Cours 10 : Métabolismes alternatifs Flashcards

1
Q

Lors de la respiration aérobiques, quels sont les cofacteurs d’oxydoréduction réduits lors des réactions cataboliques?

A

Le NADH+H+ et le FADH2

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Q

Le NADH+H+ est chargé en électrons via quelles voies cataboliques?

Et le FADH2?

A

NADH+H+ : Glycolyse, voie ED, cycle de Krebs et béta-oxydation

FADH2: Cycle de krebs et voie de la béta-oxydation

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3
Q

Quelles sont les 3 différentes majeures entre les procaryotes et les eucaryotes pour la respiration aérobique?

A

1) Les eucaryotes ont un système de navette pour transporter les électrons du cytosol aux mitochondries; absence de ce système chez les procaryotes.
2) La composition de la chaîne de transport d’électrons varie chez les espèces bactériennes; les eucaryotes ont tous le modèle classique de la chaîne de transport
3) Uniquement chez les bactéries, la CTE peut être bifurquée et comprendre différents éléments selon la concentration en oxygène.

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4
Q

Chez les eucaryotes, dans quel compartiment cellulaire s’effectue la glycolyse?

Et le cycle de Krebs?

A

Glycolyse : Dans le cytosol

Krebs : Mitochondrie

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5
Q

Comment la CTE varie-t-elle selon les espèces bactériennes au niveau du système de transport d’électrons entre le complexe I et III ou II et III?

A

Il y a habituellement utilisation d’ubiquinone, mais il y a possibilité d’autres quinones.

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6
Q

Comment la CTE varie-t-elle selon les espèces bactériennes au niveau du système III?

A

Dans le modèle classique : cytochrome bc1, mais il y a un haut niveau de variabilité entre les espèces.

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7
Q

Vrai ou faux. Selon les espèces bactériennes, le système de transport entre les complexes III et IV reste stable dans la CTE.

A

Faux. Habituellement, le cytochrome c est utilisé, mais il y a également possibilité d’autres cytochromes selon l’espèce.

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8
Q

Comment le système IV de la CTE varie-t-il selon les espèces bactériennes?

A

La cytochrome oxydase varie par la nature variable selon le cytochrome.

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9
Q

Dans la CTE aérobique d’E.coli, de quoi est constitué le complexe III?

A

Du cytochrome b556 ou b558 en alternance selon la concentration d’oxygène.

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10
Q

Que retrouve-t-on dans la CTE d’E.coli au lieu du cytochrome c?

A

Les cytochromes o,a ou d selon la concentration en oxygène.

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11
Q

Chez E.coli, au moment où la CTE biffurque selon la concentration d’oxygène, si la concentration en oxygène est haute, quels cytochrome seront utilisés?

A

Le cytochrome b 556, puis le cytochrome o.

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12
Q

Pourquoi le cytochrome b558 est plus efficace en basse concentration d’oxygène?

A

Car il a une forte affinité pour l’oxygène.

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13
Q

Quel est le meilleur accepteur d’électrons possible pour la CTE?

A

L’oxygène moléculaire.

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14
Q

Au niveau de la respiration anaérobique, quel est l’accepteur terminal d’électron?

A

Autre chose que l’oxygène moléculaire/accepteurs alternatifs d’électrons

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15
Q

En anaérobiose, les gènes responsable de la CTE aérobique sont-ils produits?

A

Non… sauf le complexe I et l’ubiquinone qui restent présents en faibles quantités.

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16
Q

Dans la CTE anaérobique, le FADH2 et le NADH+H+ sont-ils utilisés comme donneurs d’électrons?

A

Pas le FADH2! Mais le NADH+H+ l’est un peu, mais faiblement.

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17
Q

Vrai ou faux. La compostion de la chaîne de transport anaérobique est relativement stable.

A

Faux. Elle est hautement variable selon la disponibilité des donneurs et receveurs d’électrons.

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18
Q

Quel est le principal donneur d’électrons pour la respiration anaérobique?

A

Le formate

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19
Q

Quels sont les 4 donneurs possibles dans la respiration anaérobique chez E.coli?

A

Formate, NADH+H+, glycérol-3P et lactate

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20
Q

Vrai ou faux. La même enzyme déshydrogénase membranaire est utilisée pour l’utilisation de chaque donneur d’électrons.

A

Faux! Une enzyme déshydrogénase spécifique est requise pour l’utilisation de chaque donneur d’électrons.

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21
Q

Comment est produit le formate en conditions anaérobiques?

A

L’enzyme pyruvate formate lyase est produite et scinde le pyruvate en deux en ajoutant la coA par son élément souffre à l’acétyl, réaction n’implquant pas de rédox ni de source d’énergie chimique. Cela produit une molécule d’acétyl coA et du formate.

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22
Q

Où est situé le site actif de la formate déshydrogénase?

Quelle conséquence cela a-t-il?

A

Du côté extracytoplasmique de la membrane externe.
Cela fait en sorte que le formate produit dans le cytoplasme doit être exporté au travers de la membrane interne bactérienne par un transporteur de type symport.

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23
Q

Comment se nomme le transporteur chez E.coli exportant le formate?

A

FocA.

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24
Q

En présence d’oxygène, les bactéries anaérobies facultatives vont-elles opter davantage pour un système aérobie ou anaérobie? Pourquoi?

Quelles couples de donneurs d’électrons/déshydrogénases seront alors utilisés?

A

Aérobie, pour un rendement maximal en terme de gradient de protons et production d’ATP.

NADH+H+/NADH+H+ déshydrogénase et FADH2/succinate déshydrogénase.

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25
Q

Pourquoi les couples glycerol3P/glycérol3P déshydrogénase et lactate/lactate déshydrogénase ne sont utilisés qu’en conditions de carence en formate et NADH+H+?

A

Car ils ne contribuent pas au gradient de protons.

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26
Q

Quelle est la principale quinone utilisée pour la respiration anaérobique?

Quelle est l’exception?

A

La ménaquinone.

L’exception est lors de l’utilisation du NADH+H+ comme donneur d’électrons, qui implique l’ubiquinone comme pour la chaîne de transport d’électrons anaérobique.

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27
Q

Chez E.coli, quels sont les accepteurs terminaux d’électron pour la respiration anaérobique?

A

Le nitrate, le nitrite, le TMAO, le DMSO et le fumarate.

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28
Q

Par quoi est effectué le transport des électrons des quinols à l’accepteurs terminal d’électron pour la respiration anaérobique?

A

Par une réductase membranaire spécifique à l’accepteur d’électrons.

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29
Q

De quoi dépend la nature de la réductase membranaire dans la respiration anaérobique?

A

De la disponibilité des accepteurs d’électrons selon les conditions environnementales de croissance.

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30
Q

Quelle réaction est catalysée par la nitrate réductase?

A

Nitrate->nitrite+H20

31
Q

Quelle réaction est catalysée par la nitrite réductase?

A

nitrite-> ammonium+H20

32
Q

Quelle réaction est catalysée par la TMAO réductase?

A

Triméthylamine N-oxyde-> triméthylamine +H20

33
Q

Quelle réaction est catalysée par la DMSO réductase?

A

Diméthyl sulfoxyde->diméthylsulfide+H20

34
Q

Quelle réaction est catalysée par la fumarate réductase

A

Fumarate->succinate

35
Q

Est ce que la fumarate réductase contribue au gradient de protons?

A

Non. Ses protons sont libérés dans le cytoplasme.

36
Q

Quelle est la réaction inverse de la fumarate réductase?

A

La réaction du cycle de Krebs de la succinate déshydrogénase. Succinate-> fumarate.

37
Q

Quel est le centre actif des enzymes nitrate-nitrite,TMAO et DMSO réductase? Où est-il situé?

A

Il est à base d’hème, et se situe du côté extracytoplasmique de la membrane interne.

38
Q

Quel est le centre actif de la fumarate réductase? Où est-il situé?

A

Centre actif Fe-S situé du côté cytoplasmique de la membrane interne.

39
Q

Vrai ou faux. L’utilisation de la respiration aérobique implique la présence de stress oxydatif.

A

Vrai.

40
Q

Qu’est ce qui est produit à la fin d’une réaction de stress oxydatif?

A

Des radicaux hydroxyles.

41
Q

Quels sont les deux enzymes qui permettent de se défendre contre le stress oxydatif?

A

La superoxyde dismutase et la catalase. Ils forment des composés innocents à partir des produits de la réaction.

42
Q

Qu’est ce que la fermentation?

A

C’est l’utilisation des molécules organiques comme source de carbone et d’énergie sans respiration.

43
Q

Vrai ou faux. La fermentation utilise une CTE membrannaire?

A

FAUX.

44
Q

Par quel processus est formé l’ATP en fermentation?

A

Par phosphorylation au niveau du substrat.

45
Q

À quoi mène la fermentation?

A

À la formation d’acides, d’alcool ou de gaz.

46
Q

Vrai ou faux. L’ATP synthase fonctionne durant la fermentation.

A

Faux.

47
Q

Quel est le seul métabolisme possible pour les eucaryotes en absence d’oxygène?

A

La fermentation.

48
Q

Qu’est ce que la chimiolithotrophie?

A

Utilisation de petites molécules minérales comme source d’électrons pour le transfert à un accepteur terminal d’électrons.

49
Q

Quelles sont le sources minérales de la chimiolithotrophie?

A

Elles sont souvent inorganiques, parfois organiques.

50
Q

Le processus de chimiolithotrophie utilise-t-il l’ATP synthase?

A

Oui.

51
Q

Vrai ou faux. Les eucaryotes peuvent faire de la chimiolithotrophie.

A

Faux. Ce sont les procaryotes seulement.

52
Q

Vrai ou faux. La chimiolithotrophie est seulement anaérobique.

A

Faux. Elle peut être anaérobique ou aérobique.

53
Q

L’Extraction de 2 électrons en chimiolithotrophie est généralement liée à la libération de combien de protons?

A

2

54
Q

Quelle enzyme permet le transfert de deux électrons dans l’espace extracytoplasmique dans la chimiolithotrophie sur l’hydrogène moléculaire (H2)?

A

L’hydrogénase

55
Q

Quel est l’accepteur final d’électrons lors du processus de photosynthèse?

A

Le NADP+.

56
Q

Quel organisme est responsable de la présence d’oxygène moléculaire dans l’atomosphère terrestre?

A

Les cyanobactéries.

57
Q

De quoi sont dérivés les chloroplastes des algues et des plantes?

A

Des cyanobactéries.

58
Q

Combien de photosystèmes pour la production d’ATP sont impliqués dans la photosynthèse?

A

2

59
Q

De quoi est composé le photosystème II, et quel est son rôle?

A

Il est composé de chlorophylle et d’une protéine contenant 4 atomes de manganèse et un atome de calcium II.

Il oxyde 2 H20 en O2 en utilisant l’énergie lumineuse. De plus, il pompe 4 protons au travers de la membrane du thylakoide.

60
Q

De quoi est composée la plastocyanine et quel est son rôle?

A

C’est une protéine contenant du cuivre, qui transfère les électrons du cytochrome b6f au photosystème I.

61
Q

De quoi est composé le photosystème I ? De quoi est-il responsable?

A

Il est composé d’un dimère de chlorophylle, et il est responsable de la réduction de ferrédoxine avec les électrons reçus.

62
Q

Vrai ou faux. Le photosystème I n’a pas besoin d’énergie lumineuse.

A

Faux.

63
Q

Où se trouve la CTE dans le processus de photosynthèse?

A

Au niveau de la membrane des thylakoïdes.

64
Q

Combien d’ATP sont produits par l’ATP synthase durant la photosynthèse aérobique, pour l’hydrolyse de deux molécules d’eau? Combien de protons sont requis pour 1 tour complet de l’ATP synthase?

A

2,6ATP produits, et un tour complet requiert 12H+.

65
Q

Vrai ou faux. Durant la photosynthèse anaérobique, d’autres molécules que l’eau sont utilisées pour l’apport en électrons et en protons.

A

Vrai.

66
Q

Vrai ou faux. Le NADP+ demeure l’accepteur final d’électrons durant la photosynthèse anaérobique.

A

Vrai.

67
Q

Quels sont les 3 groupes de bactéries capables de faire de la photosynthèse anaérobique?

A

1) Les protéobactéries
2) Les bactéries vertes sulfureuses
3) Les bactéries vertes non sulfureuses.

68
Q

Vrai ou faux. Des thylakoïdes sont présents chez les protéobactéries responsables de la photosynthèse anaérobique?

A

Faux.

69
Q

Durant la photosynthèse anaérobique par les protéobactéries, où est formé le gradient de protons?

A

Directement à la membrane interne qui est repliée pour former des chromatophores.

70
Q

Nommez un exemple de bactérie pourpre non sulfureuse.

A

Rhodobacter sphaeroides.

71
Q

Quelle est la voie métabolique principale pour la fixation du carbone?

A

Le cycle de Calvin.

72
Q

Comment se nomme le seule enzyme capable de fixer le carbone?

A

Le rubisco

73
Q

Quel est l’enzyme la plus abondante du monde?

A

Le rubisco