Cycle de Krebs: Les 8 étapes Flashcards
Quels intermédiaires seront réduits et quels seront les produits résultants de ces réductions dans le cycle de Krebs?
NAD+ -> NADH
FAD -> FADH2
Quelle réaction débute le cycle de Krebs?
La condensation entre l’oxaloacétate (4C) et l’acétyl-CoA (2C) pour former le citrate (6C).
D’où provient l’énergie nécessaire à la condensation entre l’oxaloacétate et l’acétyl-CoA, permettant ainsi l’initiation du cycle de Krebs?
Clivage de la liaison thioester de l’acétyl-CoA
Quelle enzyme catalyse la condensation du résidu 2C de l’acétyl-CoA avec la molécule d’oxaloacétate 4C pour former le citrate?
Citrate synthase
La réaction catalysée par la citrate synthase est-elle réversible ou irréversible?
Irréversible
Que devient le citrate?
Isocitrate
Quelle enzyme catalyse citrate -> isocitrate?
Aconitase
De quelle catégorie d’enzyme l’aconitase fait-elle partie?
C’est une mutase
Quel intermédiaire est présent lors de citrate -> isocitrate?
cis-aconitase
Quel est le mécanisme de fonctionnement de l’aconitase?
1- Déshydratation de citrate en cis-aconitase + H2O
2- Hydratation de cis-aconitase en isocitrate
V ou F: Les deux réactions (déshydratation et hydratation) catalysées par l’aconitase sont réversibles
Vrai
Que devient l’isocitrate?
Alpha-cétoglutarate
Quelle enzyme catalyse isocitrate -> alpha-cétoglutarate?
Isocitrate déshydrogénase
Quel type de réaction est catalysée par isocitrate déshydrogénase?
Une décarboxylation oxydative
Quel coenzyme intervient dans isocitrate -> alpha-cétoglutarate?
NAD+ est oxydé en NADH
Quel autre produit est libéré lors de isocitrate -> alpha-cétoglutarate?
CO2
Quel est le mécanisme d’action de l’isocitrate déshydrogénase?
1- Oxydation réversible de l’isocitrate en oxalosuccinate
2- Décarboxylation irréversible du groupement carboxyle en position beta de la fonction cétone
Quels cofacteurs sont utilisés par isocitrate déshydrogénase?
Mg2+ ou Mn2+
Quels types de molécules sont l’isocitrate et l’oxalosuccinate?
Isocitrate = alcool secondaire Oxalosuccinate = cétone
Dans quelle étape de l’action de l’isocitrate déshydrogénase le NAD+ est-il oxydé en NADH?
Lors de la décarboxylation de l’isocitrate en oxalosuccinate
Dans quelle étape de l’action de l’isocitrate déshydrogénase le CO2 est-il libéré?
Lors de la décarboxylation irréversible de l’oxalosuccinate en alpha-cétoglutarate
Que devient l’aplpha-cétoglutarate?
Elle devient succinyl-CoA (molécule hautement énergétique)
Quelle enzyme catalyse alpha-cétoglutarate -> succinyl-CoA?
alpha-cétoglutarate déshydrogénase
Quelle est la structure de l’alpha-cétoglutarate déshydrogénase?
C’est un complexe multienzymatique comprenant E1, E2 et E3 tout comme PDH. Elle utilise aussi les 5 mêmes coenzymes que PDH.
Pourquoi la réaction de l’alpha-cétoglutarate déshydrogénase est-elle irréversible?
Parce qu’elle catalyse le passage d’une molécule à 5C (alpha-cétoglutarate) à 4C (succinyl-CoA). C’est trop exergonique.
Pourquoi le succinyl-CoA est-elle une molécule “riche en énergie?”
Parce qu’elle contient une liaison thioester (CoA)
Quelles 2 autres molécules sont produites par la réaction de alpha-cétoglutarate déshydrogénase?
- NAD+ est oxydé en NADH
- Décarboxylation donne CO2
Que devient succinyl-CoA?
Succinate
Quelle enzyme catalyse succinyl-CoA -> succinate?
Succinyl-CoA synthétase
Pourquoi la réaction de la succinyl-CoA synthétase est-elle réversible?
Malgré le fait que l’hydrolyse du succinyl-CoA soit très exergonique, cette réaction est couplée avec la synthèse du GTP, riche en énergie. Au final, la réaction totale est thermodynamiquement près de l’équilibre.
À partir de quelles molécules le GTP est-il synthétisé?
GDP et Pi
Qu’arrive-t-il au GTP produit?
Il est convertit en GDP pour former de l’ATP
Quelle enzyme catalyse GTP + ADP -> ATP + GDP?
Nucléoside diphosphate kinase
Que devient le succinate?
Fumarate
Quelle enzyme catalyse succinate -> fumarate?
Succinate déshydrogénase
La réaction de déshydrogénation du succinate en fumarate est-elle réversible ou irréversible?
Oui
Quelle molécule peut inhiber la succinate déshydrogénase?
Le malonate
Qu’est-ce que le malonate?
- Inhibiteur compétitif de succinate déshydrogénase
- Analogue structural du succinate
Quel accepteur d’électrons la succinate déshydrogénase contient-elle?
FAD
Dans quelles réactions FAD et NAD+ sont-ils le plus souvent impliqués?
FAD: Oxydation d’alcanes en alcènes
NAD+: Oxydation des alcools en cétones ou en aldéhydes
Pourquoi le FAD s’occuppe-t-il spécifiquement de l’oxydation des alcanes?
Parce que l’oxydation d’une alcane est assez exergonique pour réduire FAD en FADH2 mais pas assez pour réduire NAD+ en NADH.
V ou F: Le FAD est lié de façon covalente à la succinate déshydrogénase et peut donc agir comme métabolite à la manière du NADH.
Faux. Le FAD est bel et bien lié de façon covalente à l’enzyme, et ne peut donc PAS agir comme métabolite à la manière du NADH.
Comment le FADH2 est-il réoxydé en FAD?
La succinate déshydrogénase est réoxydée par le coenzyme Q de la chaîne respiratoire mitochondriale.
Où la succinate déshydrogénase est-elle située?
Dans la membrane mitochondriale interne
Que devient le fumarate?
L-Malate
Quelle enzyme catalyse fumarate -> L-malate?
Fumarase
Quelle est le mécanisme de réaction de la fumarase?
Elle catalyse l’hydratation de la double liaison du fumarate pour donner du L-malate
Que devient le L-malate?
Oxaloacétate
Quelle enzyme catalyse L-malate -> oxaloacétate?
Malate déshydrogénase
V ou F: La réaction de malate déshydrogénase est irréversible car très endergonique en conditions physiologiques.
Faux. Elle est réversible, même si elle est très endergonique en conditions standards. En conditions physiologiques, elle est près de l’équilibre, ce qui la rend réversible.
Quel est le mécanisme de réaction de la malate déshydrogénase?
Elle catalyse l’oxydation du groupement OH du L-malate en cétone dans une réaction dépendante du NAD+.
Quelles sont les 3 enzymes dont les réactions exergoniques en conditions physiologiques rendent le cycle de Krebs un processus thermodynamiquement favorable?
1- Citrate synthase
2- Aconitase
3- Alpha-cétoglutarate déshydrogénase
Pourquoi le cycle ne s’arrête-t-il pas après la réaction de la malate déshydrogénase, hautement défavorable?
Car l’oxaloacétate, le produit, est continuellement utilisé car la citrate synthase n’est jamais saturée.
En tout, combien de molécules de CO2, de NADH, de FADH2 et de GTP sont produites par un tour du cycle de Krebs?
- 2 CO2
- 3 NADH
- 1 FADH2
- 1 GTP
Eb tout, combien de paires d’électrons sont envoyées à la prochaine étape?
3 NADH + 1 FADH2 = 4 paires d’électrons.
Combien de molécules d’ATP seront produites par un tour du cycle de Krebs? En comptant celles qui proviennent de la transformation des 2 pyruvates en acétyl-CoA?
12 pour chaque Acétyl-CoA (12 x 2)
3 pour chaque NADH provenant de chaque pyruvate (3x2)
Total de 24+6 = 30 ATP pour les 2 molécules de pyruvate
Au total, une molécule de glucose qui entre en glycolyse donne combien de molécules d’ATP?
38
Par quoi le cycle de Krebs est-il régulé?
- Disponibilité en substrat
- Inhibition par les produits
- Inhibiton compétitive par rétrocontrôle exercé par d’autre intermédiaires du cycle
Quels sont les régulateurs les plus stratégiques du cycle de Krebs?
- Oxaloacétate
- Acétyl-CoA
- Citrate synthase
Que se passe-t-il lorsqu’un tissu augmente son activité?
- Diminution de NADH
- Augmentation oxaloacétate
- Excitation de la citrate synthase
- NADH est un inhibiteur fort de l’isocitrate déshydrogénase. Il y a donc activité intensifiée de isocitrate déshydrogénase (consommation du citrate)
Quelles sont les conséquences d’une utilisation tout d’un coup plus rapide du citrate?
1- Arrêt de l’inhibition compétitive de la citrate synthase par le citrate
2- Alpha-cétogluratate déshydrogénase augmente en activité avec la diminution [NADH]
3- Succinyl-CoA entre en compétition avec l’acétyl-CoA dans la réaction de la citrate synthase (rétrocontrôle)
Quels sont les inhibiteurs/activateurs de la PDH?
Inhibiteurs: Acétyl-CoA et NADH
Activateurs: Ca2+
Quels sont les inhibiteurs/activateurs de la citrate synthase?
Inhibiteurs: Citrate, succinyl-CoA, NADH
Quels sont les inhibiteurs/activateurs de l’isocitrate déshydrogénase?
Inhibiteurs: NADH, ATP
Activateurs: Ca2+, ADP
Quels sont les inhibiteurs/activateurs de l’alpha-cétoglutarate déshydrogénase?
Inhibiteurs: NADH, Succinyl-CoA
Activateurs: Ca2+
On dit que le cycle de Krebs est “amphibolique.” Qu’est-ce que ça veut dire?
Que le cycle de Krebs est à la fois catabolique et anabolique.
Qu’est-ce qu’une réaction cataplérotique?
Une réaction qui consomme et utilise des intermédiaires du cycle de Krebs
À quoi servent les réactions cataplérotiques?
- Synthétiser des produits importants
- Éviter l’accumulation inappropriée dans la mitochondrie d’intermédiaires du cycle
Qu’est-ce qu’une réaction anaplérotique?
Une réaction qui sert à réapprovisionner en intermédiaires le cycle de Krebs.
