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Examen 2 - Biochimie et Métabolisme > Cycle de Krebs > Flashcards

Cycle de Krebs Flashcards

1
Q

Le cycle de Krebs correspond à la deuxième partie de la … ?

A

Respiration cellulaire

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Q

Qu’est-ce que la respiration cellulaire ?

A

Les cellules animales sont aérobiques et elles oxydent le carburant en CO2 et H2O.

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3
Q

3 principales étapes de respiration cellulaire ?

A

Glycolyse
Cycle de Krebs
Chaine de transport d’électrons

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4
Q

Pourquoi on surnomme le Cycle de Krebs en étant un carrefour métabolique ?

A

C’est le point final et commun du métabolisme des glucides, lipides et des protéines car tous aboutissent à la formation d’acétyl-CoA.

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5
Q

Où se déroule le Cycle de Krebs ?

A

Mitochondrie

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6
Q

But du Cycle de Krebs ?

A

Produire des intermédiaires énergétiques (NADH et FADH2) qui serviront à la production d’ATP dans la chaine respiratoire.

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7
Q

Pourquoi le Cycle de Krebs est une série de réactions cycliques ?

A

Car le dernier métabolite : oxaloacétate est aussi impliqué dans la première réaction du cycle.

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8
Q

Premier substrat du Cycle de Krebs ?

A

Acétyl-CoA

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9
Q

Combien de réactions enzymatiques porte le Cycle de Krebs ?

A

8

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10
Q

Acétyl-CoA :
D’où provient le groupement acétyl ?

A

Un produit commun de la dégradation des glucides, acides gras et acides aminés.

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11
Q

Acétyl-CoA :
Le CoA est formé de ?

A

1 . Groupe Beta-mercaptoéthylamine
(contient un groupement thiol réactif)
2 . Acide pantothénique = vitamin B5
3 . 3’,5’-adénosine diphosphate

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12
Q

Acétyl-CoA :
Le CoA assure ?

A

Le transport du groupement acétyle.

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13
Q

Pourquoi l’acétyl-CoA est un composé riche en énergie ?

A

Le delta-G de l’hydrolyse de sa liaison thioester est de -31,5 kJ/mol.

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14
Q

Quel est le précurseur immédiat de l’acétyl-CoA ?

A

Pyruvate

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15
Q

Comment le pyruvate est alors transporté dans la matrice mitochondriale ?

A

Via un système de transport actif symport.

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16
Q

Combien d’énergie doit être fournie pour la synthèse d’un molécule d’ATP ?

A

50 kJ/mol

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17
Q

La synthèse de l’acétyl-CoA se déroule en combien d’étapes ?

A

5

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18
Q

La synthèse de l’acétyl-CoA fait intervenir quel complexe ?

A

Un complexe multi-enzymatique : Complexe pyruvate déshydrogénase (PDH).

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19
Q

Quels sont les 3 avantages des complexes multi-enzymatiques ?

A

1 . Si une suite de réaction de déroule au sein d’un complexe, la distance que doivent parcourir les substrats entre les sites actifs est minimisée, ce qui ^ la vitesse de l’ensemble des réactions.

2 . Guide les intermédiaires métaboliques d’une enzyme à l’autres dans une voie métaboliques, minimisant les réactions annexes.

3 . Les réactions peuvent être régulées de manière coordonnée.

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20
Q

PDH :
Combien d’enzymes et combien de coenzymes ?

A

3 e
5 ce

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21
Q

PDH :
3 enzymes ?

A

E1 : Pyruvate déshydrogénase
E2 : Dihydrolipoyl transacétylase
E3 : Dihydrolipoyl deshydrogénase

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22
Q

PDH :
5 coenzymes ?

A

TPP : thiamine pyrophosphate
Lipoamide/dihydrolipoamide
CoA
FAD : Flavine adénine dinucléotide
NAD+

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23
Q

PDH :
Parmi les 5 coenzymes, lesquelles sont des groupements prosthétiques (lié de manière covalente) ?

A

TPP : thiamine pyrophosphate
Lipoamide/dihydrolipoamide
FAD : Flavine adénine dinucléotide

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24
Q

PDH :
Il contient également ?

A

12 copies d’une protéine de liaison E3BP.
1à 3 copies de pyruvate déshydrogénase kinase et pyruvate déshydrogénase phosphatase.

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25
Rôle E3BP ?
Faciliter la liaison de E3 au coeur de E2.
26
Rôle de pyruvate déshydrogénase kinase et pyruvate déshydrogénase phosphatase ?
Pyruvate déshydrogénase kinase : ajout P Pyruvate déshydrogénase phosphatase : retire P Régule l'activité catalytique du complexe PDH.
27
Synthèse de l'acétyl-CoA : Réaction 1 ?
Pyruvate en hydroxyéthyl-TPP par pyruvate déshydrogénase (E1) : enzyme à TPP. (Décarboxylation)
28
Synthèse de l'acétyl-CoA : Réaction 2 ?
Hydroxyéthyl-TPP en acétyle-dihydrolipoamide par E2 : dihydrolipoyl transacétylase. Cela regénère le TPP et la forme active de E1.
29
Synthèse de l'acétyl-CoA : Réaction 3 ?
Acétyle-dihydrolipoamide en Acétyl-CoA par E2 : dihydrolipoyl transacétylase.
30
Synthèse de l'acétyl-CoA : Réaction 4 ?
Réoxydation du dihydrolipoamide par E3 : Dihydrolipoyl deshydrogénase. Cela complète le cycle de E2. E3 est réduite.
31
Synthèse de l'acétyl-CoA : Réaction 5 ?
Réoxydation de E3 par NAD+.
32
Pourquoi l'arsenic est un poison ?
Cela est du à leur capacité à se lier par covalence aux composés à groupement sulfhydryle tel ceux présents sur l'enzyme E2. Cela inactive l'enzyme, et alors, bloque la respiration cellulaire.
33
La décarboxylation du pyruvate par E1 est ... ?
Irréversible
34
2 systèmes de régulation de la synthèse de l'acétyl-CoA ?
1 . Inhibition par les produits : NADH et acétyl-CoA 2 . Modification covalente par phosphorylation/déP de E1
35
Comment se fait l'inhibition par les produits : NADH et acétyl-CoA ?
Ils entrent en compétition avec le NAD+ et le CoA pour les sites actifs de leurs enzymes respectives. Inhibition compétitive.
36
Que se passe-t-il quand les concentrations en NADH et/ou acétyl-CoA sont élevées ?
Les réactions réversibles catalysées par E2 et E3 s'inversent.
37
Les pyruvate déshydrogénase kinase et pyruvate déshydrogénase phosphatase régule quel enzyme ?
E1 Phosphorylée : inactive Déphosphorylée : active
38
L'activité des pyruvate déshydrogénase kinase et pyruvate déshydrogénase phosphatase est aussi régulée, ACTIVATEURS de la PHOSPHATASE ?
Mg2+ et Ca2+ La phosphatase active E1.
39
L'activité des pyruvate déshydrogénase kinase et pyruvate déshydrogénase phosphatase est aussi régulée, ACTIVATEURS de la KINASE ?
Acétyl-CoA et NADH La kinase inactive E1. (inhibe PDH)
40
L'activité des pyruvate déshydrogénase kinase et pyruvate déshydrogénase phosphatase est aussi régulée, INHIBITEURS de la KINASE ?
Pyruvate ADP Ca2+ K+ (active PDH)
41
Cycle de Krebs : Réaction 1 ?
Condensation entre l'oxaloacétate (4C) et l'acétyl-CoA (2C) pour former le citrate (6C). Enzyme : Citrate Syntase.
42
Cycle de Krebs : Où provient l'énergie pour la réaction 1 ?
Le clivage de la liaison thioester de l'acétyl-CoA. Réaction exergonique et irréversible.
43
Cycle de Krebs : Réaction 2 ?
Isomérisation réversible du citrate en isocitrate (déshydratation) Intermédiaire : Cis-aconitate Enzyme : Aconitase Déshydratation et hydratation sont réversibles.
44
Cycle de Krebs : Réaction 3 ?
Décarboxylation oxydative de isocitrate en Alpha-cétoglutarate. Formation des première molécules de CO2 et NADH. Enzyme : Isocitrate deshydrogénase NAD+ deépendante Réaction irréversible.
45
Cycle de Krebs : Réaction 3 : quelles sont les 2 étapes ?
1 . Oxydation d'un alcool secondaire en cétone. 2 . Décarboxylation du groupement carboxyle en position Beta de la cétone.
46
Cycle de Krebs : Réaction 4 ?
Décarboxylation oxydative de Alpha-cétoglutarate. Formation des deuxièmes molécules de CO2 et NADH. Enzyme : Alpha-cétoglutarate déshydrogénase Réaction irréversible
47
Cycle de Krebs : Réaction 4 : Cette réaction fait intervenir quoi ?
Un complexe multi-enzymatique qui comprends : Alpha-cétoglutarate déshydrogénase (E1) Dihydrolipoyl transsuccinylase (E2) Dihydrolipoyl déshydrogénase (E3) Les 5 mêmes coenzymes de PDH.
48
Cycle de Krebs : Réaction 4 : Produit final ?
Thioester riche en énergie : Succinyl-CoA
49
Cycle de Krebs : Réaction 5 ?
Hydrolyse du succinyl-CoA en succinate + synthèse d'un GTP. Enzyme : Succinyl-CoA Au final, cette étape est réversible.
50
Bilan à la fin des 5 premières étapes ?
Un équivalent acétyle = 2 CO2 2 NADH GTP
51
Cycle de Krebs : Réaction 6 ?
Déshydrogénation stéréospécifique du succinate en fumarate. Enzyme : Succinate déshydrogénase Réaction réversible.
52
Cycle de Krebs : Réaction 6 : Inhibition compétitive ?
Succinate déshydrogénase est fortement inhibée par malonate (analogue structural du succinate).
53
Cycle de Krebs : Réaction 6 : Quel est l'accepteur d'électrons de la réaction ?
FAD
54
FAD est impliqué dans ?
L'oxydation des alcanes en alcènes. *Puisque assez exergonique pour réduire FAD en FADH2, mais pas pour réduire NAD+ en NADH.*
55
NAD+ est impliqué dans ?
L'oxydation des alcools en aldéhydes.
56
Comment le FADH2 est réoxydée en FAD dans la réaction 6 ?
Le succinate déshydrogénase est réoxydée par le coenzyme Q dans la membrane de la mitochondrie : SEULE enzyme membranaire du Cycle de Krebs.
57
Cycle de Krebs : Réaction 7 ?
Hydratation stéréospécifique de la double liaison du fumarate pour donner L-malate. Enzyme : Fumarase Réaction réversible
58
Cycle de Krebs : Réaction 8 ?
Rgénération de l'oxaloacétate essentiel à la réaction 1. Enzyme : Malate déshydrogénase Groupement hydroxyle du L-malate est oxydé en cétone (NAD+ dépendante). Réaction réversible même si très endergonique, puisque oxaloacétate est continuellement utilisé.
59
Quelles étapes irréversibles et exergoniques rendent le Cycle de Krebs thermodynamiquement favorable ?
1,3 et 4
60
À la fin d'un tour complet du Cycle de Krebs, on obtient combien de pairs d'électrons ?
Un équivalent acétyle = 2 CO2 = 4 paires d'électrons 3 NADH = 3 paires d'électrons 1 FADH2 = 1 paires d'électrons 1 GTP "riche en énergie"
61
Les 8 électrons provenant du groupement acétyle vont ... ?
Passer dans la chaine respiratoire pour réduire 2 molécules d'O2 en H2O.
62
Les 3 paires d'électrons provenant du NADH ... ?
Synthèse de 3 ATP
63
La paire d'électrons provenant du FADH2 ... ?
Synthèse de 2 ATP
64
À la fin d'un tour complet du Cycle de Krebs, on obtient combien de molécules d'ATP ?
12 ATP/ Acétyl-CoA = 24 ATP pour les 2 molécules + 6 ATP pyruvate en acétyl-CoA = 30 ATP / 2 molécules de pyruvate
65
1 molécule de glucose produit combien d'ATP ?
38
66
La régulation du Cycle de Krebs se fait de 3 façons, lesquelles ?
1 . Disponibilité du substrat 2 . Inhibition par produits 3 . Inhibition compétitive par rétrocontrôle exercé par d'autres intermédiaires
67
Quels sont les régulateurs les + stratégiques du Cycle de Krebs ?
Substrats : Oxaloacétate et Acétyl-CoA Produit : NADH
68
Lorsqu'un tissu passe d'une activité faible à intense la concentration de NADH mitochondriale ?
Diminue
69
L'augmentation de l'oxaloacétate ?
Stimule la citrate synthase qui contrôle la vitesse de formation du citrate.
70
La vitesse d'utilisation de la citrate est sous le contrôle de ?
Isocitrate déshydrogénase NAD+-dépendante, une enzyme fortement inhibée par NADH : inhibition par les produits.
71
Une diminution de la concentration de citrate amène 3 conséquences, lesquelles ?
1 . Citrate est un inhibiteur compétitif de l'oxaloacétate pour la citrate synthase = inhibition levée. 2 . alpha-cétoglutarate inhibée par NADH et succinyl-CoA = son activité ^ lorsque NADH diminue. 3 . Succinyl-CoA entre en compétition avec acétyl-CoA dans la réaction de la citrate synthase.
72
Régulation par ADP ?
Effectuer positif de l'isocitrate déshydrogénase.
73
Régulation par ATP ?
Inhibe isocitrate déshydrogénase.
74
Régulation par Ca2+ sur PDH ?
Active la pyruvate déshydrogénase phosphatase Inhibe pyruvate déshydrogénase kinase = Activation de PDH + ^ acétyl-CoA
75
Régulation par Ca2+ sur enzymes ?
Activation de isocitrate déshydrogénase et l'alpha-cétoglutarate déshydrogénase.
76
Le cycle de Krebs est par nature ?
Catabolique
77
Mais pourquoi dit-on que le Cycle de Krebs est amphibolique (à la fois anabolique et catabolique) ?
Plusieurs voies de biosynthèse utilisent des intermédiaires du cycle comme produit de départ. On nommes ces réactions : cataplérotiques.
78
Les réactions cataplérotiques servent à ?
Synthétiser des produits importants et éviter l'accumulation inapproprié d'intermédiaires dans la mitochondrie.
79
Les réactions cataplérotiques : exemples ?
Synthèse du glucose, lipides, acides aminés et porphyrines.
80
Réactions qui réapprovisionnent le Cycle de Krebs ?
Anaplérotiques. La classique : catalysée par pyruvate carboxylase qui produit l'oxaloacétate.

Examen 2 - Biochimie et Métabolisme (3 decks)

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