CHAPITRE 4 Flashcards

Question

# LE COMPLEXE IV (CYTOCHROME C OXYDASE) Finalement, le complexe IV couple l’oxydation du ... à la réduction d’... en ... Combien d'électrons pompés ?

Answer 1

Finalement, le complexe IV couple l’oxydation du **cytochrome C** à la réduction d’**oxygène en eau** **2 protons sont pompés**.

Answer 2

- Augmentation de [**H+**] dans l'espace intermembranaire. - Production d’un **gradient électrochimique** - Différence de potentiel électrique et un gradient de pH entre l'**espace intermembranaire** et la **matrice** Dissipation : Retour des **protons** vers la **matrice** pour rééquilibrer les charges : Pas à travers I, II, III ni IV, Ni par diffusion !!!!! **Un moyen pour regagner la matrice est de passer au travers du complexe V, l'ATP synthase!**

Answer 3

Fonction: «transporter des protons le long du **gradient électrochimique** (ou force proton-motrice) et de récupérer l'énergie pour fabriquer de l'**ATP** à partir de l’**ADP** et du p**hosphate inorganique** (Pi)».

Answer 4

L'ATP synthase est composée de deux grandes parties facilement séparables par une coupure **protéolytique**: - Le **domaine F0**, un complexe **protéique** intégré à la membrane. Rôle: Transport **sélectif** des protons H+ vers la **matrice** La stœchiométrie des sous-unités est 1a, 2b, 12c. - Le **domaine F1**, **hydrophile**, qui est périphérique ou **extrinsèque** Rôle: Synthèse de l’**ATP à partir de Pi et ADP** La stœchiométrie des sous-unités est 3a, 3b, 1d, 1g, 1e F1 est lié à Fo par une courte tige, **les sous-unités b2** (dimère = 2b)

Answer 5

L'ATP synthase est composée d'une **partie fixe** (stator) et d'une **partie mobile** (rotor). Les sous-unités a, b, a, b et d constituent le **stator** Les sous-unités c, e et g constituent le **rotor**. Le passage des protons H+ à l'interface entre le rotor et le stator dans le **domaine membranaire F0** cause la **rotation**.

Answer 6

* La rotation des sous-unités ge déforme les sous-unités ab du domaine extra-membranaire **F1**. * La rotation causée par le passage des protons H+ est nécessaire à la synthèse d'**ATP**. À noter : il faut le passage des **3** protons H+ vers la matrice pour former une molécule d’ATP

Answer 7

Mécanisme: chacun des sites catalytiques formés par les sous-unités ab passe successivement par trois états caractérisés par des constantes d’affinité différentes pour les substrats (ADP +Pi) et le produit (ATP): Conformations: 1) « **ouverte** », 2) « **relâchée** » et 3) « **fermée** »

Answer 8

Dans le site catalytique de l’ATP synthase, chaque module αβ passe successivement par les trois états en fonction de la rotation de la **tige** du rotor

Answer 9

L'ATP mitochondrial doit se diriger vers le **cytosol** pour y être utilisé pour les divers travaux cellulaires. Inversement, l'ADP et le H2PO4- (Pi) doivent entrer dans la **mitochondrie** pour la synthèse d'ATP. **2 protéines** de transport localisées dans la membrane interne assurent ce cycle . L'**adénine nucléotide translocase ou ANT** = **antiport**, échangeur **ADP pour ATP** La **phosphate translocase** = **symport** du H2PO4- et des protons H+ (ou, indistinctement, l'échange électroneutre entre H2PO4- pour OH-)

Answer 10

Antiport: déplace l’**ADP** vers l'**intérieur** contre l’**ATP** vers l'**extérieur**. La réaction d'échange est **électrogénique** et rendue possible par le composant électrique du gradient de protons H+. Force nécessaire pour la réaction d’échange = potentiel de membrane **POSITIF** généré par le système OXPHOS : 1 charge **négative** par molécule d’ATP L’ATP est attiré vers les charges positives localisées dans la partie **extérieure** de la membrane **interne**

Answer 11

Travaille en concert avec l’**ANT**: véhicule le transport de H2PO4- qui entre dans la **matrice mitochondriale** avec **UN proton H+**

Answer 12

Force nécessaire pour l’échange = **gradient de pH** Coût de l’entrée = **1 H+** par molécule d'ATP, ce qui contribue à dissiper le gradient **électrochimique** et à rééquilibrer le **pH** entre la **matrice** et l’**espace intermembranaire**.

Answer 13

Contexte: Lors de la glycolyse, les cofacteurs **NADH+H+** produits doivent être transportés vers la chaîne de transport d’électrons **mitochondriale** pour produire de l’**ATP**. Problème: les NADH+H+ sont incapables de franchir la membrane **mitochondriale interne**. Solution: faire entrer les cofacteurs NADH+H+ cytosolique dans la mitochondrie sous une autre forme par deux systèmes dits "navettes": 1) La navette **malate-aspartate** 2) La navette du **glycérol 3-phosphate** Bénéfices: - Le transfert des électrons du NADH+H+ dans la mitochondrie se fait par transfert des **protons H+** vers le **malate** ou le **glycérol 3-P** - La concentration de cofacteurs **NAD +** est restaurée dans le **cytosol**

Answer 14

Système biochimique de **translocation** des cofacteurs NADH+H+ de la **glycolyse** sous forme de **malate** à travers la membrane **interne** de la mitochondrie pour la production d’**ATP** chez les **eucaryotes**

Answer 15

La navette malate-aspartate comporte: 1) Les formes **cytosoliques** et **mitochondriales** du malate **déshydrogénase**, **MDHc et MDHm** 2) Les formes cytosoliques et mitochondriales de l’**aspartate aminotransférase**, **ASATc et ASATm** 3) **Deux** protéines de transport ancrées dans la membrane interne de la mitochondrie : - l’**antiport malate/a-cétoglutarate** (AMK) qui échange **réversiblement** de part et d'autre de la membrane un **malate** contre un **a-cétoglutarate**; et - l’**antiport aspartate/glutamate** (AAG) qui échange de la même façon, un **aspartate** contre un **glutamate**

Answer 16

Dans le cytosol, les deux protons H+ du NADH+H+ sont transportés dans la matrice par le **malate**, formé par la **MDHc** à partir de l’**oxaloacétate** Dans la matrice, les deux protons H+ du malate sont transférés vers un **NAD+** par la **MDHm** pour former du N**ADH+H+** et de l’**oxaloacétate**. Les deux protons H+ du NADH+H+ seront transférés au **complexe I** de la chaîne de transport d’électrons.

Answer 17

Système biochimique de translocation des cofacteurs NADH+H+ de la glycolyse sous forme de **glycérol 3-phosphate** à travers la **membrane interne** de la mitochondrie.

Answer 18

La navette glycérol 3-P comporte: 1) Les formes **cytosoliques** et **mitochondriales** du glycérol 3-P déshydrogénase * G3P-DHc, réaction: **DHAP + NADH+H+ -> glycérol 3-P + NAD+** * G3P-DHm, réaction: **glycérol 3-P + FAD -> DHAP + FADH2** Deux protéines de transport ancrées dans la membrane **externe** de la mitochondrie : Un transporteur du glycérol 3-P **cytosolique vers la matrice** Un transporteur du DHAP **mitochondrial vers le cytosol**

Answer 19

Dans cette navette, les **2** électrons du NADH+H+ transportés par le glycérol 3-P sont transférés au **complexe II** de la chaîne de transport d’électrons

Answer 20

4 H+ pour 1 ATP

Answer 21

La glycolyse consomme **2** moles d’ATP... Mais génère **4** moles d’ATP par mole de glucose: Donc, elle produit au total: **2** moles d'ATP **2** moles de NADH+H+ **2** moles de pyruvate

Answer 22

Le PDH produit par mole de glucose: **2** moles de NADH+H+ **2** moles d’acétyl-CoA

Answer 23

**6** moles de NADH+H+ **2** moles de FADH2 **2** moles d’ATP (à partir du GTP)