Cycle de Krebs: Généralités, synthèse de CoA et régulation Flashcards
Pourquoi le cycle de Krebs est-il considéré comme un carrefour métabolique du catabolisme des glucides, lipides et protéines?
Car toutes ces molécules aboutissent à la formation d’acétyl-CoA, point de départ du cycle de Krebs
Où le cycle de Krebs a-t-il lieu?
Dans la matrice mitochondriale
Quel est le but du cycle de Krebs?
Produire des intermédiaires énergétiques qui serviront à la production d’ATP dans la chaîne de phosphorylation oxydative
Pourquoi le cycle de Krebs est-il cyclique plutôt que linéaire?
Car le dernier métabolite du cycle, l’oxaloacétate, est aussi impliquée dans la première réaction
Quel est le substrat du cycle de Krebs?
L’acétyle-CoA
Combien de réactions enzymatiques le cycle de Krebs comporte-t-il?
8 réactions
Quels sont les produits du cycle de Krebs?
NADH, FADH2, CO2 et GTP
Que se pass-t-il en situation d’hypoxie (faible apport en O2)?
Le cycle de Krebs est ralenti, mais la glycolyse se fait normalement. Il y a accumulation de pyruvate qui est convertit en lactate. Résultat: Acidose lactique
De quoi le coenzyme A (CoA) est-il formé?
1- Groupement B-Mercaptoéthylamine
2- Acide pantothénique (vitamine B5)
3- 3’,5’-ADP
Qu’est-ce qui rend le CoA si réactif?
L’hydrolyse du groupement thioester sur le B-mercaptoéthylamine est très exergonique
Quelle est la fonction du CoA?
Transport du groupement acétyle
Quel est le précurseur immédiat de l’acétyl-CoA lors de la dégradation des glucides?
Le pyruvate (produit final de la glycolyse)
Quel type de transport transporte le pyruvate dans la matrice mitochondriale?
Symport (H+)
V ou F: La synthèse d’ATP est un processus dont l’énergie nécessaire est invariable
Faux. Elle varie en fonction des concentrations d’ADP, ATP, Pi et du pH.
Combien d’étapes forment la synthèse de l’acétyl-CoA?
5
Quel complexe multienzymatique intervient dans la synthèse de l’acétyl-CoA?
Le complexe pyruvate déshydrogénase (PDH)
Qu’est-ce qu’un complexe multienzymatique?
Un complexe formé d’enzymes associées qui catalysent au moins deux réactions métaboliques successives d’une voie métabolique
Quels sont les avantages des complexes multienzymatiques?
1- Vitesses de réaction augmentées
2- Guidage des intermédiaires métaboliques d’un enzyme à l’autre, ce qui minimise les réactions annexes
3- Régulation coordonnée des réactions du complexe
De quoi le complexe PDH est-il composé?
3 enzymes et 5 coenzymes dont certains sont liés de façon covalente au complexe (groupement prosthétique)
Quelles enzymes composent PDH?
1- Pyruvate déshydrogénase (E1)
2- E2 (nom pas à savoir)
3- E3 (nom pas à savoir)
Quelles coenzymes composent PDH? Lesquels sont des groupements prosthétiques (*) ?
1- Thiamine pyrophosphate (TPP) 2- Lipoamide / Dihydrolipoamide * 3- Coenzyme A (CoA) 4- Flavine adénine dinucléotide (FAD) * 5- Nicotinamide adénine dinucléotide ( NAD+) *
Le complexe PDH contient aussi…
- 12 copies de protéine de liaison de E3 (E3BP) qui favorise la liaison de E3 au coeur de E2
- 1 à 3 copies de PDH kinase et de PDH phosphatase, impliquées dans la régulation de l’activité catalytique du complexe PDH
Quelle est la réaction globale de la synthèse de l’acétyl-CoA?
Pyruvate + NAD+ + CoA -> Acétyl-CoA + NADH + CO2
Quelle est la première réaction de la synthèse de l’acétyl-CoA?
Pyruvate -> Hydroxyéthyl-TPP
Quelle est l’action de la PDH dans la réaction pyruvate -> hydroxyéthyl-TPP?
La PDH (E1) décarboxyle le pyruvate et forme l’intermédiaire TPP
Que devient l’hydroxyéthyl-TPP?
Acétyl-dihydrolipoamide
Quel est le mécanisme de réaction de la synthèse de l’acétyl-dihydrolipoamide?
Le groupement hydroxyéthyl est transféré à la lipoamide grâce à E2 pour produire acétyl-dihydrolipoamide. Cette réaction régénère le TPP et la forme active de E1.
Que devient l’acétyl-dihydrolipoamide?
Acétyl-CoA
Quel est le mécanisme de la réaction de synthèse de l’acétyl-CoA?
L’enzyme E2 catalyse le transfert du groupement acétyle sur le CoA
Qu’arrive-t-il suite à la réaction de synthèse de l’acétyl-CoA?
La réoxydation du dihydrolipoamide
Quel est le mécanisme de réoxydation du dihydrolipoamide?
L’enzyme E3 réoxyde le dihydrolipoamide, ce qui complète le cycle de E2. E3 se retrouve de ce fait réduite.
Quelle est la dernière étape de la synthèse de l’acétyl-CoA?
La réoxydation de E3 par NAD+ qui devient NADH
Que deviendra la molécule de NADH provenant de la réoxydation de E3?
Elle fournira l’énergie nécessaire à la synthèse de 3 molécules d’ATP lors de son oxydation.
Quel est l’effet de l’arsenic sur la synthèse du CoA?
L’arsenic se lie de façon covalente à E2, ce qui désactive l’enzyme. Conséquence: Blocage de la respiration cellulaire = mort.
Quelle réaction de la synthèse du CoA doit être parfaitement contrôlée?
La décarboxylation du pyruvate par E1, car elle est irréversible (trop exergonique)
Quels 2 systèmes de régulation sont utilisés pour contrôler la synthèse d’acétyl-CoA?
1- Inhibition par les produits; NADH et acétyl-CoA
2- Modification covalete par phosphorylation ou déphosphorylation de E1
Comment le NADH et l’acétyl-CoA inhibent-ils la synthèse d’acétyl-CoA?
Ils entrent en compétition avec le NAD+ ou le CoA pour le site actif de leur enzyme respectives.
Quel type d’inhibition régule la synthèse de l’acétyl-CoA?
Compétitive
Quelles enzymes du complexe PDH catalysent des réactions réversibles?
E2 et E3
Que se passe-t-il quand les concentrations de NADH et d’acétyl-CoA sont élevées?
Les réactions catalysées par E2 et E3 s’inversent
Quel est le rôle des PDH kinase et PDH phosphorylase contenues dans le complexe PDH?
Modifier E1
Quel est l’effet de la phosphorylation de E1?
E1 se retrouve inactivée
Quels sont les activateurs et inhibiteurs de PDH phosphatase?
Activateurs: Mg2+ et Ca2+
Quels sont les activateurs et inhibiteurs de PDH kinase?
Activateurs: Acétyl-CoA et NADH
Inhibiteurs: Pyruvate, ADP, Ca2+, K+
