Chapitre 6 Flashcards
Explique l’origine des mitochondries et des chloroplastes (membranes / but des membranes ..)
Les 2 membranes autour de la mito et du chloro résultent de l’endosymbiose de bactéries.
—>Cette propriété empêche le trafic vésiculaire régulier vers eux
- L’origine bactérienne explique la présence d’AND et de ribosomes eucaryotes*
Cellule végétale = symbiose triple
1- Archéa ; hétérotrophe anaérobique - produit énergie par fermentation et est l’hôte des endosymbiontes
2- Bactérie pourpre (apparu en dernier) : produisent É par la respiration cellulaire des déchets de archéa et utilisent O2 qui est toxique pour les 2 autres org.
3- Cyanobactérie ( apparu en 2e) : produisent le sucre donné aux 2 autres org. Et l’O2 (donné à bactérie pourpre) par la photosynthèse
Quels sont les réactifs et produits de la respiration et la photosynthèse ? Nomme les 2 types de voies cataboliques qui dégradent le sucre et leur but ?
Respiration : besoin O2 et sucre (molécule organique) // produit ATP et CO2
Photosynthèse: besoin É soleil et CO2 // produit sucre et O2
*On utilise 34% de l’ATP et 66% évacué en énergie thermique
Glycolyse préalable dans le cytoplasme fournit le pyruvate (3C) :
- Respiration aérobique : + efficace pour animaux car fournit ++ ATP et fait dégradation complète du CO2 (VS lactate pour fermentation) — 34 ATP
- Fermentation : si pyruvate s’accumule = inhibition de la réaction de glycolyse —> but = épuiser pyruvate
Voie la + ancienne car pas besoin O2
Pourquoi le type de gènes dans l’ADN mitochondrial varie ? Pourquoi gardent-elles un petits nombre de gènes dans leur ADN ? Ainsi, pourquoi pas transférer tous les gènes ? (Les mito codent pour quoi)
Varie selon espèce
Mito garde pas bcp de gènes — transfert vers le noyau — var les ROS qu’elle produit peuvent faire des mutation à l’ADN
—>On transfère pas tout car :
- Mitochondrie n’a pas le même code génétique
- gènes garder sont difficile à incorporer de façon post-traductionnelle
- Il faut faire triage pour pas de mélange (bcp de voies d’importation car pleins d’endroits dans mito)
*Mitochondries codent pour 2 ARNr - 22 ARNt - 13 protéines
Explique globalement le cycle de Krebs ? (Ce qui est produit et le nom de la réaction) Quelles sont ses fonctions ?
Enzymes de la matrice mitochondrial prod acétyl CoA à partir d’acides gras ou de pyruvate (si besoin d’utilisé les a.a —>a.a convertis en pyruvate ou d’autres intermédiaires du cycle Krebs ou glycolyse)
- À partir du pyruvate =>acétyl CoA /1 CO2 / 1 NADH
- Enzyme de Krebs font à partir de acétyl CoA : 3 NADH / 1 FADH2 / ATP /2 CO2
—>Cycle Krebs ; phosphorylation au niveau du substrat
1- Détaher les électrons et les entreposer dans molécules NADH ou FADH2
2- Intermédiaire provenant de dégradation des sucres serve pour faire a.a (squelettes carbonnés)
3- Coordination avec chaîne respiratoire par enzyme membranaire succinate déhydrogénase qui est aussi le complexe 2 de la chaîne respiratoire
En lien avec les réactions d’oxydoréductions (redox) ; quel est le rôle du sucre ? Qu’est-ce que la réaction d’oxydoréduction ? Qu’est ce que la chaîne respiratoire ?
Le sucre sert à fabriquer le pouvoir réducteur (NADH ou FADH2) qui sert à donner les électrons qui servent à établir un gradient H+ qui sert à faire ATP
=>NADH - FADH2 = molécules transitoires pour les électrons
Oxydoréduction : transfert d’électrons vers un état plus stable
- Réducteur (C6H12O6) : tiens les électrons légèrement
- Oxydant (6O2) : tiens les électrons fortement
C6H12O6 (Réducteur) + 6 O2 —> 6 CO2 (oxydé) + 6 H2O (réduit)
Chaîne respiratoire = chaîne de transport d’électrons (CTÉ) = une série d’oxydoréductions à l’aide de NAD+/NADH —>les électrons sont transférés 2 à la fois et l’énergie est libérée par paliers
Explique les crêtes ? (C’est quoi et quel est leur but)
Chaîne transport électrons = dans les crêtes mitochondriaux (membrane interne) utilisent le pouvoir réducteur (NADH, FADH2) généré par le cycle de Krebs et la glycolyse pour établir un gradient H+ nécessaire à la synthèse d’ATP via la phosphorylation oxidative (ATP synthase avec 3 site catalytiques —> pompe H+ = inverse)
Le but est de faire entrer les H+ pour faire le gradient triple :
- Gradient de concentration
- Grandient de pH (matrice + basique)
- Gradient de charge + entre les 2 membrane et - en dessous
Quel est le lien entre la CTE et l’énergie libre ? (Dit aussi ce qu’est l’énergie libre)
É libre = capacité à faire un travail : É libre est dégagée durant formation lien chimique /diffusion d’un gradient /transfert des électrons (réactions rédox)
Durant CTE ; électrons descendent sur l’échelle d’énergie libre (sont + en + stables car pris en charge par oxydant + forts) —>l’énergie à chaque palier sert pour transporter les H+
Explique le trajet complet des électrons dans les crêtes ? Quelles sont les particularité du complexe 2?
Les électrons sont donnés à des protéines localisées dans les crêtes mitochondiraux : complexes 1 et 2
Ensuite; transfèrent des électrons d’une prot à l’autre en suivant le potentiel redox jusqu’à l’accepteur final O2 ( on passe de bon réducteurs / mauvais oxydant —>mauvais réducteurs / bons oxydants)
Durant le transfert des électrons les H+ sont pompés de la matrice vers l’espace intermembranaire à travers les complexes 1, 3 et 4
Complexe 2 : pour que cycle roule ; il faut complexe 2 qui donne ses électrons sinon tout est mis en pause
De quoi est composée la CTE ? Quelle est l’importance du fer dans les protéines transporteuses et en lien avec l’ubiquinone
3 familles de protéines transporteuses d’électrons :
1) Cytochromes avec des hèmes
2) Protéines fer-soufre. (Complexes 1/2/3/4)
3) Transporteur Fe-Cu (complexe 4)
+ Oxydase alternative : un centre carboxylate di-Fe fait 4 a.a glutamates (4)
+ Un transporteur non protéique : ubiquinone est soluble dans membrane interne
Protéines transporteuses : - métal conductible (Fe) donc permet transport des électrons - lourd ++ donc permet au complexe d’être stationnaire (pas fluidité membranaire)
Ubiquinone: doivent êtres légers donc pas de Fe —> fluidité membranaire pour transport é
Explique la production de ROS dans la CTE ?
Plusieurs dérivés réactifs de l’O2 (ROS) et ils sont extrêmement toxiques :
- l’anion superoxyde O2
- peroxyde H2O2
- radical hydroxyle OH
Dans le complexe 4 ; les électrons arrivent 1 ap l’autre mais s’il y a un délai d’attente avant d’en accumuler 4 —>production de ROS
* La pause est + longue qd pas de NADH*
Quels sont les modes d’entrée et de sortie du cycle de Krebs ? (Globalement)
Entrée:
- électrons issus du c de Krebs entre par complexes 1 et 2 du coté matrice
- électrons de la glycolyse (2 NADH/glucose) entre par déhydrogénase du coté espace intermembranaire (membrane interne est imperméable à NADH)
Sortie :
- Oxydase alternative : surtout chez les plantes - prod + squelettes carbonés pour a.a et - ATP
- Oxydase cytochrome c : (complexe 4) prod - squelettes carbonés pour a.a et + ATP
Explique précisément les 2 modes de sorties des électrons de la CTE ? Explique la synthèse des squelettes carbonés pour les a.a ?
Chemin court (oxydase alternative) : Quand assez ATP mais besoin de squelettes carbonés pour l’anabolisme —>activation de l’oxydase alternative (AOX)
Ou
Chemin long (oxydase cytochrome c) : permet de propulser plus de H+ dans espace intermembranaire et d’augmenter gradient H+ —> Avec même qté d’électrons on fait + ATP
—> c’est le chemin régulier qd organisme à besoin ATP
Synthèse squelettes carbonés :
Glycolyse accélère mais si Krebs ne tourne pas assez vite =>bloquage ; pyruvate inhibe les hexokinases (étape 1) et la production de squelettes carbonés arrête
- Pour accélérer Krebs ; épuiser succinate (complexe2) qui alimente la CTE via FADH2 donc
—>pour que CTE + vite on ajoute 2e porte de sortie des électrons = AOX
