Exam cha 9: respiration cellulaire et la fermentation Flashcards

1
Q

Réaction chimique de catabolisme

A

-Regroupe l’ensemble des réactions de dégradation

Molécule complexe+enzyme = molécules simples+énergie (ATP)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Réaction chimique d’anabolisme

A

-Regroupe l’ensemble des réactions de synthèse

Molécules simples+enzyme+énergie (ATP) = molécule complexe

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

De quoi est composé l’ATP?

A

C’est une adénosine triphosphate:
-Elle est composée d’un acide nucléique, un sucre ribose et trois groupements phosphates

-La troisième liaison de phosphate est la plus riche en énergie, d’où le besoin de conversion de l’ADP (adénosine diphosphate) en ATP

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Quelle est l’équation de la respiration cellulaire

A

C6H12O6 (glucose) + 6 O2 = 6 H20 + 6 CO2 + énergie (ATP, entre 30 et 32) + chaleur (exothermique)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Où se passe la respiration cellulaire?

A

Elle se passe dans la cellule au niveau du cytosol et se poursuit dans les mitochondries

-Ainsi, elle comporte 2 voies : voie anaérobie et une voie aérobie

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Quelles molécule peut être utilisée comme substrat lors de la respiration cellulaire et de quoi dépend sa valeur énergétique?

A

Le glucose

-Dépend de la présence d’oxygène (ou de mitochondrie)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Quelle est le phénomène qui se passe en présence d’oxygène et donner l’équation:

A

La respiration cellulaire (complète, étape 1 à 4):

C6H12O6 + 6 O2 = 6 H2O + 6 CO2 + 30 à 32 ATP + chaleur

Production de 30 à 32 ATP pour une molécule de glucose

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Quelle est le phénomène qui se passe en absence d’oxygène et donner l’équation:

A

La fermentation :
-C6H12O6 = pyruvate + 2 ATP =produit variable (dépend de la fermentation; ex organisme humain : cellules musculaires = acide lactique

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Quelles sont les réactions d’oxydoréduction?

A
  • Réaction d’oxydation: la molécule, l’atome ou l’ion cède un ou + électrons. Le substrat devient oxydé (ours-polaire)
  • Réaction de réduction : la molécule, l’atome ou l’ion gagne un ou + électrons. Le substrat devient réduit. (rouge-gorge)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Représenter les réactions d’oxydoréduction par l’équation

A

C6H12O6 (agent oxydant) + 6 O2(agent réducteur) = 6 H20(forme réduite) + 6 CO2(forme oxydée) + énergie + chaleur

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

À quoi sert l’énergie issue de la respiration cellulaire et comment s’appelle cette liaison?

A

À lier le groupement phosphate à l’ADP

-La phosphorylation

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Quelles sont les 2 sortes de phosphorylation ?

A

1) La phosphorylation au niveau du substrat
- Formation d’ATP directement à partir du substrat

2) La phosphorylation oxydative (à l’étape 4 slm)
- Formation d’ATP indirectement à l’aide de coenzymes, des accepteurs d’électrons (NAD+ et FAD).
- L’ATP sera formé lors de leur passage dans la chaîne de transport d’électrons

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Où se retrouvent les coenzymes?

A

Dans la matrice mitochondriale et dans le cytosol

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Quelles sont les fonctions des coenzymes?

A

Lier les ions H+, accompagnés de leurs électrons, issu de l’oxydation de substrat au cours de la respiration cellulaire
-Elles agissent en tant qu’accepteurs d’électrons et assurent le transport jusqu’à la dernière étape de la respiration cellulaire : la chaîne de transport d’électrons

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Quelles sont les 2 coenzymes présentes dans la respiration cellulaire?

A

La nicotinamide adénine dinucléotide : dérivé de la niacine (vitamine B3):

  • Forme oxydée: NAD+
  • Forme réduite : NADH

La flavine adénine dinucléotide : dérivé de la riboflavine (vitamine B2):

  • Forme oxydée: FAD
  • Forme réduite : FADH2
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Quelles sont les 4 étapes de la respiration cellulaire?

A
  • Voie anaérobie :
    1) LA GLYCOLYSE : dans le cytosol
  • Voie aérobie: sassez de O2, mitochondrie
    2) L’OXYDATION DU PYRUVATE
    3) LE CYCLE DE L’ACIDE CRITIQUE (cycle de Krebs)
    4) LA PHOSPHORYLATION OXYDATIVE : transportées électrons et chimiosmose
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Comment se passe la glycolyse en gros?

A
  • Dégradation d’une molécule de glucose en 2 molécules de pyruvate
  • Production nette de 2 molécules d’ATP et 2 molécules de NADH
  • Investissement de 2 ATP pour partir la glycolyse
  • Utilisation de l’enzyme phosphofructokinase pour transformer l’ATP en ADP (étape 3)
  • Utilisation de NAD+ pour former un NADH + H+ (2x)
  • Utilisation de l’ADP pour former de l’ATP (se fait 2 x fois 2= 4 ATP) et pour le 2e: formation du pyruvate (se fait 2x)
    (plusieurs phosphorylations a/n du substrat)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Résumé de la glycolyse:

A
  • Substrat initial: 1 molécule de glucose
  • Produit final: 2 molécules de pyruvate
  • Autres produits: 2 molécules de H2O
  • Bilan net en ATP: 2 ATP (4-2)
  • Bilan net en coenzymes: 2 NADH
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Expliquer ce que la régulation de la glycolyse

A

La régulation est assurée par un processus de rétro-inhibition
-L’ATP agit à titre d’inhibiteur non compétitif pour interrompre le fonctionnement de la PFK, une enzyme de la glycolyse

1) À mesure que L’ATP augmente, la liaison de l’ATP inhibe la PFK
2) La voie de la glycolyse se ferme progressivement
3) Lorsque l’ATP diminue, la glycolyse augmente

20
Q

De quoi dépendent les changements chimiques du pyruvate?

A

De la quantité d’oxygène se trouvant à la disposition de la cellule

21
Q

La destinée du pyruvate

A
  • En présence suffisante d’O2: le pyruvate pénètre dans les mitochondries et poursuit la respiration cellulaire en vol d’aérobie
  • En présence insuffisante de O2 : le pyruvate se transforme en lactate (acide lactique), en éthanol ou autres dans le processus de fermentation (on fait juste de a glycolyse)
22
Q

À quoi sert les mitochondries?

A

C’est un organite à double membrane.
C’est le lieu où se passe les étapes aérobies de la respiration cellulaire (réaction transitoire, le cycle de l’acide citrique et la chaîne de transport des électrons)

23
Q

Quel est le lieu où se passe les 2 et 3e étapes de la respiration cellulaire?

A

Dans la partie interne de la mitochondrie, soit la matrice:

-Lieu de la réaction transitoire et le cycle de l’acide critique

24
Q

Quel est le lieu où se passe la dernière étape de la respiration cellulaire?

A

Dans la membrane interne qui forme des crêtes:

-Lieu de la chaîne de transport des électrons

25
Q

Par quelle enzyme est catalysée la réaction transitoire (étape 2)?

A

L’enzyme pyruvate déshydrogénase

26
Q

En quoi consiste l’étape de la réaction transitoire?

A

La combinaison d’une molécule de pyruvate avec une molécule de coenzyme A (CoA) pour former l’acétyl-CoA

27
Q

Résumé de la réaction transitoire (x2 déjà fait)

A
  • Substrat initial: 2 molécules de pyruvate
  • Produit final: 2 molécules d’acétyl-CoA (entrent dans le cycle de Krebs)
  • Autres produits: 2 molécules de CO2
  • Bilan net en ATP: 0 ATP
  • Bilan net en coenzymes: 2 NADH (qui s’en vont dans l’étape 4)
28
Q

En quoi consiste le cycle de l’acide citrique?

A

Il s’agit de 8 réactions enzymatiques dans la matrice des mitochondries
-Les réactions visent la conversion de l’acétyl-CoA en 2 molécules de CO2

-Au cours d’un cycle complet, il y a formation d’une molécule d’ATP , de 3 NADH et de un FADH2 (qui doit être fait 2 x)

29
Q

Résumé du cycle de l’acide citrique (x2 déjà fait)

A
  • Substrat initial: 2 molécules d’acétyl-CoA
  • Produit final: 2 molécules d’oxaloacétate (régénération)
  • Autres produits: 4 molécules de CO2 et 2 molécules de H2O
  • Bilan net en ATP: 2 ATP
  • Bilan net en coenzymes: 6 NADH et 2 FADH2
30
Q

Quelle est l’enzyme qui intervient dans la première étape du cycle de l’acide critique?

A

L’enzyme citrate synthase

31
Q

Expliquer ce que la régulation du cycle de l’acide critique

A

C’est par la citrate que:

  • Si les besoins en énergie sont élevés, le taux de NADH, d’ATP et de molécules transitoires seront faibles : augmentation de l’activité du cycle
  • Si les besoins en énergie sont faibles, les taux de ces substances seront élevés: diminution de l’activité du cycle
32
Q

Qu’est-ce qui s’est passé suite au terme d’une glycolyse et de 2 répétitions de la réaction transitoire et du cycle de l’acide citrique?

A
  • la digestion du glucose est complète
  • les 6 atomes de C provenant du glucose ont été libérés sous la forme de 6 molécules de CO2
  • les 12 atomes de H provenant du glucose ont été libérés sous la forme de 6 molécules de H2O
33
Q

L’étape 4 (la chaîne de transport des électrons) nécessite quelles structures de la membrane interne des mitochondries?

A
  • Les transporteurs d’électrons
  • Les pompes à H+
  • Les enzymes ATP synthase
34
Q

Comment se passe l’étape 4 de la respiration cellulaire?

A

C’est la chaîne de transport des électrons:

1) Les coenzymes NADH et FADH2 libèrent leurs ions H+ dans la matrice mitochondriale et fournissent leurs électrons à une série de transporteurs d’électrons -complexe cytochromes et enzymatiques-. Les transporteurs d’électrons assurent le déplacement des électrons à travers les crêtes mitochondriales où l’O2 est l’accepteur final de ces électrons. Les ions H+ seront liés à des molécules d’O2 de la matrice mitochondriale pour former de l’H2O
2) L’énergie cinétique provoquée par le déplacement de ces électrons favorise le passage des ions H+ d la matrice mitochondriale vers l’espace intermembrnaire de la mitochondrie, à l’inverse de leur gradient de concentration
3) L’énergie cinétique produite par le gradient de concentration inverse est utilisée par l’enzyme ATP synthase pour lier des groupements phosphate à des molécules d’ADP (phosphorylation oxydative). Lors du passage de chaque ion H+ selon le gradient de concentration (retour vers la matrice mitochondriale) -chimiosmose-, l’ATP synthase effectue des rotations de phosphorylation.

35
Q

Qu’est-ce qui arrive avec les électrons provenant du NADH?

A

Ils entrent au tout début de la chaîne de transport des électrons et ils traversent 3 popes à H+
-Valeur : 2,5 molécules d’ATP par molécule de NADH

36
Q

Qu’est-ce qui arrive avec les électrons provenant du FADH2?

A

Ils entrent plus loin dans la chaine et ils ne traversent que 2 pompes à H+

37
Q

Pourquoi c’est possible d’avoir 30 ou 32 ATP au cours de l’oxydation du glucose?

A

Les électrons des 2 NADH issus de la glycolyse devront se rendre à la chaîne de transport des électrons, l’intérieur de la mitochondrie. Les électrons seront alors repris soit par 2 NADH (qui vaut 2,5) ou soit par 2 FADH2 (qui vaut 1,5).

38
Q

Pendant la fermentation, qu’est-ce qui arrive lors d’un faible apport en oxygène?

A

-L’Activité de la chaîne de transport des électrons diminue
-Les NADH et FADH2 s’accumulent et stagnent
-La cellule dépend de plus en plus des processus de la voie d’anaérobie de la glycolyse (pcq pas besoin d’O2)
MAIS…
(pour vider les poches du NADH à l’étape 4 et le renvoyer à l’étape 1)
-La glycolyse nécessite un apport en NAD+ pour délivrer ses électrons
-La glycolyse finit par s’interrompre du à un manque de NAD+
-Les réserves de NAD+ doivent être reconstituées pour que la glycolyse reprenne

39
Q

Pendant la fermentation, qu’est-ce qui arrive lors d’un faible apport en oxygène?

A

-L’Activité de la chaîne de transport des électrons diminue
-Les NADH et FADH2 s’accumulent et stagnent
-La cellule dépend de plus en plus des processus de la voie d’anaérobie de la glycolyse (pcq pas besoin d’O2)
MAIS…
(pour vider les poches du NADH à l’étape 4 et le renvoyer à l’étape 1)
-La glycolyse nécessite un apport en NAD+ pour délivrer ses électrons
-La glycolyse finit par s’interrompre du à un manque de NAD+
-Les réserves de NAD+ doivent être reconstituées pour que la glycolyse reprenne

40
Q

Comment se fait la régénération du NAD+?

A
  • Par le transfert de H+ du NADH stagnant au pyruvate sortant de la glycolyse, ce dernier se transforme en l’acétate ou en éthanol. Le NADH redevient le NAD+
  • Cette conversion chimique de pyruvate en acide lactique ou en éthanol permet à la glycolyse de se poursuivre

-Par contre, en comparaison au rendement énergétique de la respiration cellulaire en voie d’aérobie (30 ATP), la glycolyse à l’aide de la fermentation ne produit que 2 ATP par molécule de glucose

41
Q

Lorsqu’on est à court de glucose pour la respiration cellulaire, en période de jeûne?

A

D’autres molécules agissent comme carburant peuvent être oxydées pour produire de l’ATP

42
Q

La respiration cellulaire à partir d’autres molécules, quelles sont les 3 exemples?

A
  • Le glycérol
  • Les acides gras
  • Les acides aminés
43
Q

Parler de la molécule de glycérol dans la respiration cellulaire à partir d’autres molécules

A

Réaction de conversion: Conversion du glycérol
Produit final: Glycéraldéhyde-3-phosphate
Entrée dans la respiration cellulaire: en glycolyse

44
Q

Parler de la molécule des acides gras dans la respiration cellulaire à partir d’autres molécules

A

Réaction de conversion: Bêta-oxydation
Produit final: Acétyl-CoA
Entrée dans la respiration cellulaire: Au début du cycle de l’acide critique

45
Q

Parler de la molécule des acides aminés dans la respiration cellulaire à partir d’autres molécules

A

Réaction de conversion: Désamination oxydative
Produit final: Variable selon l’acide aminé
Entrée dans la respiration cellulaire: Selon l’acide aminé, en cycle de l’acide critique