du succinate en fumarate et la réduction de la coenzyme Q10.
2- Stock d’ubiquinol : réduction de la coenzyme Q10. → PAS DE POMPE À PROTONS

37
Q

Que se passe-t-il dans le Complexe III (3)?

A

1- Réoxydation de l’ubiquinol (QH2)
2- Transfert des e- provenant de QH2 vers le cytochrome c (protéine membranaire périphérique)
3- Transport de 4 protons vers espace intermembranaire

38
Q

Quel est le rôle de cytochrome c?

A

Transporter les e- entre le complexe III et IV. Un e- par cytochrome.

39
Q

Que se passe-t-il dans le Complexe IV (3)?

A

1- Oxydation du cytochrome c.
2- 4e- transportés par 4 cytochromes sont consommés pour réduction d’O2.
3-Transport de 2 protons vers espace intermembranaire.

40
Q

Que comporte le centre de redox du complexe IV ?

A

Des groupements hèmes et des ions de cuivre.

41
Q

Quels sont les principaux participants pour chacun des complexes de la chaîne respiratoire?

A

Complexe I : NADH + H+, ubiquinone (=Coenzyme Q) et ubiquinone réductase

Complexe II : succinate et ubiquinone réductase

Complexe III : Ubiquinol (QH2) et cytochrome c réductase.

Complexe IV : Cytochrome c oxydase

42
Q

Que provoquent les réactions d’oxydoréduction catalysées par les Complexe I, III et IV mitochondriaux?

A

Il y a création d’un déséquilibre dans l’espace intermembranaire par les transferts des protons : changement de concentrations de protons et de charge électrique dans la matrice (moins de p+) et l’espace intermembranaire (plus de protons).

43
Q

Que permet la formation d’un gradient transmembranaire de protons durant le transport des e- lors de la chaîne respiratoire?

A

Cela permet de fournir assez d’énergie libre pour faire la synthèse d’ATP.

44
Q

Pendant le transport d’e-, il y a transfert de protons à paritr de complexes respiratoires à l’exception de quel complexe?

A

Complexe II

45
Q

Lequel est faux ? La coenzyme Q transfère ses e-….
A) Entre le complexe III et IV
B) Entre le complexe II et III
C) Entre le complexe I et III

A

A) Les e- entre le complexe III et IV sont transférés par des cytochrome c.

46
Q

De quoi dépend la variation d’énergie pour générer les gradients de protons (2)?

A

1- Du gradient de concentration chimique

2- De l’effet électrique

47
Q

Que compose l’effet électrique lié à la variation d’énergie pour générer les gradients de protons (3)?

A

1- Charge des ions
2- Potentiel de membrane dû au déséquilibre de charges postitives
3- Constante de Faraday

48
Q

Quel est la variation d’énergie pour un proton afin de générer un gradient?

A

20 kj/mol, soit environ 5,2 kcal/mol

49
Q

Quelle est la structure de l’ATP synthase?

A

Elle est formée de 2 parties : soit F0 (enchâssée dans la membrane) et F1 (endroit où se passe l’activité catalytique.

50
Q

Sur quoi repose la synthèse de l’ATP via l’ATP synthase?

A

Sur une conversion énergétique mécanique : changement au niveau de sa conformation des sous-unités de l’ATP synthase.

51
Q

En quoi est transformé l’énergie chimique de réactions redox via l’ATP synthase?

A

Elle est transformé en force protomotrice, puis en mouvement mécanique d’un moteur rotatif qui fournit de l’énergie chimique sous forme d’ATP.

52
Q

Quel est le rendement énergétique du couplage de la phosophorylation de l’ATP pour une paire d’e- qui passe dans la chaîne respiratoire?

A

Variation d’énergie pour l’oxydation pour 1 M de NADH = 220kJ

NADH→ 1 paire d’e- → 10 protons (4 CI, 4 CIII et 2 CIV).

Varitation d’énergie pour un proton = 20,4kJ
Énergie totale pour 10 p+ = 204kJ
Rendement couplage = 204/220 = 90%

53
Q

Quel est l rapport P/O (nombre de phosporylation d’ADP par atomes d’oxygène réduits)?

A

P/O = 2.5 ATP pour NADH (10p+) et P/O= 1.5 ATP pour FADH2 (6p+)

ATPase a besoin de 4H+ pour synthétiser 1 ATP. → retour des H+ dans ATP synthase donne une variation d’énergie de -20,4kJ/mol et comme il faut 4 moles de H+ par ATP → -81,6kJ/mol

54
Q

Quels sont les deux mécanismes pour produire de l’ATP?

A

1- Phosphorylation au niveau du substrat (Glycolyse et Krebs)
2- Gradient ionique (Chiosmose)

55
Q

Quel est le bilan total de la glycolyse et du cycle de Krebs ?

A

32 ATP , soit 10 NADH (2.5 ATP chacun) et 2 FADH (1.5 ATP chacun) + 2 ATP + 2 GTP

56
Q

Quels sont les inhibiteurs de la phosphoylation oxydative pour chaque complexe de la chaîne respiratoire ?

A 
Complexe I : Rotenone
Complexe II : Malonate
Complexe III : Antimycin-A
Complxe IV : Cyanide
Complexe V (ATPsynthase) : Olygomycine
57
Q

Vrai ou faux? Toute l’énergie potentielle du glucose est transformée en ATP.

A

Faux. Une partie est sous forme de chaleur.

58
Q

L’ATP produit par la glycolyse dans le cytosol se fait par :
A) Bêta-Oxydation
B) Phosphorylation oxydative
C) Phosphorylation au niveau du substrat

A

C)

Bêta-Oxydation est dans la mitochondrie et phosphorylation oxydative est dans la membrane mitochondriale.

59
Q 
Les e- du FAH2 produisent : 
A) 32 ATP
B) 1.5 ATP
C) 4 ATP
D) 3 ATP
A

B)

60
Q

La séquence des événements du transport des électrons a été élucidée
grâce a l’utilisation des inhibiteurs comme la roténone, l’antimycine A et le
cyanure. Qu’advient-il de la consommation d’oxygène lors de l’addition de
ces inhibiteurs?
A) Diminue
B) Augmente
C) Aucun changement

A

A)

61
Q

c

A

c

Biochimie 1531 (8 decks)

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