Chapitre 5 Flashcards
Les trois étapes de la respiration
- Production d’acétyl-CoA
- Oxydation de l’acétyl-CoA (produit CO2, NADH et FADH2)
- Transfert des électrons et phosphorylation oxydative
Phosphorylation oxydative
Passage de protons de la matrice mito à l’espace intermembranaire et de nouveau à la matrice par ATP synthase.
Transfert d’électrons
Oxydation de NADH et FADH2 en NAD+ et FAD
Électrons de cette oxydation vont dans le système de transport d’électrons (mitochondrie)
Les étapes de la respiration qui ont lieu dans la mitochondrie
Oxydation des acides gras et AA (matrice)
Cycle de Krebbs (matrice et membrane interne)
Transfert e et phos. oxydative (membrane interne)
Origine de la respiration cellulaire
Origine endosymbiotique:
Un procaryote anaérobie phagocyte un procaryote aérobie et ce procaryote se transforme en mitochondrie.
Le pyruvate provient de quoi?
Glycolyse
Conversion du lactate
Conversion de l’alanine
Le pyruvate doit être ou pour subir le Cycle de Krebbs?
Mitochondrie
Le pyruvate à besoin de quoi pour entrer dans la mitochondrie?
Deux protomères: MPC1 et MPC2
Qu’est-ce qui se transforme en acétyl-CoA avant le cycle de Krebbs?
Squelette de carbone des sucres
Acides gras
Pyruvate
Qu’est-ce qui se transforme en d’autres intermédiaires pour le Cycle de Krebbs?
Acides aminés
Oxydation du pyruvate (3C) en Acétyl-CoA (2C) est catalysée par quel enzyme?
Complexe pyruvate déshydrogénase
E1 + E2 + E3
Coenzyme A est constitué de:
ADP modifié
Acide panthothénique
B-mercaptoéthylamine
Le complexe PDH nécessite le travail de:
3 enzymes E1,2,3 5 coenzymes (TPP, FAD, CoA, NAD, Lipoate)
4 vitamines essentiels au complexe PDH
Thiamine (TPP), Riboflavine (FAD), Niacine (NAD), panthothénate (CoA)
Pourquoi le lipoate est-il un transporteur d’électrons?
Capacté d’oxydoréduction: Il possède deux groupes thiols capables de former un pont disulfure par oxydation réversible
Le noms des enzymes E1, E2 et E3
E1 : pyruvate déshydrogénase
E2: dihydrolipoyl transacétylase
E3: Dihydrolipoyl déshydrogénase
Rôle de E1
Pyruvate + TPP → Hydroxyéthyl TPP + CO2
Nom de TPP
thyamine pyrophosphate
Rôle de E2
Utilise l’acide lipoique modifié: lipoyllysine
- Lipoyllysine oxyde hydroxyéthyl et la molécule 2C s’attache à dihydrolipoyllysine.
- Dihydrolipoyllysine détache de E1 et transfère l’acétyl au coenzyme A
Hydroxyéthyl TPP + Lipoyllysine + CoA → Dihydrolipoyllysine + AcétylCoA
Rôle de E3
Oxyde dihydrolipoyllysine en transférant les électrons au NAD+, AVEC FAD.
Comment le FAD est-il impliqué avec le E3?
Il recoit les électrons du lipoyllysine pour former de FADH2 et redevient le FAD en transférant ses électrons au NAD+
Le Béribéri
Une maladie résultant de carence en thiamine (insuffisance cardiaque, fatigue, troubles neurologiques)
Arsenic
Inhibiteur allostérique de la PDH (cause maladies)
Comment une molécule d’oxaloacétate peut oxyder un infinité d’acétyl?
Parce que le Cycle de Krebbs produit 2 oxaloacétates. Un est utilisé pour former le citrate et l’autre est régénérée, donc il peut oxyder une infinité d’acétyl.
Cycle de Krebbs étape 1
Acétyl-CoA + oxaloacétate → citrate
Citrate synthase
Citrate a : applications
Breuvages, Fabrication des résine, Conserve nourriture, lier des ions métalliques (avec leur 3 groupes carboxyliques)
Comment diminuer la toxicité de Al3+ sur les plantes
La citrate synthase qui provient des papayes au Mexique produit de la citrate qui se fixe à l’aliminium et les permet de pousser.
Cycle de Krebbs étape 2
Citrate → Isocitrate
Aconitase
Cycle de Krebbs étape 3
Isocitrate → a-kétoglutarate
Isocitrate déshydrogénase
NADH
Cycle de Krebbs étape 4
a-kétoglutarate → succinyl-CoA
a-kétoglutarate déshydrogénase
NADH
Cycle de Krebbs étape 5
Succinyl-CoA → succinate
succinyl-CoA synthase
Produit GTP
Quel enzyme transfert le P du GTP à l’ADP dans l’étape 5 du Cycle de Krebbs? (formation de succinate)
Nucléoside diphosphate kinase
Cycle de Krebbs étape 6
Succinate → Fumarate
Succinate déshydrogénase
FADH2
Cycle de Krebbs étape 7
Fumarate → Malate
Fumarase
Cycle de Krebbs étape 8
Malate → Oxaloacétate
Malate déshydrogénase
Comment la réaction malate → oxaloacétate favorise la droite si le G est positif?
Oxaloacétate est toujours retiré par la réaction exergonique de la citrate synthase, donc sa concentration est très basse.
Bilan du cycle de Krebbs
Acétyl-CoA + 3NAD+ + FAD+ + ADP + Pi + 2H2O → 2CO2 + 3NADH + 3H+ + FADH2 + ATP + CoA-SH
Amphibolique
une voie métabolique avec un double rôle
Nature amphibolique du Cycle de Krebbs
Rôle de catabolisme:
- Produits terminaux à 4C et 5C
- D’autres intermédiaires servent de précurseurs dans les voies de biosynthèse
Les bactéries utilisent quelles réactions pour produire des précurseurs?
Les trois premières réactions du cycle de Krebbs, mais ne possède pas le a-kétoglutarate (cycle non-complet)
Les bactéries possèdent quels enzymes pour recycler le NAD+?
4 premiers: citrate synthase, aconitase, isocitrate déshydrogénase, a-kétoglutarate désydrogénase
Exemples de précurseurs
a-kétoglutarate et oxaloacétate (transamination)
C’est quoi une réaction anaplérotique
Réactions catalysés enzymatiquement qui régénèrent l’apport d’intermédiaires dans le cycle de Krebbs
Principale réaction anaplérotique
Pyruvate carboxylase
Pyruvate + HCO3 + ATP → oxaloacétate + ADP + Pi
Régulation coordonnée entre pyruvate carboxylase et pyruvate désydrogénase
Cycle ralentit ([oxalo] faible): accumulation Acétyl-CoA ACTIVE pyruvate carboxylase qui redonne l'oxaloacétate au cycle. *Une accumulation de Acétyl-CoA va inhiber le PDH (enzyme qui produit l'Acétyl-CoA)
Autres réactions anaplérotiques
- Oxydation des acides gras à nombre impair de C (succinyl-CoA)
- Dégradation de AA (fumarate, succinyl-CoA)
- Transamination et désamination de AA (a-kétoglutarate et oxaloacétate)
C’est quoi une réaction cataplérotique
Les réactions qui utilisent des intermédiaires du cycle de Krebbs
Exemples de réactions cataplérotiques
- Biosynthèse de glucose (besoin oxaloacétate)
- Biosynthèse des lipides (besoin Acétyl-CoA)
- Biosynthèse d’AA (désamination et transamination)
- Biosynthèse des porphyrines (besoin succinyl-CoA)
Quel enzyme transforme les lipides en citrate afin de traverser la mitochondrie? (réactions cataplérotiques)
La citrate lyase (ATP dépendante)
Les deux niveaux du flux de C (pyruvate→cycle de krebbs)
- Pyruvate→Acétyl-CoA (PDH)
- Entrée d’Acétyl-CoA et flux de C dans le cycle
Le PDH est inhibé par quoi? (régulation allostérique)
ATP
Acétyl-CoA
NADH
Le PDH est activé par quoi? (régulation allostérique)
AMP
CoA
NAD+
Ca2+
Comment l’activité du PDH est arrêtée?
Quand le carburant est sous forme d’acides gras suffisants et quand ratio ATP/ADP et NADH/NAD est haut
Comment l’activité du PDH est augmentée?
Quand il y a demande d’énergie et le cellule a besoin plus de flux d’Acétyl-CoA
PDH inhibé quand?
phosphorylée par une protéine kinase
PDH activé quand?
déphosphorylée par une protéine phosphatase
Régulation du cycle (flux de métabolites)
- Disponibilité des substrats
- Inhibition par accumulation de produits
- Rétro-inhibition allostériques des enzymes
3 étapes qui peuvent devenir l’étape limitante? (régulation du flux métabolique)
Réactions du cycle de Krebbs avec Citrate Synthase, Isocitrate déshydrogénase et a-kétoglutarate déshydrogénase
Accumulation de Succinyl-CoA inhibe quoi?
CS et a-kétogluarate DH
Accumulation de citrate inhibe quoi?
CS
Accumulation d’ATP inhibe quoi?
CS et isocitrate DH
Ca2+ active quoi? (régulation du flux métabolique)
isocitrate DH, a-kétoglutarate DH et PDH
Comment la glycolyse et le cycle de Krebbs sont-ils coordonnées?
Par le la quantité de glucose oxydée est égale à la quantité de pyruvate requis pour le cycle.
La régulation de glycolyse et cycle de Krebbs est opéré par quoi?
[ATP]
[NADH]
[citrate] (inhibiteur allostérique du PFK-1)
