Cours 11 : Formation des précurseurs requis pour l'anabolisme Flashcards
Décrivez le catabolisme.
Ensemble des rx de dégradation biochimique de substances organiques. Le catabolisme permet de produire de l’énergie et le matériel nécessaire pour le fonctionnement de la cellule.
Décrivez l’anabolisme.
Ensemble des réactions chimiques aboutissant à la formation des constituants de la cellule à partir des éléments simples.
Quels sont les 12 précurseurs essentiels?
- Glucose 6-P
- Fructose 6-P
- Ribose 5-P
- Érythrose 4-P
- Triose phosphate
- 3-phosphoglycérate
- PEP
- Pyruvate
- Acétyl coA
- Alpha kétoglutarate
- Succinyl coA
- Oxaloacétate
Vrai ou faux. En plus des 12 précurseurs essentiels, la bactérie a besoin d’ATP pour former toutes les autres molécules.
Faux. L’ATP aussi est formé par ces 12 précurseurs.
Donnez la provenance des 12 précurseurs.
6 de la glycolyse
-Glucose 6P, fructose 6P, glyceraldéhyde 3P, 3-phosphoglycérate,PEP, pyruvate
1 du cycle des PP
-Ribose 5P
4 du cycle de krebs
-acétyl coA, alphacétoglutarate, succinyl coA, oxaloacétate
1 du ribose 5-P (dépend de la voie des PP)
-Érythrose 4P
Dans quelles 2 conditions se produisent les réactions anapleurotiques?
- Croissance avec des sources alternative de carbone et d’énergie
- Croissance en anaérobiose
Les réactioins de la glycolyse sont réversibles, sauf pour la biosynthèses de quels intermédiaires?
- Glucose 6P
- Fructose 1,6biP
- Pyruvate
Quels deux enzymes sont impliqués dans les réactions anapleurotiques ayant pour but de fabriquer le glucose 6P à partir du fructose 1,6biP?
Fructose 1,6 diphosphatase : Fructose 1,6 diP ->Fructose 6P
Phosphohexoisomérase : Fructose 6P-> Glucose 6P (réaction en équilibre)
Qu’est ce que la néoglucogenèse?
Voie métabolique pour la synthèse de glucose. C’est l’inverse des voies du catabolisme pour la dégradation des sucres.
Comment le fructose peut-il entrer dans la glycolyse si la bactérie vit en présence de fructose?
Le fructose peut entrer dans la cellule par un système PTS. Sous l’effet d’une kinase, après phosphorylation, il y a formation de fructose 1,6 bi phosphate, qui est un intermédiaire de la glycolyse.
Quels précurseurs essentiels sont manquants si la bactérie vit en présence de fructose?
Le fructose 1,6 biP. le glucose 6P, le ribose 5P et l’érythrose 4P.
Comment les acides gras des triglycérides sont intégrés au métabolisme des bactéries?
Les acides gras entrent dans la béta-oxydation, produisent de l’acétyl coA qui peut entrer dans le cycle de krebs.
Comment le glycérol des triglycérides sont intégrés au métabolisme lors de la croissance bactérienne sur triglycéride?
Le glycérol subit une conversion métabolique en glyceraldéhyde 3P, qui peut entrer dans la glycolyse.
Vrai ou faux. Le but des réactions anapleurotiques est de fabriquer de l’ATP.
Faux. Le but est de regénérer des précurseurs manquant dans des conditions spécifiques de croissance.
Comment le glycérol est-il importé et converti une fois dans la cellule?
Le glycérol est transporté avec un système uniport. Il y a ensuite formation de glyceraldéhyde 3P, qui peut entrer dans la voie ED ou dans la glycolyse.
Comment peut-on former du fructose 6P à partir du glyceraldhéhyde 3P?
Le glyceraldhéhyde 3P forme du DHAP et du glyceraldéhyde 3P sous l’action de la triphosphate isomérase (réaction en équilibre de la glycolyse).
Par la suite, le glyceraldéhyde 3P peut former du fructose 1,6biP sous l’action de l’aldolase.
Ensuite, formation de fructose 6P sous l’action de la fructose 1,6 diphosphatase.
Si la bactérie croît en présence de pentoses, quelle réaction anapleurotique a lieu pour avoir tous les précurseurs?
L’enzyme phosphohexoisomérase fonctionne en sens inverse pour synthétiser le glucose 6P à partir du fructose 6P
Qu’utilisent les bactéries qui utilisent habituellement la CTE en conditions anaérobiques?
- La respiration anaérobique
2. La fermentation
Quel est le meilleur accepteur d’électrons possible pour la CTE?
l’oxygène moléculaire
Quelles sont les deux types de fermentation possibles?
Fermentation lactique et fermentation alcoolique
pourquoi la réaction de la pyruvate déshydrogénase requiert-elle des conditions aérobiques?
En absence d’O2, la concentration en NAD+ est trop faible pour assurer la synthèse efficace d’acétyl coA par la pyruvate déshydrogénase.
Quel enzyme est utilisé pour former de l’acétyl coA à partir du pyruvate en conditions anaérobiques?
La pyruvate formate lyase.
Quel enzyme a une plus forte affinité pour le NAD+ : la triose P déshydrogénase, ou la pyruvate déshydrgénase?
La triose-P déshydrogénase.
Pourquoi le cycle de Krebs fonctionne-t-il moins bien en anaérobiose?
Car il y a une faible concentration de NAD+ disponible.
Lorsque le cycle de krebs est biffurqué en anaérobiose, on a besoin de 3 nouvelles enzymes pour la formation des précurseurs essentiels et le recyclage du NADH+H+ en NAD+. Quels sont ils?
- Fumarate réductase
- Aspartate transaminase
- Oxaloacétate réductase
Vrai ou faux. L’enzyme pyruvate formate lyase requiert du NAD+.
Faux.
Nommez les 3 types de réactions anapleurotiques possibles et un exemple pour chacunes d’elles.
1) Réactions biochimiques inverse. Ex; phosphohexoisomérase
2) Utilisation d’une nouvelle enzyme pour effectuer une réaction biochimique inverse. Ex: fructose 1,6 diphosphatase
3) Utilisation d’une nouvelle enzyme pour effectuer une nouvelle réaction biochimique.
Ex; PEP carboxylase
Quel ion compose 14% du poids bactérien?
L’ammonium (NH4+)
Vrai ou faux. L’ammoniaque et l’ammonium sont en équilibre.
Vrai.
Comment l’urée peut-elle agir comme source d’azote pour la bactérie?
Sous l’action de l’uréase, l’urée deviens deux molécules d’ammonium.
Complétez :
1) Le nitrate est réduit en nitrite par la _____
2) le nitrite est réduit en ammonium par la ______
1) Nitrate réductase
2) nitrite réductase
Vrai ou faux. Seul les procaryotes peuvent fixer l’azote moléculaire.
Vrai.
La fixation de l’azote moléculaire se fait sous l’action de quel enzyme?
La nitrogénase
La nitrogénase est composée de 2 protéines. Quelles sont-elles et leur rôle?
- Protéine I ou Mo-Fe protéine : réduit l’azote moléculaire en ammoniaque grâce à des cofacteurs complexes.
- Protéine II ou Fe protéine : capte les électrons de la férrédoxine ou de la flavodoxine et les transfère, un a un, à la protéine I ou Fe-Mo protéine grâce à son centre Fe-S.
Combien d’ATP consomme chaque électron qui entre dans le cycle de la nitrogénase?
2ATP
Combien d’ATP sont investis pour fixer une molécule de N2?
6 électrons sont transférés, donc 12 ATP investis.
Pourquoi la nitrogénase ne fonctionne-t-elle pas bien en présence d’oxygène?
Car l’oxygène oxyde les cofacteurs de la nitrogénase.
Comment Azotobacter peut-elle utiliser la nitrogénase en présence d’oxygène?
La nitrogénase est protégée par un haut taux de respiration. L’utilisation maximale de l’oxygène comme accepteur terminal d’électrons laisse peu d’oxygène libre pour oxyder la nitrogénase.
Comment les cyanobactéries utilisent-elle la nitrogénase en présence d’oxygène?
La nitrogénase est protégée par les cellule hétérocystes, dédiées à la fixation d’azote. Il y a une séparation physique de la production d’oxygène et de la fixation d’azote dans des compartiments distincts, ce qui permet à la fixation d’azote de demeurer en conditions anaérobiques.
2 voies sont utilisées pour assimiler l’azote. Quelles sont-elles, et nommez leurs caractéristiques principales.
1) Voie GS/GOGAT
- Utilise le système glutamate/glutamine pour l’assimilation de l’azote
- Utilisée en faible concentration d’ammonium
- Glutamine synthétase a une forte affinité pour l’ammonium
- Besoin d’ATP
2) Voie de la glutamate déshydrogénase (GDH)
- Utilise l’alpha cétoglutarate/glutamate pour assimiler l’azote
- Utilisée en forte concentration d’ammonium
- Enzyme à faible affinité pour l’ammonium
- Pas besoin d’ATP
Quelles sont les deux sources de prédilection du soufre pour les bactéries?
Le sulfate ou le thiosulfate
Vrai ou faux. Les bactéries peuvent utiliser la cystéine directement comme source de soufre.
Vrai!
Expliquez le transport et l’assimilation du sulfate et du thiosulfate chez S.typhimurium et E.coli.
Les molécules passent de l’extérieur au périplasme par des porines, et sont importées à travers la membrane plasmique par un sytème ABC, qui requiert de l’ATP. Dans le cytoplasme, ils réagissent avec l’o-acétylsérine, produite à partir de sérine et d’acétyl coA, pour donner la cystéine.
Le soufre a un rôle très important dans l’anabolisme. Quelles molécules peuvent-être fabriquées à partir de a cystéine?
- Acide lipoique
- Biotine
- Methionine
- Thiamine (B1)
- Co enzyme A.
Lorsqu’en carence de soufre, la cellule s’adapte et produit 3 types de protéines. Quelles sont-elles?
1) Des enzymes et des systèmes de transport impliqués dans l’utilisation des sources de soufre.
2) Des copies alternatives de protéines cellulaires importantes avec des acides aminés de remplacement au lieu de la cystéine et la méthionine.
3) Protéine pour la mobilisation des composés intracellulaire de stockage de soufre (utilisation des sources stockées de soufre).
Quelles sont les deux sources de prédilection de phosphore pour la bactérie?
Les phosphates inorganiques ou les organophosphates.
Sous quelle forme se fait l’assimilation du phosphore?
Les sources de prédilection doivent-elle être modifiées?
Sous la forme de phosphate inorganique; les organophosphates doivent donc être modifiés.
Le phosphate inorganique entre dans le périplasme par quelle porine?
PhoE.
Quelle protéine de liaison périplasmique transporte les Pi au travers du périplasme?
PstS
Les Pi sont importés dans le cytoplasme par quel système?
ABC PstA-C
Vrai ou faux. Le Pi entre directement dans le métabolisme central en dépensant de l’ATP.
Faux. Il entre directement dans le métabolisme central sans dépense énergétique.
