cours 9 Flashcards
Qu’est-ce que la glycolyse? Résumé/Bilan de la réaction. Où?
La glycolyse est une réaction chimique des cellules qui se passe dans la matrice cellulaire. Le bilan de la réaction est : 1 Glucose + 2 Pi + 2ADP + 2 NAD+ → 2 pyruvates + 2 ATP + 2 NADH + 2H+ + 2 H2O. La glycolyse est dépendante de la régénération du NAD+ par le métabolisme du pyruvate, car le NAD+ est limitée dans les cellules.
Utilisation du pyruvate en présence d’O2? En absence d’O2?
En présence d’O2 le pyruvate est complètement métabolisé/dégradé par le cycle de l’acide citrique et la phosphorylation oxydative dans les mitochondries, afin de générer le plus d’énergie (ATP).
En absence d’O2, le pyruvate est utilisé pour faire la fermentation lactique et la fermentation éthanolique., afin de générer un peu d’énergie, mais surtout pour générer des produits intermédiaires nécessaires à d’autres réactions métaboliques.
Comprendre l’importance de la régénération du NAD+ pour le maintien de la glycolyse par les trois métabolismes du pyruvate
Il est à savoir que le NAD+ est un substrat essentiel lors de la glycolyse. Néanmoins, il y a une quantité limitée de NAD+ dans les cellules, d’où l’importance de sa régénération. Ainsi, il y a trois types de réactions peuvent convertir le pyruvate soit en éthanol (fermentation éthanolique), acide lactique (fermentation lactique) ou en CO2 (cycle de l’acide citrique et phosphorylation oxydative), et régénérer le NAD+. Par conséquent, le NAD+ régénéré à a suite de ces réactions peut être utilisé pour la glycolyse.
Similitude et différences entre fermentations éthanolique et lactique
Tout d’abord, les deux se font en absence d’O2 (anaérobie) puisque ce sont des fermentations. De plus, les deux génèrent des NAD+ qui peut être utilisé ailleurs (glycolyse), car les deux réactions utilisent le NADH comme donneur d’électrons. Si ces fermentations fournissent qu’une faible fraction de l’énergie disponible dans le glucose, elles permettent la survie dans des habitats anaérobiques. De plus les deux réactions produisent des molécules toxiques pour la cellule (éthanol, lactate).
Cependant, la fermentation éthanolique s’effectue en deux étapes avec un intermédiaire d’acétaldéhyde, tandis que la fermentation lactique s’effectue qu’en une seule étape. Ensuite, la fermentation lactique s’effectue par la lactate-déshydrogénase tandis que la fermentation éthanolique s’effectue par la pyruvate-décarboxylase et l’alcool-déshydrogénase. Enfin, les deux produits finaux des réactions sont différents, un de l’éthanol et l’autre du lactate.
Pourquoi la régulation de la glycolyse cible-t-elle les réactions 3 et 1 ?
Il y a un ciblage des réactions 3 et 1, car se sont des réactions enzymatiques caractérisées par une large baisse d’énergie libre (-∆G) et sont donc irréversibles. Par conséquent, leur irréversibilité assure un bon point de contrôle efficace.
Qu’est-ce que l’effet Pasteur? Pourquoi la consommation de glucose augmente sous de conditions anaérobies par rapport à des conditions d’aérobie?
L’effet Pasteur est qu’en anaérobie la consommation de glucose augmente pour compenser la perte d’énergie et assurer les besoins métaboliques. En effet, en absence d’O2 il n’y a que les fermentations qui sont actives. Néanmoins, les fermentations libèrent moins d’énergie que la respiration (dégradation complète glucose en CO2). Donc en absence d’O2, la croissance des levures diminuent tandis que leur consommation en glucose augmente.
Quel est le principal produit de la glycolyse qui sert d’effecteur allostérique pour ajuster le taux de glycolyse en fonction des besoins cellulaires (f’n de ses activités)?
Le principale produit de la glycolyse qui sert d’effecteur allostérique est l’ATP. En effet, l’ATP inhibe allostériquement la phosphofructokinase (PFK). Ainsi, l’ATP se fixe sur un site régulateur spécifique, diminuant l’affinité de la PFK pour fructose 6-phosphate (F-6-P).
Quelle est la principale réaction enzymatique de la glycolyse susceptible d’être régulée?
La principale réaction enzymatique de la glycolyse susceptible d’être régulé est la réaction 3, soit la phosphorylation du F-6-P par la PFK pour produire fructose-1,6-biphosphate. En effet, elle est une étape limitante qui est régulé, car elle est caractérisée par une large baisse d’énergie libre qui la rend irréversible.
Comment l’ATP affecte-t-il l’activité de la PFK?
L’ATP inhibe allostériquement la phosphofructokinase (PFK). Ainsi, l’ATP se fixe sur un site régulateur spécifique, diminuant l’affinité de la PFK pour fructose 6-phosphate (F-6-P).
Importance de la réaction 1 de la glycolyse (3 raisons)
Tout d’abord, la réaction 1 de la glycolyse est lorsque le glucose est phosphorylé en glucose-6-phosphate. Cette réaction est importante, car :
1) en étant chargé, le glucose 6P ne peut retraverser la membrane.
2) en diminuant [glucose], cette réaction maintient le gradient de [glucose], facilitant ainsi sa diffusion dans la cellule.
3) l’addition du groupe phosphoryle catalysée par l’hexokinase déstabilise le glucose, et favorise son métabolisme ultérieur.
Quel métabolite inhibe l’hexokinase (réaction 1 de la glycolyse)?
Le métabolite qui inhibe l’hexokinase est le glucose-6-phosphate.
Où se déroule la glycolyse dans la cellule?
La glycolyse se déroule à l’extérieur de la mitochondrie, dans le cytosol (matrice du cytoplasme).
Où se déroule la respiration dans la cellule?
La respiration se déroule dans la mitochondrie (dans sa matrice et sa membrane).
Quel est le bilan du cycle de l’acide citrique?
Le bilan est 1 Acétyl CoA → 2 CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP
En plus de transformer l’acétyl-CoA en pouvoir réducteur (ex.NADH), quelle est l’autre fonction importante du cycle de l’acide citrique?
Le cycle de l’acide citrique (CAC, cycle de Krebs ou cycle de l’acide tricarboxylique), est une plaque tournante du métabolisme cellulaire. En effet, le CAC est une source de précurseurs de nombreuses molécules.
Quelle est la réaction préparatoire au cycle de l’acide citrique, i.e. celle qui précède immédiatement le début du cycle?
La réaction préparatoire est la formation de l’Acétyl-Coa qui provient de la décarboxylation oxydative du pyruvate par la pyruvate-déshydrogénase (Pyruvate + CoA+ NAD+→ acétyl CoA +CO2 + NADH + H+). Cette réaction est irréversible.
