Cours 3 Glycolyse Flashcards
Definir glycolyse
La glycolyse (du grec glykos, doux et lyse, dissolution) est la voie par laquelle le glucose est converti en pyruvate via une succession de 10 réactions enzymatiques bien définies
Quelle est la voie metabolique/biocjhimique la mieux comprise
glycolyse
Quel role joue la glycolyse dans le metabolisme energetique
son role est essentiel en fournissant une quantite no negligeable d’énergie
Que peut dériver de la glycolyse
glucose et d’autres glucides à la degradation par oxydation donc comme le cycle de l’acide citrique et les phosphorylations oxydatives
V ou F
Glycolyse passe a travers 10 rx qui permettent l’atteinte/formation de pyruvate
V
V ou F
Pyruvate peut etre utilisé dans des rx aerobique et anaerobique
V
anaerobique homolactique fermentation
aerobic oxidation
anaerobique alcoolique fermentation
Lors de l’étude de la glycolyse, combien de niveaux a-t-il lieux? Devrivez les brievement
Étapes d’interconversions chimiques, c’est à dire la suite des rx qui transforment le glucose en pyruvate
Mecanisme de transformation enzymatique de chaque inermédiaire en produit suivant
Aspect énergétique des conversions
Metabolisme d’hexoses autres que le glucose
D’ouè provient le glucose (sources)
Alimention
ou
Réserves cellulaires (sous forme de glycogene)
Quel rx nous permet d’obtenir des monosaccharides (fructore, glucose, galactose)
gluconéogenese
V ou F
Le glucose, fructose et galactose peuvent mener à la glycolyse
V
V ou F
Ce ne sont pas toutes les enzymes de la glycolyse qui se retrouvent dans le cytosol
F
TOUTES
V ou F
Les enzymes de la glycolyse ne sont pas associées aux stuctures cellulaires (par exemple, les membranes)
V
V ou F
Le glucolyse tranforme le glucose en trois unités C3 (pyruvate) d’énergie libre inférieure
F
V ou F
Au cours du processus de la glycolyse, l’énergie disponible est récupérée pour synthétiser de l’ATP à partir d’ADP et Pi
V
IMPORTANT : 2 molécules d’ATP par molécule de glucose
V ou F
Glycolyse necessite une suite de rx de transfert de groupements phosphoryle chimiquement couplés
V
Quelle est la strategie chimique de la glycolyse?
- Addition de groupements phosphoryle au glucose
- Conversion chimique des intermédiaires phosphorylés en composés phosphorylés à haut potentiel énergétique
- Couplage chimique entre l’hydrolyse de ces composés et de la synthèse de l’ATP
V ou F
Glycolyse est séparée en 2 phases (10 rx)
V
Quelle est la rx globale de la glycolyse? Quels sont les produits significatifs?
NADH
Pyruvate
ATP
Expliquez la première étape de la glycolyse, soit celle de l’hexokimnase et la première utilisation de l’ATP
Catalyse la phosphorylation de plusieurs hexoses :D-glucose, D-fructose, D-mannose
Présente dans toutes les cellule. Dnas le foie, l’enzyme est appelée la glucokinase et possède des propriétés différentes
Requiert Mg2+ comme cofacteur pour le deuxième substrat Mg2+ - ATP
V ou F
Toute enzyme ‘‘kinase’’ a besoin de magnésium Mg2+
V
À quoi sert le Mg2+ dans la première étape de la glycolyse
Mg2+ masque les charges négatives en se complexant avec atomes oxygene
Ceci permet de STABILISER temporairement la molécule d’ATP comme ca l’hexokinase peut ainsi l’utiliser
Lors de la première étape de la glycolyse, soit celle de l’hexokimnase et la première utilisation de l’ATP, quels sont les paramètres qui favorisent l’hydrolyse de l’ATP?
La molécule d’eau est plus petite que le glucose
Concentration d’eau est ++++ grande que concentration de glucose
Le transfert du groupement phosphoryle à l’eau est plus exergonique que le transfert au glucose
Lors de la première étape de la glycolyse, soit celle de l’hexokimnase et la première utilisation de l’ATP, pourquoi un transfert de groupement phosphoryle au glyucose et non pas à l,eau (hydrolyse) pour donner ADP + Pi?
Car le glucose induit un changement de conformation important de l’hexokinase
Nommez quelques caractéristiques du xylose
Polyol moins métabolisé
Plus faible apport calorique
Utilisé comme édulcorant (pouvoir sucrant ~ sucrose)
Donne un effet rafraichissant (comme mannitol, sorbitol)
V ou F
Le xylose est un bon substrat pour l’hexokinase
F
Quelle esst la 2e étape de la glycolyse
la phosphoglucose isomérase
Donnez des caractéristiques de la 2e étape, soit la phosphoglucose isomérase)
Il y a réarrangment des carbones
Catalyse acido-basique ET stéréospécifique
Sans enzyme, la rx reste acido-basique MAIS n’est plus stéréospécifique
V ou F
Lors de la 2e étape, soit la phosphoglucose isomérase, il n’y a pas d’effet sur le fait que la rx est acido-basique et/ou stéréospécifique
F
Elle affecte le fait que c’est stéréospécifique
Quelle est la 3e étape de la glycolyse
La phosphofructokinase (PFK)
Nommez caractéristique de la 3e étape, soit a phosphofructokinsae (PFK)
La PFK joue un role DÉTERMINANT dans la régulation de la glycolyse car elle catalyse une rx à vitesse limitante
Y a-t-il presence d’ATP lors de la 3e étape, soit la phosphofructokinase (PFK)
OUI
Pourquoi est ce que la PFK joue un role aussi important au niveau de la régulation de la glycolyse?
Car elle catalyse une rx à vitesse limitante
Quelle est la 4e étape de la glycolyse
L’aldolase et le clivage du fructose-1-6-biphosphate (FBP)
Nommez caractéristiques de la 4e étape, soit l’aldolase et le clivage du fructose-1-6-biphosphate (FBP)
Le clivage aldolique produit 2 molécules à partir du substrat fructose-1,6-biphosphate qui origine d’une molécule de glucose
Quel est la 5e étape de a glycolyse
la triose phosphate isomérase
Nommez caractéristiques de la 5e étape, soit la triose phosphate isomérase
Seul l’un des 2 produits de la rx de clivage aldolique, le glycéraldéhyde-3-phosphate (GAP), sera utilisé dans la voie glycolytique
La triose phosphate isomérase catalyse la conversion d’un cétose, le dihydroxyacétone phosphate (DHAP), en aldose GAP
Cette rx est très similaire à la conversion G6P en F6P catalysée par l’enzyme phosphoglucose isomérase (PGI) de l’étape 2
Quelle est la 6e étape de la glycolyse
la glycéraldehyde-3-phosphate déshydrogénase (GAPDH)
Nommez caractéristiques de la 6e étape, soit la glycéraldehyde-3-phosphate déshydrogénase (GAPDH)
Cette étape implique l’oxydation et la phosphorylation du groupement aldéhyde de GAP
L’oxydtion de l’aldéhyde implique un transfert d’électrons pour réduire le NAD+ en NADH
L’oxydation de l’aldéhyde, rx exergonique, amène également la synthèse de l’acyl phosphate, Le 1,3-biphosphoglycérate (1,3-BPG)
** Les acyl phosphate sont des composés à foirt potentiel de transfert de gruopement phosphate **
** Le 1,3-BPG représente le 1er intermédiaire ‘‘riche en énergie’’ **
Quelle est la 7e étape de la glycolyse
la phosphoglycérate kinase (PGK) et la première régénération d’ATP
Definir kinase
Enzyme qui transfère un groupement phosphoryle depuis l’ATP sur un métabolite
Caractéristique de la 7e étape, soit la phosphoglycérate kinase (PGK) et la première régénération d’ATP
Par définition, une « kinase » est une enzyme qui transfère un groupement phosphoryle depuis l’ATP sur un métabolite. Par contre, rien n’est implicite quant au sens exergonique du transfert. Pour la PGK, la réaction thermodynamiquement favorable est la formation d’ATP.
Definir mutase
Par définition, une « mutase » catalyse le transfert d’un groupement
fonctionnel d’une position à une autre à l’intérieur d’une même molécule
Quelle est la 8e étape de la glycolyse
phosphoglycérate mutase (PGM)
Caractéristique de la 8e étape, soit la phosphoglycérate mutase (PGM)
Cette réaction est indispensable pour préparer la réaction suivante qui amènera la formation d’un deuxième composé « riche en énergie » utilisé pour synthétiser de l’ATP.
Quelle est la 9e étae de la glycolyse
l’énolase et la formation d’un 2e intermédiaire « riche en énergie »
Caractéristique de la 9e étape, soit l’énolase et la formation d’un 2e intermédiaire « riche en énergie »
L’énolase catalyse un rx de déshydratation (élimination de H20)
Quelle est la 10e étape de la glycolyse
la pyruvate kinase (PK) et la 2e régénération d’ATP
Caractéristique de la 10e étape, soit la pyruvate kinase (PK) et la 2e régénération d’ATP
La pyruvate kinase (PK) assure le couplage entre l’énergie libre libérée par l’hydrolyse du PEP et la synthèse d’ATP, pour donner du pyruvate
Présence d’un mécanisme catalytique
Comment se fait le mécanisme catalytique de la 10e étape
- Attaque nucléophile de l’ADP sur PEP pour former de l’ATP et de l’énolpyruvate
- tautomérisation de l’énolpyruvate en pyruvate
Comment sort le pyruvate?
À l’aide de la fermentation, il sort en anaérobiose
V ou F
En ce qui concerne la fermentation homolactique, pour que la glycolyse continue, le NAD+, qui se trouve en quantités limitées dans les cellules, doit être recyclé après sa réduction en NADH par la GAPDH
V
V ou F
En ce qui concerne la fermentation homolactique, en présence d’O2, le NADH est réoxydé en NAD+ dans les mitochondries (chaine respiratoires et transport d’électrons couplées à la phosphorylation oxydative)
V
En ce qui concerne la fermentation homolactique, comment est regénéré le NAD+ en conditions d’anaérobie
Deux processus :
- La fermentation homolactique dans le muscle via l’enzyme lactate déshydrogénase (LDH)
- La fermentation alcoolique dans la levure via 2 rx enzymatiques
V ou F
En ce qui concerne la fermentation homolactique, la plus grande partie du lactate est exporté de la cellule musculaire et transportée par la lymphe jusqu’au foie, ouè il est reconvertit en glucose
F
Transporté par le sang
V ou F
En ce qui concerne la fermentation homolactique, c’est l’accumulation du lactate dans le muscle qui cause la fatigue et douleurs musculaires suite à un exercice intense
F
C’est l’accumulation d’acide résultant de la glycolyse et de l’utilisation de l’ATP
V ou F
En ce qui concerne la fermentation homolactique, en conditions d’anaérobie, la levure recucle le NAD+ en transformant le pyruvate en éthanol et CO2
V
V ou F
En ce qui concerne la fermentation homolactique, la levure peut tolérer des concentration en éthanol plus grand que 12% alors que peu d’organismes survivent dans 5% d’éthanol
V
C’est la raison pour laquelle l’alcool est utilisé comme antiseptique
En ce qui concerne la fermentation homolactique, la levure produit de l’EtOH et du CO2 en deux rx successives. Expliquez
- Une rx de décarboxylation catalysée par la pyruvate decarboxylase (PDC). ** La PDC n’existe pas dans le règne animal **
- Une deuxieme rx de réduction catalysée par l’alcool déshydrogénase qui convertit l’acétaldéhyde en éthanol
V ou F
La PDC (pyruvate decarboxylase) existe dans le règne animal
F
V ou F
La pyruvat décarboxylase (PDC) requiert la TPP (thiamine pyrophosphate) comme enzyme
V
V ou F
La TPP est le coenzyme le moins utilisé dans les rx de décarboxylation
F
Le plus!
V ou F
La thiamine (Vitamine B1) n’est pas synthétisée ni stockée chez les vertébrés
V
Doit provenir de l’alimentation (SOURCE)
V ou F
Carrence en Vitamine B1 mène à la maladie appelée béribéri
V
En ce observant ce tableau, que pouvez vous déterminer
HK, PFK et PK sont 3 rx IRRÉVERSIBLES et sont des points de contrôle importants de la glycolyse
Les autres rx sont proches de l’équilibre
Definir fructose
Le fructose, un isomère du glucose, se trouve en grande quantité dans le régime alimentaire (fruits, sucre de table)
En ce qui concerne le métabolisme du fructose, 2 voies assurent le métabolisme du fructose. Une dans le muscle et l’autre dans le foie.
Cette différence est due à la présence d’enzymes différente dans les 2 tissus.
Élaborez
Dans le muscle : l’hexokinase convertit le fructose en fructose-6-phosphate
Dans le foie : la glucokinase ne phosphoryle pas le fructose directement
V ou F
Un excès de fructose (perfusion intraveineuse) ou intolérance (mutation du gène fructose-1- phosphate aldolase) peuvent provoquer des maladies importantes
V
En fait, il peut y avoir une déplétion de Pi, chute d’ATP, augmentationde la glycolyse et augmentation de la lactate et acidose
Definir galactose
Épimère du glucose (position C4), représente la moitié du lactose, le sucre de lait
V ou F
En ce qui concerne le métabolisme du galactose, les enzymes de la glycolyse ne reconnaissent âs la configuration du galactose.
V
V ou F
En ce qui concerne le métabolisme du galactose, une rx d’épimérisation doit avoir lieu avant que la galactose ne rejoigne la voie glycolytique
V
V ou F
Galactosémie est une maladie génétique caractérisée par l’impossibilité de convertir du fructose
F
Impossibilité de convertir le galactose en glucose
