Cours 2 : glucides Flashcards
Que veut dire ATP ?
Adénosine triphosphate
Principale fonction de l’ATP dans contraction du muscle cardiaque
Fournir énergie nécessaire à la contraction musculaire.
Qu’advient-il de l’ATP lors de son utilisation dans le muscle ?
Une des deux liaisons riches en énergie (liaison à haut potentiel énergétique) est hydrolysée pour fournir de l’énergie.
Combien de liaisons riches en énergie possède l’ATP ?
2 liaisons ! AMP~P~P
Réaction de l’hydrolyse de l’ATP
ATP + H2O -> ADP + Pi
V ou F ? L’ATP pour la contraction musculaire provient en partie de l’alimentation
FAUX ! Très peu d’ATP dans l’alimentation et celle-ci est dégradé dans l’aliment lui-même, dans l’intestin et l’épithélium intestinal de l’organisme qui se nourrit.
D’où provient l’ATP pour la contraction cellulaire ?
Fabriqué sur place dans la cellule à partir de l’énergie fournie par des carburants.
V ou F ? Il existe des réserves d’ATP dans l’organisme transportable d’un tissu à un autre.
FAUX ! L’ATP ne se retrouve qu’à l’intérieur des cellules et ne peuvent pas franchir la membrane cellulaire. Les réserves de la cellule soutient un effort que quelques secondes. La cellule doit alors fabriquer son ATP avec des carburants.
Mécanismes de la régénération de l’ATP des cellules musculaires
1- Phosphorylation de l’ADP en ATP à partir de la créatine~phosphate et d’ADP
2- Phosphorylation de l’ADP en ATP uniquement à partir d’ADP au cours d’une réaction qui forme aussi AMP
ADP + ADP -> ATP + AMP
3- Phosphorylation au niveau du substrat (glucose/glycogène et acides gars dans glycolyse et cycle de Krebs)
4- Phosphorylation oxydative dans mitochondrie
Deux fonctions de la créatine kinase dans la cellule musculaire
1) Production ATP (utilise liaison riche en énergie présente dans la créatine~phosphate pour reformer liaison riche en énergie de l’ATP)
2) Mise en réserve de groupements phosphate à haut potentiel énergique (au repos, assez d’ATP pour en mettre en réserve sous forme de créatine~phosphate)
Créatine~phosphate + ADP créatine + ATP
Où ont lieu les réactions de la créatine~phosphate
Mitochondrie
Quels sont, par ordre d’importance, les principaux carburants que le muscle cardiaque retrouve dans le sang ?
- Acides gras (70-80%)
- Glucose (10-15%)
- Lactate (10-15%)
- Acides aminés (moins importante)
L’oxydation du lactate n’est utile et importante que dans quels organes ?
Coeur et foie
Le lait donne quels carburants ?
Acides gras, glucose et galactose (provenant du lactose)
Le café donne quels carburants ?
Glucose et fructose s’il est sucré (provenant du saccharose)
Le pain donne quels carburants ?
Glucose (provenant de l’amidon), acides gras s’il est tartiné de beurre (provenant des triacylglycérols)
D’où vient le lactate ?
Par muscles soumis à efforts intense (à partir du glycogène musculaire) ou globules rouges (à partir du glucose).
D’où viennent les quelques acides aminés ?
Protéolyse des protéines du lait
Quels sont les voies métaboliques chargées de la dégradation du glucose dans le myocarde ?
1) Glycolyse
2) Oxydation du pyruvate en acétyl-CoA (n’est pas, à proprement parlé, une voie métabolique)
3) Cycle de Krebs
Qu’est-ce qui distingue un carburant d’une molécule d’ATP ?
- Dégradation carburant libère énergie qui peut être utilisée pour régénérer ATP à partir ADP.
Complexe + ADP + Pi -> simple + ATP - Dégradation carburant fournit électrons qui seront combinés à oxygène et à des H+ pour fournir énergie qui sera aussi utilisable pour générer de l’ATP à partir d’ADP par phosphorylation oxydative.
- Carburants souvent véhiculés entre tissus par voie sanguine
Substrats et produits principaux de la glycolyse
Substrat: glucose
Produits: pyruvate, ATP, perte électrons (deviendront ATP au final)
Substrats et produits principaux oxydation du pyruvate en acétyl-CoA
Substrat: pyruvate
Produits: acétyl-CoA, CO2, perte électrons
Substrats et produits principaux du cycle de Krebs
Substrat: acétyl-CoA
Produits: CO2, perte électrons, GTP (équivalent ATP)
Où se produit la glycolyse ?
Cytosol
Réactions de la glycolyse où il y a consommation ATP
1) Glucose + ATP -> G-6-P + ADP (catalysé par hexokinase)
2) Fructose-6-P + ATP -> Fructose-1,6-bisphosphate + ADP (catalysé par phosphofructokinase, PKF)
Réaction de la glycolyse où il y a production d’ATP
Phosphoénolpyruvate (PEP) + ADP -> Pyruvate + ATP (catalysé par pyruvate kinase)
Pourquoi la glycolyse produit 2 molécules de pyruvate à partir d’une molécule de glucose ?
À partir d’une molécule de 6 carbones, on fait 2 molécules de 3 carbones.
Dans la glycolyse, y’a-t-il plus d’ATP consommé ou généré ?
4 ATP générés
2 ATP consommés
Donc plus d’ATP générés
*On ne tient pas compte de la chaine respiratoire avec les NADH…
Glycolyse est-elle anabolique ou catabolique ?
CATABOLIQUE !
- Complexe -> simple
- produit énergie
- Truc: catabolique finit par -lyse et anabolique finit par -génèse
Nommer la coenzyme qui participe à réaction d’oxydoréduction dans glycolyse
Nicotinamide adénine dinucléotide (NAD+/NADH)
Quelle est la fonction de la NAD+/NADH
Coenzyme qui transporte des électrons là où ils sont utilisables, soit vers la chaîne respiratoire de la mitochondrie.
À partir de quelle vitamine la NAD+/NADH est générée
Niacine (d’ailleurs, elle doit être prise par l’alimentation, car l’organisme de fabrique pas ses vitamines par lui-même, ce sont des nutriments essentielles)
Où et comment a lieu la transformation du pyruvate en acétyl-CoA ?
Où : mitochondrie Comment: Pyruvate + NAD+ + CoA-SH ->Acétyl~CoA + NADH + H+ + CO2 - Enzyme: pyruvate déshydrogénase (PDH) - Coenzymes : FAD, Lipoate, TPP - Oxydoréduction et décarboxylation - Formation liaison riche en énergie
Vitamines desquelles dérivent les coenzymes de la transformation du pyruvate en acétyl-CoA
- NAD : nacine
- CoA-SH (Coenzyme A) : Acide pantothénique
- FAD (flavine adénine dinucléotide) : Riboflavine
- TPP (Thiamine pyrophosphate) : Thiamine
- Acide lipoïde (pas issu d’une vitamine car l’organisme en synthétise en quantité suffisante !)
Dans quelle partie de la cellule s’effectue l’oxydation de l’Acétyl-CoA
Dans la matrice (principalement) et sur la face interne de la membrane interne de la mitochondrie.
Quelle est la voie métabolique responsable de l’oxydation complète de l’acétyl-CoA
Cycle de Krebs
Quels sont les principaux métabolites du cycle de Krebs
- acétyl~CoA
- Citrate
- alpha-cétoglutarate
- succinyl~CoA
- fumarate
- malate
- oxaloacétate
2 fonctions principales du cycle de Krebs
1) Carrefour métabolique des métabolisme des glucides, lipides, acides aminés
2) Voie catabolique avec générations de CO2 et d’intermédiaires énergétiques (NADH, FADH2, GTP)
Réaction chargée de la synthèse du citrate
Acétyl~CoA + oxaloacétate + H2O -> citrate + CoA-SH
- Enzyme: citrate synthase
- Point de contrôle du cycle, car irréversible
Réaction chargée de la synthèse du succinyl~CoA
alpha-cétoglutarate + NAD+ + CoA-SH -> succinyl~CoA + CO2 + NADH
- Enzyme: alpha-cétoglutarate déshydrogénase
- Coenzymes : FAD, TPP, lipoate
Réaction chargée de la synthèse d’oxaloacétate
Malate + NAD+ oxaloacétate + NADH
- Enzyme: Malate déshydrogénase
- Réversible
Combien de molécules de CO2 sont formées dans la mitochondrie à partir d’une molécule de glucose dans un myocyte bien oxygéné ?
6 CO2/ glucose
- Car chaque molécule de glucose génère 2 pyruvates et que le pyruvate et ses métabolites subissent 3 réactions de décarboxylation oxydatives.
Où s’effectue la réoxydation des coenzymes ?
Face interne de la membrane interne de la mitochondrie
- La membrane externe est très perméable aux petites molécules
Quel est le nom de l’ensemble des structures et processus biochimiques chargés de ces réoxydations
Chaîne respiratoire
Quel est le nom des complexes enzymatiques qui compose la chaîne respiratoire
Complexes I, II, III, IV
Comment sont faits les complexes de la chaîne respiratoire
Chaque complexe est un ensemble de protéines structurales et catalytiques dont la mission est d’accomplir des réactions d’oxydoréductions et de transporter des électrons
Quels sont les sites d’entrée des électrons provenant du NADH et du FADH2
- NADH : complexe I comme agent oxydant
- FADH2 : complexe II comme agent oxydant
Quel est le cheminement des électrons jusqu’à l’oxygène
- Entrée NADH, largage électrons du NADH au complexe I, échange électronique entre composants du complexe I qui conduit à réduction de la coenzyme Q
- Entrée FADH2, largage électrons de la FADH2 au complexe II, échange électronique entre composants du complexe II qui conduit à réduction de la coenzyme Q
Étapes suivantes (communes):
- Oxydation coenzyme Q par réduction complexe III et oxydation subséquente par réduction cytochrome c
- transport électrons par cytochrome c au complexe IV
- réduction oxygène au niveau complexe IV pour former eau
Quels sont les complexes capable de pomper les protons
I, III, IV
À quoi sert le transport des électrons dans la chaîne respiratoire
Transférer des protons de la matrice vers l’espace intermembranaire de la mitochondrie, créant un gradient électrochimique
Le pH est-il plus ou moins élevé à l’intérieur de la mitochondrie comparativement à l’extérieur (après transport électrons) ?
pH 7 à l’intérieur
pH 6 à l’extérieur
- pH plus élevé a l’intérieur, car concentration en ions H+ plus faible.
V ou F ? La membrane interne de la mitochondrie est imperméable aux protons
Vrai !
Par quel complexe enzymatique est formé ATP au niveau de la membrane mitochondriale et quels sont les substrats
- ATP synthase
- Substrats: ADP + Pi
D’où provient l’énergie requise pour former ATP avec ATP synthase ?
Réactions oxydoréduction de la chaîne respiratoire
- Voie NADH : 3 ATP
- Voie FADH2 : 2 ATP (car complexe II ne libère pas assez d’énergie pour pomper des protons)
Sous quelle forme existe l’énergie requise pour former l’ATP avec ATP synthase ?
Gradient de protons (électrochimique) entre deux faces de la membrane interne de la mitochondrie. Passage protons dans ATP synthase fournit énergie nécessaire pour régénérer ATP
V ou F ? ATP synthase est la seule structure membranaire qui permet aux protons de revenir dans la mitochondrie
VRAI
V ou F ? ATP synthase est la seule structure membranaire qui permet aux protons de revenir dans la mitochondrie
VRAI, donc doivent obligatoirement passer par là
Combien d’ATP sont générés lors de la réoxydation d’une molécule de NADH et de FADH2 ?
NADH: 3 ATP
FADH2 : 2 ATP
Quel moyen la cellule utilise-t-elle pour acheminer ATP là où il est principalement utilisé
On veut l’envoyer de la mitochondrie au cytosol. ATP ne peut pas traverser membrane mitochondriale interne. On a recourt à la translocase de l’ATP et de l’ADP. Permet sortie ATP et entrée ADP de façon passive.
Connaître schémas, les reproduire !
DO IT
