Cycle de Krebs & Co Flashcards
Que signifie mitochondrie?
- Mitos = fil
- Chondros = grain
Quelle est la taille des mitochondries?
- 0,2 - 0,8 microns de diamètre
- 0,5 - 4 microns de longueurs
Quels sont les différents composés de la mitochondrie?
- Membrane externe (40% de lipides, 60% de protéines)
- Transport des métabolites
- Espace intermembranaire
- Membrane interne (80% de protéines)
- Contient les complexes protéiques de la chaîne respiratoire
- Matrice mitochondriale
- Cycle des acides tricarboxilique
Ou se déroule le cycle des acides tricarboxyliaque?
Quel est son substrat?
- Dans la matrice mitochondriale
- Substrat =
- acétylcoA
- pyruvate, AG et a.a
Comment démarre le cycle des acides tricarboxyliques? A quoi sert il?
Légender le schéma.
- Démarre avec Oxaloacétate (C4, molécule à 4 carbones) + AcétylCoA (2 carbones sur un groupement acétyl + coenzyme).
- Voie terminale pour l’oxydation complète des nutriments jusqu’au stade CO2
Quelles sont les 3 sources d’AcetyCoA?
- Glycogène (glycolyse et oxydation du pyruvate)
- Triglycérides (B oxydation des acides gras)
- Protéines (désamination + oxydation des a.a)
Quels sont les composés de l’acetylcoa? comment sont-ils reliés?
- groupement acétyl
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beta(mercaptoéthylamine
|
- Acide pantothénique (vit B5)
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liaison phosphate
|
- Co enzyme A
Comment entre le pyruvate dans la mitochondrie?
- Sous forme d’acetylcoA (e. pyruvate déshydrogénase)
- Elimination d’un carbone sous forme de CO2
De combien de sous unités est composée la pyruvate deshydrogénase?
- 3:
- E1:
- PD (pyruvate déshydrogénase per say)
- Co facteur : TPP (thiamine pyrophosphate
- Catalyse la réaction de décarboxylation oxydative du pyruvate
- Tétramères
- E2:
- DHTA (dihydrolipoyl transacetylase)
- co facteur lipoamide
- transfert du groupe acétyl du pyruvate sur le coenzyme
- Trimères
- E3 :
- DHLDHG (dihydrolipoyl déshydrogénase)
- Co facteur FAD
- Régénération de la forme oxydée de la lipoamine
- Dimère (vert)
- E1:
Quels sont les 3 co-facteurs de l’enzyme pyruvate déhydrogénase?
- Thiamine pyrophosphate (TPP)
- Lipoamide
- FAD
Quelles sont les deux formes du point dissulfure contenu dans le lipoamide (co-facteur PDH-E2)?
- Réduite (dihydrolipoamide)
- Peut être oxydé par la FAD pour donner le lipoamide
- FAD => FADH2+
- Regénéré par oxydation avec du NAD+
- FAD => FADH2+
- Peut être oxydé par la FAD pour donner le lipoamide
- Oxydée (en vert)
- Porté par un résidu lysine.
Quels sont les mécanismes enzymatiques à l’oeuvre lors de l’action de la PDH?
- le carbanion du TPP attaque le carbone porté par le pyruvate
- Formation d’un HETPP (hydroxyéthyl thiamine pyrophosphate) et libération du CO2 du pyruvate
- le HETPP réagit avec la lipoamide
- Régénération du carbanion du TPP + acétyl lipoamide => acetylcoA
- Rénégaration du lipoamide sous forme réduite (dihydrolipolamide)
Quels sont les 3 formes de régulation de la PDH?
-
Produits de la réaction
- AcétylcoA (-):
- action inhibitrice
- dela sous-unité E2 sur la sous unité E3 (via NADH)
- action inhibitrice
- AcétylcoA (-):
-
Phosphorylation par une kinase (+)
- Activée par la fixation d’adrénalines sur le récepteur alpha-adrénergique
- Activation voie IP3
- Activation d’une phosphatase et de la PDH dans le foie et le tissus cardiaque
- Activation voie IP3
- Activation via l’insuline de la PDH
- Stimulation dans le foie et le tissus Adipeux
- Activée par la fixation d’adrénalines sur le récepteur alpha-adrénergique
Quels sont les facteurs de régulation de la PDH quand le muscle est au travail? en repos ?
- Dépend de la charge énergétique
- Muscle au repos (haute charge énergétique)
- Inhibition de la part de
- L’Acétyl CoA
- NADH
- ATP
- Inhibition de la part de
- Muscle en travail (diminution charge énergétique)
- Stimulation de
- L’ADP
- Pyruvate
- Stimulation de
- Muscle au repos (haute charge énergétique)
Quels sont les deux produits des acides aminés? Comment rentrent ils dans le cycle des acides tricarboxyliques?
- AcétoacétylCoA
- Acétyl CoA
Fournissent des squelettes carbonés qui rentrent dans le cycle des acides tricarb.
l’acétoacétylCoA peut se transformer en Acétyl-CoA
Par quelle structure sont transportés les acides gras (AG)?
- Par les TAG (triacylglycérides ou triglycérides)
- Squelettes à 3 carbones
- Issus du glycérol
- 3 groupements hydroxyles
Comment sont utilisés les AG portés par les TAG?
- Une lipase sépare les AG des glycérol
- Les AG sont convertis en AcylCoA
Quel est le produit intermédiaire entre le triacylglycérol et le monoacylglycreol?
Le Diacylglycérol
Quels sont les régulateurs de la lipase ou HSL?
- Stimulateurs
- Adré
- GLucagon
- ACTH, TSH, GH
- Inhibiteurs:
- Insuline
Comment se fait l’activation de la lipase?
- Ex: stimulation de l’adré
- Active l’adénylate cyclase
- Permet la production d’AMPc
- Activation de la PKA
- Phosphoryle la HSL pour la rendre + active
Comment est inhibée la HSL?
- L’insuline
- Ative la phopshodiestérase (PDE)
- Reouvre le cycle de l’AMPc
- Fournit de l’AMP
Comment les catécholamines influence l’activation ou l’inhibition de la HSL?
-
Activation
- Activité physique
- Régime hypocalorique
- Hyperthyroidie
- Diabètes insulino dépendants
- jeunes
-
Inhibitions
- Obésité
- syndrome métabolique
- hyperlipidémie mixée
- hypothyroïdie
- age
- période néonatale…
- Syndrome de Cushing
- Phéochromocytome
Quels sont les 2 devenirs du glycérol résultant de la lipase des triglycérides?
- Soit
- Pyruvate via glycolyse
- Glucose via gluconéogénèse
- Comment?
- Transformation en L-Glycérol-3-phosphate via la glycerol kinase
- Puis en Dihydroxyacetone phosphate via la glycerol phosphate dehydrogenase
Quels sont les deux tissus qui ne peuvent pas utiliser les acides gras comme source d’énergie?
- Cerveau
- Globules rouges
- Uniquement par glycolyse anaérobie
Dans quelle organite se dérule la beta oxydation?
- Mitochondries
- Peroxysomes
Qu’est ce que la beta oxydation?
- In all tissues except brain and erythrocytes
- From acyl CoA, acetyl CoA production
- Aerobic (requires oxygen)
- In mitochondria and peroxisomes
- Reducing coenzymes to be used in the respiratory chain to produce ATP
- Reaction sequence loop (4 steps)
Quelles sont les 2 étapes préalables au cycle de la beta oxydation?
- Activation des acides gras
- Transfert dans la mitochondrie
Comment est obtenu l’acylcoA à partir d’un AG dans le cycle de la Beta oxydation?
- Une molécule d’ATP est consommée
- Hydrolyse sur la deuxième liaison phosphodiester
- Relargage d’un pyrophosphate inorganique
- Donne une molécule d’AG liée à l’AMP
- Cette molécule peut réagir avec le CoA réduit, ce qui libère l’AMP et fournit l’AcylCoA
- L’AcylCoA est ensuite utilisé dans une cascade de réaction qui utilise une Carnitine, portant un hydroxyle réactif
Comment se fait la transfert de l’acylcoa dans la mitochondrie?
- l’AcylCoA synthétase ou synthase
- Permet l’obtention d’AcylCoA à partir d’AG
- Entrée de lACA dans la mitochondrie dans l’espace intermembranaire
- Entrée dans la mitochondrie via la Carnitine
- Transfert du groupe Acyl sur l’hydroxyle de la carnitine (via carnitine palmitoylatransférase - CPT1)
- Lbération du CoA Réduit + Acyl-Carnitine
- Pris en charge par un transporteur pour accéder à la matrice mitochondriale (sous la forme d’AcylCarnitine)
- Le CoA réduit agit avec lAcyl-carnitine (réaction inverse catalysée par la CPT II)
- Obtention d’AcylCoA
Quelles sont les 4 étapes du cycle de la beta oxydation?
- Oxydation de l’acyl Coa sur le carbone
- e. AcylCoa déshydrogénase + FAD
- en alpha et beta de l’AcylCoa
- Obtention d’une doublie liaison sur le compose trans delta II enol Coa (???)
- Hydratation via H20
- Obtention 3-hydroxyAcylCA
- Oxydé via NAD° (-> NADH)
- Obtention d’un ketoAcylCoa + acylCoa Raccourcy de 2 carbone + AcetylCoA
A quoi sert l’enzyme AcylCoA déshydrogénase dans le cycle de la béta oxydation?
- Enzyme clé
- Oxydation d’un acyl CoA et formation d’une doublie liaison sur le carbone en alpha et beta
- Réaction réversible
- Nessite la réduction du FAD en FADH2
- Réagit avec une protéine de transport d’électron : ETF
- FADH2 réoxydé sous la forme FAD
- La protéine ETF liée au FAD va pouvoir réagir avec différents composés redox de la chaîne respiratoire mitochondriale (en transférant les électrons au niveau des Quinones)
- 4 formes
Quelles sont les 4 formes distinctes d’acylCoA déshydrogénases?
- SCAD (small chain)
- MCAD (Medium Chain)
- LCAD (long chain)
- VLCAD (very long chain
La longueur dépend du nombre de carbones et d’acides gras.
Déficit possible sur chacune de ces formes, surtout sur la MCAD
Quel est le bilan de la beta oxydation pour un acide gras avec 2n atomes de carbones?
n acetyl CoA + n-1 FADH2 + n-1 NADH + H+-2 ATP
Combien d’atomes de carbones rentrent dans le cycle des TCA?
- 2 atomes
Quels sont les produits du TCA?
- NADH
- CO2
- FADH2
Quels sont les 3 principales étapes du TCA?
- Oxyloacétate + acétul CoA -> citrate + CoA
- e. citrate cynthase
- Isomérastion du citrate en isocitrate
- e. aconitase
- Oxydation décarboxylante isocitrate -> alpha cétoglutarate + CO2 + NADH
- e. isocitrate déshydrogénase
- S’en suivent 4 réactions de redox
Au cours du TCA, quelles sont les différentes décarboxylation oxydative ?
- Isocitrate -> a-ketoglutarate
- e. isocitrate deshydrogénase
- -> syccinyl CoA
- e. a-cetoglutarate déshydrogénase
- Régénération de l’oxaloacétate
- e. succinate déshydrogénase
- e. fumarase
- e. succinate déshydrogénase
Quel est le bilan métabolique du TCA?
Acétyl CoA + 3 (NAD+) + FAD + GDP + Pi + H2O -> 2 CO2 + 3 NADH + FADH2 + GTP + 2 (H+) + CoA
Quels sont les principaux mécanismes de contrôle du cycle TCA?
- Formation d’acétylCoA à partir du pyruvate (pyruvate déshydrogénase)
- Disponibilité en substrat
- Inhibition par les produits s’ils sont abondants
- Inhibition compétitive par rétrocontrole
- ATP notamment
- ADP activateur
Qu’est ce que l’amphobolisme?
A la fois anabolique et catabolique. C’est le cas du TCA.:
- Fournit
- Des intermédiaires pour la synthèse d’AG ou de cholestérol
- L’alpha cétolgutarate peut permettre la synthèse de glutamate
- Succnyl coa utilisé pour la synthèse des porphyrines
- Oxaloacétate
- -> aspartate -> a.a
- -> glucose
- Ces éléments doivent être remplacé
- La pyruvate décarboxylase permet à partir du pyruvate de donner l’oxaloacétate
Quelles sont les principales pathologies associées au cycle TCA?
- Déficit en pyruvate déshydrogénase (PDH)
- Inné
- Mutation menant souvent à la mort
- Acquis
- Déficit / absorption en vitamine B1 (éthylisme chronique)
- Déficit en thiamine pyrophosphate
- Encéphalopathie de Wernicke
- Béri béri
- Déficit en thiamine pyrophosphate
- Déficit / absorption en vitamine B1 (éthylisme chronique)
- Inné
- Dysfonctionnement du cycle des TCA
- Substances toxiques
- Dérivés sels de mercure
- Arsenic
- Agissent avec les groupement SH portés par le lipoamide réduit (dihyrolipoamide)
- Ne peut plus être utilisé par la pyruvate déhydrogénase
- Agissent avec les groupement SH portés par le lipoamide réduit (dihyrolipoamide)
- Substances toxiques
Résumé cycle de krebs
La PDH est un complexe enzymatique très important car il permet l’entrée dans la
mitochondrie du pyruvate sous forme acétylCoA, qui contient différents cofacteurs (TPP,
lipoamide, FAD)
✓ La PDH est soumise à différents contrôles, principalement par la charge énergétique
dans le muscle et par différents stimuli médiés par des hormones (insuline, glucagon) dans
le foie.
✓ Il existe des déficits innés ou acquis en PDH qui produisent des troubles neurologiques
importants.
✓ Le cycle des TCA est un véritable carrefour métabolique localisé dans la matrice
mitochondriale, il est alimenté par les molécules d’acétylCoA qui proviennent soit de la
glycolyse, soit de la β-oxydation des acides gras, soit de certains acides aminés.
✓ importance des réactions anaplérotiques qui permettent de remplir en substrat le cycle
des TCA.
✓ A la fois la PDH et le cycle des TCA et la β—oxydation fournissent des équivalents de
réductions (NADH, FADH2, GTP).
✓ Sous son rôle amphibolique, le cycle des TCA est également utilisé pour la synthèse d’un
très grand nombre de molécules, en particulier les Acides aminés, les porphyrines et le
glucose.
