Cours 8 : Bioénergétique Flashcards
Vrai/Faux : les macromolécules ont plus d’énergie libre que les molécules libres
Faux, elles sont plus énergétiques, mais l’énergie n’est pas libre, elle est dans les liaisons
Qu’est-ce qui permet à une réaction énergétiquement défavorable de se produire?
Son couplage à une réaction énergétiquement favorable comme l’hydrolyse de l’ATP
Que peut-on retenir de l’équation de Gibbs?
delta G = delta G° + RTln (c[C]d[D] / a[A]b[B])
Vrai/Faux : une réaction avec un delta G positif est spontanée
Faux, une réaction spontanée indique une perte d’énergie, donc un G produits plus petit que G réactifs, donc un delta G (Gp - Gr) négatif
Une réaction anabolique aura un delta G…
Delta G positif, parce qu’on forme des liens, ce qui coûte de l’énergie. De plus, macromolécule a plus d’énergie libre que molécules libres, même si plus stable, l’énergie est emmagasinée dans liaisons.
TRÈS IMPORTANT
Dans cette réaction d’oxydoréduction :
pyruvate + NADH + H+ lactate (pyruvate + un H) + NAD+
Définir oxydation/réduction, et identifier et définir agent oxydant/réducteur et espèce oxydée/réduite
Réduction : gain d’électrons
Oxydation : perte d’électrons
Agent réducteur : qui donne des électrons pour réduire une autre espèce, ici : NADH + H+
” oxydant : qui accepte des électrons pour oxyder une autre espèce, ici : pyruvate
Espèce réduite : qui a été réduit, donc a gagné des électrons, ici : lactate
” oxydée : qui a été oxydé, donc a perdu des électrons, ici : NAD+
Comment sont transféré les é- dans une oxydoréduction?
Par le biais d’atomes H (1 proton, 1 é-) ou d’ions H-, hydrures (1 proton, 2 é-), du E° le plus faible au plus fort.
Qu’est-ce que le potentiel rédox standard (E°’)? comment l’interprète-t-on?
Tendance d’une substance à accepter des électrons, donc à être réduite.
Plus E°’ est positif, plus l’espèce est un oxydant fort, pcq accepte des électrons plus facilement
Plus E°’ est négatif, plus l’espèce est un réducteur fort, pcq accepte des électrons plus difficilement, donc aura tendance à en donner à la place.
Quel est le problème avec cette écriture :
lactate pyruvate + 2H+ + 2é-
Elle est écrite dans le sens de l’oxydation, or on écrit toujours les réactions simples dans le sens de réduction pour conserver le signe de E°’.
Calculer delta G réaction suivante :
pyruvate + NADH + H+ lactate + NAD+
sachant que : E° NAD+ = - 0,32 V
E° pyruvate = - 0,19 V
On a : delta E°’rxn = +*E°’NAD+ + E°’pyruvate
= 0,32 V + (- 0,19 V)
= 0,13 V
*La réduction de NAD+ est dans le sens inverse, donc on doit inverser signe de E°.
delta G = - nF delta E°’ , ou n : nb d’é- transférés
F : 23,062kcal/Vmol
ici, = - 223,062*0,13
= - 6 kcal/mol
Qu’est-ce qui détermine le sens de chaque réaction simple dans un réaction d’oxydoréduction?
Le E° : la réaction avec le E° le plus négatif sera inversée, parce que son espèce oxydée est l’agent réducteur le plus fort.
Calculer delta G réaction suivante :
1/2 O2 + H+ + NADH H2O + NAD+
Sachant que : E° NAD+ = - 0,32 V
E° 1/2O2 = 0,82 V
delta E°’rxn = +*E°’NAD+ + E°’1/2O2
= 0,32 V + 0,82 V
= 1,14 V
*La réduction de NAD+ est dans le sens inverse, donc on doit inverser signe de E°.
delta G = - nF delta E°’
= - 223,0621,14
= - 52,6 kcal/mol
Vrai/Faux : un E°’ négatif indique une réaction spontanée
Faux, pcq delta G = - nF delta E°’, donc un E°’ négatif annulerait le signe négatif devant le n et engendrerait un delta G positif.
Pourquoi le transfert d’é- doit-il se faire en étapes par les complexes respiratoires?
Parce que la libération de toute l’énergie d’un coup serait beaucoup trop énergétiquement et thermiquement intense, conséquemment incontrôlable.
Schématiser la mitochondrie et expliquer brièvement le rôle des différentes structures
Correction diapo 23 PDF assemblé 8
D’ou provient la majorité du NADH et FADH2 utilisé par la mitochondrie?
De la B-oxydation et du cycle de Krebs, donc de l’intérieur de la mitochondrie
Schématiser la navette glycérol phosphate ; doit contenir substrats, NADH et FADH2
Correction diapo 25 PDF assemblé 8
Schématiser la navette malate aspartate
Correction diapo 26 PDF assemblé 8
Schématiser généralement la chaîne respiratoire ; doit contenir nombre et nom des complexes, substrats et nombre de protons transportés
Correction diapo 27 PDF assemblé 8
Décrire le passage des é- dans le complexe I et le transfère de proton résultant
NADH est oxydé et transfère deux é- à FMN qui ce réduit en FMNH,
FMNH transfère alors ces deux é- à deux complexes Fer-Souffre (Fe-S), qui peuvent recevoir un seul é- chacun,
Ces Fe-S transfèrent finalement les é- à un coenzyme Q qui se réduit en QH2, laquelle peut se déplacer dans la membrane.
4H+ passent de la matrice à l’espace intermembranaire grâce à l’énergie mécanique des é-.
Que décrit ubiquinone et ubiquinol?
Ubiquinone : forme oxydée des molécules de transport d’é- dans la membrane. Ex : Q, FMN
Ubiquinol : forme réduite “. Ex : QH2, FMNH
D’ou provient le stock de QH2?
L’oxydation de plusieurs substrats (succinate, acétyl-CoA, glycérol-3P, et autres) par des déshydrogénases du même nom, et par certains complexes respiratoires.
Décrire le transfère des é- de deux QH2 dans le complexe III et le transfère de proton résultant
1) QH2 donne un é- à un Fe-S, qui le relais au cytochrome c, et un é- au cytochrome b, et ses deux H+ sont relâchés dans l’espace intermembranaire, la Q oxydée diffuse vers un autre site de liaison ou elle récupère l’é- du cytochrome b.
2) Deuxième QH2 fait exactement le même procédé que 1), mais l’é- du cytochrome b est ajouté à une Q ayant déjà un é-, donc on a formation, avec l’ajout de deux H+ de la matrice, d’une QH2.
2 fois 2H+, donc 4H+ passent de la matrice à l’espace intermembranaire.
Qu’est-ce qui permet aux cytochromes de transporter des é-? et en quoi sont différent cyt c et b?
Leur groupement hème (avec Fe)
Cyt b : Hème fait doubles liens avec protéine
Cyt c : Hème fait liens simples avec protéine
