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cycle de l'acide citrique Flashcards

1
Q

Qu’est-ce que le cycle de l’acide citrique ?

A

Aussi appelé cycle de Krebs, c’est un carrefour métabolique où se produisent des oxydations et de la production d’énergie.

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Q

Qui a découvert le cycle de l’acide citrique et en quelle année ?

A

Hans Adolf Krebs en 1937.

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3
Q

Quel prix Nobel a reçu Hans Adolf Krebs ?

A

Le prix Nobel de physiologie/médecine en 1953.

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4
Q

Quel est le substrat du cycle de Krebs ?

A

L’acétyl-CoA.

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5
Q

Combien de réactions enzymatiques compose le cycle de Krebs ?

A

Huit réactions enzymatiques.

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6
Q

Quels sont les produits principaux du cycle de Krebs ?

A

NADH et FADH2.

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7
Q

Quel est le rôle des produits NADH et FADH2 ?

A

Ils sont réoxydés par la chaîne respiratoire lors des phosphorylations oxydatives.

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8
Q

Quel est le but principal du cycle de Krebs ?

A

Produire des intermédiaires énergétiques pour la synthèse d’ATP.

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9
Q

Qu’est-ce que l’acétyl-CoA et comment est-il formé ?

A

C’est un produit de dégradation des glucides, acides gras et acides aminés, formé de CoA et d’un groupe acétyle.

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10
Q

Quels composés sont impliqués dans la formation d’acétyl-CoA ?

A

Pyruvate, acides aminés et acides gras.

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11
Q

Quel est le rôle de la coenzyme A (CoA) dans le cycle de Krebs ?

A

Elle assure le transport du groupement acétyle.

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12
Q

Qu’est-ce que la respiration cellulaire ?

A

C’est la phase d’oxydation aérobie du catabolisme.

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13
Q

Vrai ou faux : Le cycle de Krebs se déroule dans le cytoplasme de la cellule.

A

Faux, il se déroule dans la matrice mitochondriale.

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14
Q

Quelles sont les conséquences d’une dysfonction du cycle de Krebs ?

A

Des conséquences critiques, souvent associées à des maladies rares et graves.

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15
Q

Qu’est-ce que l’acidose lactique et quand se produit-elle ?

A

Elle se produit lorsque l’apport en oxygène est insuffisant, entraînant la conversion du pyruvate en lactate.

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16
Q

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

A

Le pyruvate.

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17
Q

Qu’est-ce que le complexe pyruvate déshydrogénase (PDH) ?

A

Un complexe multi-enzymatique impliqué dans la décarboxylation oxydative du pyruvate.

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18
Q

Complétez : Le cycle de Krebs est aussi appelé cycle des ________.

A

acides tricarboxyliques (TCA).

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19
Q

Quel est le rôle de l’énergie libérée par le cycle de Krebs ?

A

Elle est couplée à la synthèse d’ATP.

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20
Q

Qu’est-ce que le ΔGo et à quoi sert-il ?

A

C’est la variation d’énergie libre sous conditions standard, utilisé pour évaluer les réactions.

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21
Q

Qu’est-ce que le ΔG’ et comment diffère-t-il de ΔGo ?

A

ΔG’ est la variation d’énergie libre à pH 7, alors que ΔGo est pour des conditions standards.

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22
Q

Qu’est-ce qu’un complexe multi-enzymatique?

A

Un complexe multi-enzymatique est formé d’enzymes associées qui catalysent deux réactions successives ou plus, d’une voie métabolique.

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23
Q

Quels sont les avantages des complexes multi-enzymatiques?

A
  • Augmentation de la vitesse des réactions enzymatiques
  • Guidage des intermédiaires métaboliques
  • Régulation coordonnée des réactions
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24
Q

Quels sont les composants du complexe pyruvate déshydrogénase (PDH)?

A
  • 3 enzymes: pyruvate déshydrogénase (E1), dihydrolipoyl transacétylase (E2), dihydrolipoyl déshydrogénase (E3)
  • 5 coenzymes
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25
Quel est le rôle de la protéine de liaison E3 dans le complexe PDH?
Faciliter la liaison de E3 au cœur de E2.
26
Quelle est la réaction globale catalysée par le complexe PDH?
Pyruvate + NAD+ + CoA → acétyl-CoA + NADH + CO2
27
Quelle est l'énergie libérée par la réaction globale du complexe PDH?
ΔG°' = -33,5 kJ/mol
28
Quelles sont les étapes de la synthèse de l'acétyl-CoA par le complexe PDH?
* Réaction 1: Pyruvate à hydroxyéthyl-TPP * Réaction 2: Hydroxyéthyl-TPP à acétyl-dihydrolipoamide * Réaction 3: Acétyl-dihydrolipoamide à Acétyl-CoA * Réaction 4: Réoxydation du dihydrolipoamide * Réaction 5: Réoxydation de E3 par le NAD
29
Quels sont les effets de l'arsenic sur la synthèse du CoA?
L'arsenic se lie de manière covalente aux composés à groupement sulfhydryle sur l'enzyme E2, inactivant ainsi l'enzyme.
30
Quelles sont les conséquences de l'inactivation de l'enzyme E2 par l'arsenic?
Blocage de la respiration cellulaire, seule la respiration anaérobiques sera disponible.
31
Quelles mutations peuvent causer des anomalies génétiques du complexe PDH?
Mutations dans le gène de la sous-unité E1a, E1b, E2, E3 ou dans la pyruvate déshydrogénase phosphatase.
32
Quels sont les deux types de carence en PDH?
* Forme métabolique * Forme neurologique
33
Quelles sont les caractéristiques de la forme métabolique de carence en PDH?
Acidose lactique sévère chez les nouveau-nés, souvent conduisant à la mort.
34
Comment est régulée la synthèse de l'acétyl-CoA?
Par inhibition par les produits (NADH et acétyl-CoA) et par modification covalente (phosphorylation/déphosphorylation de E1).
35
Quel type d'inhibition est causé par le NADH et l'acétyl-CoA?
Inhibition compétitive.
36
Que se passe-t-il lorsque les concentrations en NADH et/ou acétyl-CoA sont élevées?
Les réactions réversibles catalysées par E2 et E3 s’inversent.
37
Quel est l'effet de la phosphorylation sur l'enzyme E1?
E1 phosphorylée est inactive.
38
Quels facteurs régulent l'activité de la kinase et de la phosphatase dans le complexe PDH?
Différents facteurs régulent positivement et négativement l'activité de ces enzymes.
39
Quels sont les principaux composants du cycle de Krebs?
* Généralités * Historique * Acétyl-coenzyme A * Étapes du cycle de Krebs
40
Quels facteurs contrôlent l'activité du complexe PDH?
Inhibition par les produits ## Footnote Voet, 3 ed. Page 781 © 2004 John Wiley & Sons, Inc.
41
Quel est le but immédiat du cycle de Krebs?
Recueillir l'énergie en réduisant des intermédiaires: NAD+ à NADH et FAD à FADH2
42
Comment commence le cycle de Krebs?
Par une condensation entre l'oxaloacétate (4C) et l'acétyl-CoA (2C) pour former le citrate (6C)
43
Quel est le rôle de la citrate synthase dans le cycle de Krebs?
Catalyse la condensation de l'acétyl-CoA avec l'oxaloacétate pour former le citrate
44
Quelles sont les caractéristiques de la réaction catalysée par la citrate synthase?
Réaction exergonique, irréversible avec DGo' -31,5 kJ/mol
45
Quel est le produit intermédiaire formé par l'aconitase?
Isocitrate, à partir du citrate via le cis-aconitate
46
Vrai ou Faux: L'aconitase catalyse une réaction irréversible.
Faux
47
Quel cofacteur est nécessaire pour l'isocitrate déshydrogénase NAD+-dépendante?
Mn2+ ou Mg2+
48
Quelle est la réaction catalysée par l'isocitrate déshydrogénase?
Décarboxylation oxydative de l'isocitrate en a-cétoglutarate
49
Quel type de réaction est catalysée par l'a-cétoglutarate déshydrogénase?
Décarboxylation oxydative de l'a-cétoglutarate
50
Quels coenzymes sont impliqués dans la réaction de l'a-cétoglutarate déshydrogénase?
* TPP * Lipoamide * CoA * FAD * NAD+
51
Quelles sont les conséquences d'une carence en a-cétoglutarate déshydrogénase?
Hypotonie, acidose métabolique, hyperlactatémie, détérioration neurologique
52
Quel est le produit final de la réaction catalysée par la succinyl-CoA synthétase?
Succinyl-CoA riche en énergie
53
Quelle est la réaction catalysée par la succinate déshydrogénase?
Déshydrogénation du succinate en fumarate
54
Quel est l'effet du malonate sur la succinate déshydrogénase?
Inhibition de la respiration cellulaire
55
Quel est le DGo' de la réaction catalysée par la succinate déshydrogénase?
+6 kJ/mol
56
Complétez: Le cycle de Krebs commence avec la condensation entre l'oxaloacétate et l'__________.
acétyl-CoA
57
Quelles sont les étapes du cycle de Krebs?
* Citrate synthase * Aconitase * Isocitrate déshydrogénase * a-cétoglutarate déshydrogénase * Succinyl-CoA synthétase * Succinate déshydrogénase
58
Quel est le produit de la réaction catalysée par l'isocitrate déshydrogénase?
CO2 et NADH
59
Quel est l'effet du malonate sur la respiration cellulaire?
Inhibition de la respiration cellulaire par le malonate, un analogue structural du succinate ## Footnote Exemple classique d'inhibiteur compétitif.
60
Quel est le rôle du FAD dans la succinate déshydrogénase?
Accepteur d'électrons de la réaction ## Footnote Généralement impliqué dans l'oxydation d'alcanes en alcènes.
61
Quelle est la réaction catalysée par la fumarase?
Hydratation stéréospécifique de la double liaison du fumarate pour donner du L-malate ## Footnote Réaction réversible avec un ΔGo’ d’environ -3,4 kJ/mol.
62
Quels sont les symptômes associés à une carence en succinate déshydrogénase?
Acidose lactique, petite taille, hypertrophie cardiaque, hypotonie néonatale, faiblesse musculaire, intolérance à l'exercice, régression psychomotrice, spasticité, ataxie, troubles cognitifs, dystonie ## Footnote Syndromes associés incluent le syndrome de Leigh et le syndrome de Kearns-Sayre.
63
Quelle est la réaction catalysée par la malate déshydrogénase?
Régénération de l'oxaloacétate à partir du L-malate ## Footnote Réaction dépendante du NAD+ et thermodynamiquement réversible.
64
Quelles sont les principales réactions favorables dans le cycle de Krebs?
Citrate synthase, isocitrate déshydrogénase, α-cétoglutarate déshydrogénase ## Footnote Ces réactions ont un ΔG très négatif.
65
Comment le cycle de l'acide citrique est-il régulé?
Par les substrats acétyl-CoA et oxaloacétate, et par le produit NADH ## Footnote Inhibition par les produits et rétrocontrôle exercé par d'autres intermédiaires.
66
Quelles conséquences entraîne une diminution de la concentration en citrate?
Inhibition levée de la citrate synthase, augmentation de l'activité de l'α-cétoglutarate déshydrogénase, compétition entre succinyl-CoA et acétyl-CoA ## Footnote Inhibition par le produit et inhibition compétitive.
67
Quel est le rendement énergétique d'un tour complet du cycle de l'acide citrique?
Environ 12 ATP par groupement acétyle ## Footnote Total de 30 ATP pour deux molécules de pyruvate.
68
Quel est le ΔGo’ de la réaction catalysée par la malate déshydrogénase?
Environ +29,7 kJ/mol ## Footnote Besoin d'énergie pour se produire.
69
Quel est le rôle de l'ADP dans la régulation du cycle de Krebs?
Effecteur positif de l'isocitrate déshydrogénase ## Footnote Joue un rôle dans l'activation de certaines enzymes du cycle.
70
La succinate déshydrogénase est également appelée?
Complexe II ## Footnote Impliquée dans la chaîne respiratoire mitochondriale.
71
Quelle est la principale réaction d'oxydation dans le cycle de Krebs?
Oxydation du succinate en fumarate ## Footnote Réaction exergonique qui réduit le FAD en FADH2.
72
Quel est le produit final de la réaction catalysée par la fumarase?
L-malate ## Footnote Produit d'hydratation du fumarate.
73
Vrai ou Faux: Le malonate est un inhibiteur compétitif de la succinate déshydrogénase.
Vrai ## Footnote Se lie au site catalytique de l'enzyme.
74
Quels sont les principaux effecteurs du cycle de l'acide citrique?
L'ADP, l'ATP et le Ca2+ ## Footnote L'ADP agit comme un activateur, tandis que l'ATP est un inhibiteur.
75
Quel est l'effet de l'ADP sur l'isocitrate déshydrogénase?
L'ADP est un effecteur positif ## Footnote L'ATP, en revanche, inhibe cette enzyme.
76
Comment le Ca2+ influence-t-il la pyruvate déshydrogénase?
Le Ca2+ active la pyruvate déshydrogénase phosphatase et inhibe la pyruvate déshydrogénase kinase ## Footnote Cela active le complexe PDH et augmente la production d'acétyl-CoA.
77
Quelles enzymes sont activées par le Ca2+ dans le cycle de Krebs?
Isocitrate déshydrogénase et α-cétoglutarate déshydrogénase ## Footnote Ces activations sont essentielles pour le fonctionnement du cycle.
78
Qu'est-ce que le cycle de Krebs et comment est-il classé?
Le cycle de Krebs est amphibolique ## Footnote Cela signifie qu'il est à la fois catabolique et anabolique.
79
Quelles sont les caractéristiques cataboliques du cycle de l'acide citrique?
Libération/conservation d'énergie libre ## Footnote Il est impliqué dans un processus de dégradation.
80
Qu'est-ce que les réactions cataplérotiques?
Réactions qui utilisent et consomment des intermédiaires du cycle de l'acide citrique ## Footnote Elles synthétisent des produits importants et évitent l'accumulation d'intermédiaires.
81
Quels processus nécessitent des intermédiaires du cycle de l'acide citrique?
Biosynthèse du glucose, biosynthèse des lipides, biosynthèse de certains acides aminés, biosynthèse des porphyrines et oxydation des acides aminés ## Footnote Chaque processus utilise des intermédiaires spécifiques comme l'oxaloacétate, l'acétyl-CoA, et d'autres.
82
Qu'est-ce que les réactions anaplérotiques?
Réactions de remplissage qui réapprovisionnent le cycle de l'acide citrique ## Footnote Un exemple classique est la réaction catalysée par la pyruvate carboxylase qui produit de l'oxaloacétate.
83
Quels types de réactions permettent de réapprovisionner les intermédiaires du cycle de Krebs?
Oxydation des acides gras à nombre impair de C, dégradation de certains acides aminés, transamination/désamination ## Footnote Ces réactions forment des intermédiaires comme le succinyl-CoA et l'α-cétoglutarate.
84
Quel est le rôle des intermédiaires du cycle de l'acide citrique?
Ils sont nécessaires en quantités catalytiques pour la fonction catabolique ## Footnote Leur remplacement est crucial pour éviter l'arrêt de la respiration cellulaire.
85
Vrai ou faux: Le cycle de Krebs est uniquement catabolique.
Faux ## Footnote Le cycle de Krebs est amphibolique, impliquant des voies cataboliques et anaboliques.

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