Cours 5 : Métabolisme des glucides Flashcards
Expliquer les élément de la glycolyse
- Voie métabolique => Glycolyse = 10 rct enzymatique
- Substrat de départ : Glucose ( 6 atomes de C )
- Se déroule dans : Cytosol
- Produit final : Pyruvate ( 3 C )
Vrai ou faux un gène donne une protéine
FAUX
Quelle sont les deux type de glycolyse
Aérobie vs Anaérobie
Quelle est la différence entre Glycolyse aérobie vs anaérobie
Glycolyse aérobie :
- Donne CO2 et du H20
- Nécessite de l’O2
Anaérobie :
- Nécessite pas de O2
- Donne du Lactate
- Donne aussi de l’éthanol ( levure, microorganisme
Quelle est l’avantage dans le corps de pouvoir faire de la glycolyse aérobie et anaérobie ( quel organe est plus adapter à un seul type )
Permet aux tissus de s’adapter à une condition hypoxie ou ischémi
- Le cœur par contre est adapté au travail en condition d’aérobiose et résiste peu à l’ischémie qui se traduit par la mort tissulaire.
Qu’est ce la catabolisme
Dégradation de molécules
Qu’est ce que l’anabolisme
La formation des molécules
Le lactate est formée par la glycolyse anaérobie, peut elle etre formée par l’aérobie
Oui, le lactate est également produit dans les globule rouge même en aérobiose, car les mitochondries qui contiennent les enzymes nécessaires à l’oxydation aérobie du pyruvate sont absentes
La glycolyse comporte combien de rct enzymatiques
10
Combien de molécule de pyruvate sont formée par la glycolyse d’une molécule de glucose
2
Le glucose-6-phosphate sont inclus dans quel voies métabolique
- Glycogenèse
- Glycolyse
- Néoglucogenèse
- Voie des pentoses
- Glycogénolyse
Comment le glucose entre dans la cellule ( expliquer ce mécanisme )
via un transporteur GLUT :
un mécanisme de contrôle car il y a plus de glucose à l’extérieur qu’à l’intérieur des cellules, sauf le foie et le pancréas où le glucose entre librement
Nommez et expliquer les 4 première rct enzymatique de la glycolyse
1) Hexokinase/glucokinase
- Rx irréversible
Investissement 1 ATP
- Glucose => Glucose-6-phosphate
- phosphoryle le glucose: a besoin d’un groupement phosphate qui proviendra de l’ATP.
2) Phosphoglucose Isomérase
- Rx réversible
- Point d’entrée du fructose
- Glucose-6phosphate <=> Fructose-6-phosphate
3) Phosphofructokinase ( PFK):
- Rx irréversible
- Investissement 1 ATP
- Fructose-6-phosphate=> Fructose-1,6-biphosphate
4) Aldolase :
- Rct réversible
- Fructose-1,6-biphosphate => Glycéraldéhyde-3-phosphate + Dihydroxyacétone phosphate
Nommez et expliquer les 6 dernières rct enzymatique de la glycolyse
5) Triose phosphate isomérase :
- rct réversible
- Interchangement entre Glycéraldéhyde-3-phosphate + Dihydroxyacétone phosphate
6) Glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase :
- Glycéraldéhyde-3-phosphate + Dihydroxyacétone phosphate=> 2x 1,3 Bisphosphoglycérate
- Rx réversible
- Production de NADH = 2.5 ATP (x2)
- Consommation de 1 NAD+ (x2) un cosubstrat essentiel à la Rx
7) Phosphoglycérate kinase
- Rx réversible
- Production de 1 ATP (x2)
- Phosphorylation au niveau du substrat
- 2x 1,3 Bisphosphoglycérate => 2x 3-Phophoglycérate
8) Phosphoglycérate mutase
- rct réversible
- 2x 3-Phosphoglycérate => 2x 2-Phosphoglycérate
9) Énolase :
- rct réversible
- 2x 2-Phosphoglycérate => 2x Phosphoénolpyruvate
10) Pyruvate kinase
- Rx irréversible
- 2ième phosphorylation au niveau du substrat
- Production de 1 ATP (x2)
- 2x Phosphoénolpyruvate => 2x Pyruvate
Qu’est ce que la glycémie
Taux de glucose dans le sang
Que ce passe t’il avec le glucose-6-phosphate
Ne peut plus ressortir de la cellule
Quelle est la différence entre les héxokinase et le glucokinase
Même fct entre les deux ( isoenzyme )
Hexokinase
- haute affinité avec le glucose
- phosphoryle plus
- se retrouve partout
- Facilement saturable
- peut phosphoryler d’autres sucres C6 incluant le fructose et le mannose.
Glucokinase
- faible affinité avec le glucose
- se retrouve au foie et cellules B pancréas
- Jamais saturés
- spécifique au glucose, mais insensible au glucose 6-phosphate.
- active lorsque les concentrations intracellulaires de glucose sont élevées
Quelle est la différence entre les 4 première rct de la glycolyse et les 6 dernière
4 rct :
- 6 atome de C
6 rct :
- 3 atomes de C
Quelle sont les chose qu’on peut faire avec du Glucose-1-phosphate
- Synthèse de glycogène
- Glycolyse
Comment se nomme la rct de briser du glucogène pour avoir du Glucose-1-phophate
Phosphorylase
Qu’est ce que des molécule Tautomères
Tautomères: couple
d’isomères interconvertibles
Ex: le dihydroxyacétone-phosphate est isomérisé en glyceraldéhyde phosphate
Dans la rct 6 de la glycolyse pk on ne comptabilise pas le 2 NADH +2H dans les produits de la rct
ces substrats vont servir à la conversion subséquente du pyruvate en lactate ou en éthanol
Dans la rct 7 et 10 de la glycolyse qu’est ce que phosphorylation au niveau du substrats
phosphorylation de l’ADP en ATP qui capte l’énergie provenant de l’hydrolyse du substrat (phosphoenolpyruvate ou 1,3 biphosphoglycerate) qui sont des réactions exergoniques.
Où va le lactate
Il retourne au foie/reins où il redonne du pyruvate puis du glucose par néoglucogenèse (Cycle de Cori)
La fermentation lactique survient où pk il survient en ce lieu à ce moment
- Survient au niveau des muscles lors d’efforts brefs et intenses: en effet l’oxygène n’est plus suffisant pour fournir de l’énergie nécessaire au travail musculaire dans ces conditions
- Le muscle brûlera alors du glucose par processus anaérobique pour obtenir son énergie, ceci résultera en la production de lactate, qui serait responsable des crampes et de la fatigue musculaire expérimentée après ces efforts (car le lactate abaisse le pH intracellulaire et entrave le bon fonctionnement des enzymes).
La fermentation du lactate est catalysé par quoi
la lactate déshydrogénase
Où survient plus précisement la fermentation lactique
Survient au niveau des muscles squelettiques/érythrocytes
Qu’est ce que le cycle de Cori
Définition: cycle d’échange de glucose et de lactate entre le muscle et le foie via la circulation sanguine
=>Il permet d’éliminer le lactate des muscles.
Quel est l’organe le plus vasculariser du corps
Foie
Qu’est ce que la fermentation alcoolique ( est créer par quoi + besoin de quel éléments )
- Circuit fermer
- Par des levures de manière anaérobie
- dépend de l’échange NADH
- éléments importants :
=> Pyruvate
décarboxylase
=> Alcool
déshydrogénase
Formation d’éthanol :
- NADH+ H+ => NAD +
Regénération du NAD+
- NAD+ => NADH+H+
Quelle est le bilan ATP de la fermentation alccolique / lactique
Fermentation alcoolique / lactique => Anaérobiose => 2 ATP / mole de glucose
- les 2 ATP sont enlever au Bilan brut d’ATP de la glycolyse
Quel est le bilan net d’ATP de la glycolyse
7 ATP
ATP produits : 9 ATP - ATP consommés : 2 ATP
Quel est le bilan brut de l’ATP de la glycolyse ( donner la provenance )
9 ATP
- Phosphoglycérate kinase: 2 ATP
- Pyruvate kinase: 2 ATP
- 2 NADH: 2x 2.5 ATP = 5 ATP
=> NADH : vont traverser la membrane mitochondriale via la navette malate-aspartate et sont oxydés via la chaîne respiratoire,
Qu’est ce qu’un inhibiteur allostérique
Une molécule qui peut se lier ailleurs que dans le site catalytique d’une enzyme et, par sa liaison, amène un changement conformationnel qui altère voiremême inhibe l’activité catalytique de cette enzyme.
Qu’est ce qu’un isoenzymes
Une enzyme qui partage une fonction ou une activité enzymatique similaire à une autre enzyme. Cependant, ces enzymes sont différentes et codées par deux gènes distincts.
Le Km plus élevée
l’enzyme possède une affinité moindre envers un substrat donné comparativement à une autre enzyme. Celaexplique pourquoi la glucokinase ne peut être saturée alors que l’hexokinase est facilement saturable,car cette enzyme a un KM 100 fois inférieur.
Les étapes irréversible de la glycolyse signifie quoi
des points de contrôle de la glycolyse
Quel est un inhibiteur allostérique de l’hexokinase
Glucose-6-phosphate
Quel sont les 3 mécanisme de régulation ( controle de la glycolyse )
Polymérisation
- L’enzyme polymérisée est plus active
Phosphorylation
- L’enzyme
phosphorylée est
moins active
Régulation allostérique :
+ de glycolyse :
- AMP
- ADP
- Fructose 2,6 biP Ions OH
Moins de glycolyse :
- Citrate et ATP: augmentation cycle de Krebs, production ATP: High energy state
- AGL: oxydation des AGL qui va aller inhiber PFK1 via augmentation citrate, ATP
- Ion H+: diminution pH intracellulaire (souvent secondaire à la production lactate, un acide): pour éviter une diminution subséquente du pH par la voie de glycolyse, il y a inhibition de PFK1.
Pourquoi la dernière étape de la glycolyse est une rct irréversible
Réaction irréversible car le produit (énolpyruvate)
est spontanément isomérisé
en pyruvate.
Le produit n’est donc plus disponible
pour la réaction inverse.
Quelle enzyme régule la glycolyse
PFK1
Expliquer les étapes de l’activation de la glycolyse ( régulation de la glycolyse )
1: Accumulation de fructose-6P
2: Activation PFK2 et accumulation fructose 2,6-biP
3: Activation PFK1 pour produire du fructose 1,6-biP,
activation glycolyse
Expliquer les étapes de la diminution de la glycolyse ( régulation de la glycolyse )
1: glucagon, activation AMPK,
2: phosphorylation PFK-2 (inactivation) et activation fructose 2-6 phosphatase. PFK-2 est une enzyme bi-directionnelle dont l’activité est contrôlée par le fructose-6P
3: diminution fructose 2.6 biP et de son effet activateur sur PFK1, diminue la glycolyse et favorise les voies de néoglucogenèse
Qu’est ce que le fructose 2,6biP => impact sur la glycolyse ? ( + active et inhibe quoi )
- un activateur allostérique puissant de la PFK-1, en post-prandial lorsque le glucose est abondant, il augmente dans la cellule et active PFK-1, ce qui active les voies de glycolyse.
- est un inhibiteur de la fructose 1,6 biphosphatase qui permet de regénérer du fructose -6P et du glucose lors de la néoglucogenèse.
Que ce passe t’il lors d’un jeûne ( régulation de la glycolyse )
1) il y a sécrétion de glucagon qui va activer AMPK, une enzyme qui va phosphoryler PFK-2 (et l’inhiber) et activer fructose 2,6-bisphosphatase.
2) Alors il va y avoir une diminution du fructose 2,6-biP, du relèvement de son inhibition du fructose 1,6-biP et d’une diminution de son activation de PFK-1.
3)La voie de la glycolyse sera alors réduite au profit des voies de néoglucogenèse
Quel est la différence entre les rct anaérobie et aérobie dans la production d’ATP
Anaérobiose:
100X + rapide:
Permet de générer rapidement l’ATP
(souhaitable lors d’efforts musculaires
intenses et de courte durée)
2 ATP / mole de glucose
Aérobiose ( Phosphorylation oxydative):
beaucoup plus
d’ATP produit
32 ATP / mole de glucose
Pk le pyruvate doit se déplacer dans le cell.
glycolyse s’effectue dans le cytosol, et le cycle du citrate dans les mitochondries des eucaryotes, le pyruvate doit se déplacer
Comment le pyruvate traverse la membrane externe
- la membrane externe très perméable
- Traverse par un tunnel aqueux formé par la porine,
Qu’est ce que la porine
une protéine qui permet le passage des molécules dont le poids moléculaire est inférieur à 10,000 Da.
Comment le pyruvate traverse la membrane interne
- la membrane interne, imperméable,
- un transporteur spécifique, la pyruvate translocase, transfère le pyruvate de l’espace intermembranaire à la matrice mitochondriale par un processus de symport avec les ions H+. ( ! )
Qu’est ce que le processus de symport
Permet au pyruvate de traverser la membrane interne en faisant entrer également un proton ( H+ )
Qui prends en charge la conversion du pyruvate en acétylCoA
la pyruvate déshydrogénase
Nommez les 3 enzyme de la transformation du pyruvate en acetylCoA
- Pyruvate deshydrogenase
- Dihydrolipoyl transacétylase
- Dihydrolipoyl deshydrogénase
Les métabolites dans le cycle de l’acide citrique diffusent-elles dans le milieu, quelle est l’impact sur la vitesse de rct
Les métabolites ne diffusent pas dans le milieu, ils sont tout de suite pris en charge par l’enzyme suivante (canalisation des métabolites).
=>Ceci accroît la vitesse de réaction et empêche les réactions secondaires, ce qui augmente le rendement global.
Expliquer la disposition des enzymes et nommé les co-enzymes du sites
- Proche l’une de l’autre
=> 3 enzymes
=> 5 co-enzymes
Carrés 1: thiamine diphosphate
Carré 2: acide lipoïque
Carré 3: coenzyme A
Carré 4: FAD
Carré 5: NAD+
Expliquer l’effet du calcium sur le cycle de Krebs
la concentration intracellulaire de calcium augmente lors de contraction musculaire et permet d’activer la PDH ( pyruvate déshydrogénase ) et de favoriser le cycle Krebs.
Expliquer l’effet du dicholoracétate sur le cycle de Krebs
produit utilisé dans le traitement de l’acidose lactique, car en bloquant la kinase, il active la PDH et favorise la direction du pyruvate vers le cycle de Krebs au détriment de la synthèse d’acide lactique.
Nommer les étapes réversible et irréversible du cycle de l’acide citrique
5 étapes réversibles (2, 5, 6, 7, 8)
3 étapes irréversibles (1, 3, 4)
Donné les 8 étapes du cycle de Krebs
1) Citrate synthase :
- oxaloacétate=> Citrate
- Citrate ; possède un alccol ternaire difficilement oxydable
2) Aconitase :
- Citrate <=> Isocitrate
- isocitrate ; possède un alcool secondaire plus facilement oxydable
3) Isocitrate déshydrogénase :
- Isocitrate=> a-Cétoglutarate
- NAD+=> NADH + CO2
4) a-cétoglutarate déshydrogénase
- a-Cétoglutarate => Succinyl-CoA
- NAD+ + CoASH => NADH + CO2
=> Complexe 1: complexe de l’alphacétoglutarate déshydrogénase
5) Succinyl-CoA synthétase
- Succinyl-CoA <=> Succinate
- GDP + Pi => GTP + CoASH
- Phosphorylation au niveau du substrat GDP ( mammifères )
6) Succinate déshydrogénases
- Succinate <=> Fumarate
- Complexe 2: complexe de la succinate déshydrogénase
7) Fumarase
- Fumarate <=>Malate
- Nécessite une molécule d’eau
8) Malate déshydrogénase
- Malate <=> Oxaloacétate
- NAD+ => NADH
Expliquer le bilan d’ATP pour le cycle de Krebs
3x NADH = 3 x 2,5 = 7,5 ATP
1 x ATP ( ou GTP ) = 1 ATP
1x Coenzyme Q ( ou FADH2) = 1.5 ATP
Total = 10 ATP
Comment est formée plus précisement le citrate
Acétyl CoA se condense avec l’oxaloacétate et forme le citrate (6 C)
Pourquoi pour oxyder une molécule de glucose, il faut 2 tours de cycle de Krebs.
Parce qu’il y a 2 molécules de pyruvate issues du glucose au départ. Une seule sera convertie en acétyl CoA, puis une seconde dans le 2e tour.
V/F : Il peut y avoir un cycle de Krebs chez les levures
F: PAS D’OXYGÈNE PAS DE CYCLE DE KREBS
Donner et expliquer le bilan global de la dégradation du glucose
- Glucose=> 7 ATP
- Décarboxylation pyruvate => 2 NADH + 2H = 5 ATP
- Cycle de l’Acide citrique => 10 ATP x 2 = 20 ATP
Le cycle de l’acide citrique est quelle type de voie
Amphibolique = catabolique et anabolique
Qu’est ce qu’une rct anaplérotiques ( cycle de krbs )
Elles permettent de regénérer des substrats du cycle de Krebs qui sont utilisés par d’autres voies métaboliques (néoglucogenèse, formation acides mainés) afin d’éviter son interruption.
Donner les rct anaplérotique du cycle de Krebs
1) Propionate => Succinyl-CoA
2) Glutamate => a-Cétoglutarate
3) Aspartate=> Oxaloacétate
4) Pyruvate => oxaloacétate
2) et 3) grace à la transminase
4) grace à Pyruvate carboxylase
Expliquer la régulation du cycles de krebs grace au ratio ATP/ADP, NADH/NAD et à l’ion Ca2+
- Si ATP ou NADH augmentent, ça signifie que le cycle de Krebs fonctionne beaucoup et qu’il faut le ralentir… Ceci va donc inhiber allostériquement certains enzymes
- Si ADP ou NAD augmentent, cela signifie que le cycle de Krebs ralentit et qu’il faut l’activer, ceci va donc stimuler l’activité des enzymes
- Ions Ca: active les enzymes
La vitesse du cycle du citrate est très sensible à quelles 6 composantes du cycle
- pyruvate;
- acétyl-CoA;
- citrate;
- isocitrate;
- α-cétoglutatrate;
- oxaloacétate.
Qu’est ce que le cycle du glyoxylate
Voie qui existe chez les plantes, bactéries et levures, mais pas chez les animaux
Elle permet la production de glucose à partir de l’acétylCoA
(**Ceci est impossible chez les mammifères)
Où se déroule le cycle du glyoxylate
Dans une organelle propre aux plantes: le glyoxysome
Le cycle du glyoxylate sert à quoi
- Permet de fournir du glucose aux plantes pour notamment la croissance et la biosynthèse de polysaccharides structuraux (cellulose)
- Permet de fournir du glucose aux graines oléagineuses afin de nourrir l’embryon et permettre leur croissance
Donner les 5 étapes du cycle du glyoxylate
1: Acide gras (acétate) est transformé en acétyl CoA par acétate thiokinase. Acétyl CoA rentre dans le cycle du glyoxylate.
2: Court-circuit des étapes du cycle de Krebs: décarboxylation de l’isocitrate. Isocitrate est directement converti en glyoxylate et succinate grâce à l’Isocitrate lyase.
3 et 4: Glyoxylate se condense à l’acetyl CoA pour former le malate grâce à la malate synthase. Le malate ainsi produit diffuse hors du glyoxysome et se retrouve dans le cytosol pour former du glucose par processus de néoglucogenèse
5: Succinate diffusera hors du glyoxysome pour aller vers la mitochondrie où il va entrer dans le cycle de Krebs et servir à la production d’ATP.
