Examen 1 - Biochimie

Question 1

Nommez les caractéristiques du vivant.

Answer 1

• Croissance et développement
• > Guidées par un programme génétique
• Régénérescence et reproduction
• Mouvement
• être distinct de son environnement
• Organisation interne complexe
• Réaction et adaptation au monde extérieur
• Capacité de perception, mémorisation et conscience élaborées.

Question 2

Nommez les théories de création de la vie sur terre.

Answer 2

• Génération spontanée (Aristote)
• > réfute par L. Pasteur
• Panspermie
• > ensemencement à partir de l’espace
• Abiogénèse ou chimique prébiotique
• > à partir de matière non vivante
• Caractéristiques biochimiques communes à tous les organismes vivants

Question 3

Expliquer pourquoi la transition entre des systèmes statiques générés de manière aléatoire vers des systèmes auto-réplicatifs a été un moment clé dans l’évolution de la vie.

Answer 3

• Enrichir l’environnement de molécules aptes à se répliquer
• Établissement d’un processus de sélection naturelle.

Question 4

Quelle est la composition chimique du corps humain ?

Answer 4

• Composé de 60 éléments différents
• 96% de la masse du corps
• > 4 éléments :

> Oxygène (65%)

> Carbone (18%)

> Hydrogène (10%)

> Azote (3%)

Question 5

Nommez les caractéristiques des premières cellules.

Answer 5

• Compartimentation :

Protection et augmentation des concentrations internes

• Système fermé = composition différente

Question 6

Quelle est l’unité de base commune entre les procaryotes et les eucaryotes ?

Answer 6

La cellule

Question 7

Décrivez ce qu’est un procaryote.

Answer 7

Unicellulaire, organisation simple, pas d’enveloppe autour du noyau (ADN diffus, Archées et Bactéries)

Question 8

Décrivez ce qu’est-ce un eucaryote.

Answer 8

Uni ou pluricellulaire, organisation complexe, noyau et des organites délimités par une membrane (champignons, plantes, mammifères, …)

Question 9

Nommez les 3 formes caractéristiques des procaryotes.

Answer 9

• Coque
• Bacille
• Spirille

Question 10

Nommez les 2 types de paroi bactérienne.

Answer 10

• Gram +
• Gram -

Question 11

Nommez les caractéristiques des eucaryotes.

Answer 11

• Intérieur des cellules est compartimenté : organites
• Niveau de complexité supérieur
• Cytosquelette complexe

Question 12

Qu’est-ce que l’introduction à la thermodynamique?

Answer 12

La thermodynamique est l’étude des transformations d’énergie.

Question 13

Pour quelles fonctions biologiques la thermodynamique au niveau cellulaire est-elle essentielle?

Answer 13

• Réplication
• Division
• Photosynthèse
• Respiration mitochondriale

Question 14

Quels sont les prérequis aux lois thermodynamiques ?

Answer 14

Un système + son environnement

Question 15

Nommez les différents types de système.

Answer 15

• Ouverts : échanges de matière ET d’énergie avec l’environnement
• Fermés : uniquement échange d’énergie avec l’environnement
• Isolés : aucun échange possible

Question 16

Décrivez le premier principe de la thermodynamique.

Answer 16

• L’énergie interne d’un système isolé est constante
• Pour tous les systèmes, il y a conservation de l’énergie -> ni produite, ni annihilée
• Pas d’énergie pas de travail

Question 17

Décrive le second principe de la thermodynamique.

Answer 17

L’univers tend spontanément vers un désordre maximum.

Les processus sont caractérisés par le passage de l’ordre vers le désordre = l’entropie.

Question 18

Qu’est-ce que l’énergie libre de Gibbs ?

Answer 18

∆G = ∆H –T∆S

∆G variation d’Énergie libre (Joules) => spontanéité

∆H changement d’enthalpie (Joules) => chaleur

T température (°Kelvin) => de l’environnement

∆S changement d’entropie (Joules/K) => désordre

Question 19

À quoi sert l’énergie libre de Gibbs ?

Answer 19

• En thermodynamique, la quantité d’énergie libre permet de déterminer si une réaction chimique est spontanée ou non
• Mesure la partie de la variation d’énergie d’un système qui est utile, c’est-à-dire qui n’est pas dissipée sous forme de chaleur

Question 20

Décrivez ce que signifie un delta G > 0, < 0 ou =0.

Answer 20

•Un processus ou ∆G < 0 est dit :

Exergonique et se déroule spontanément

•Un processus ou ∆G > 0 est dit :

Endergonique et requiert un apport énergétique afin de se dérouler

•Un processus ou ∆G = 0 est à :

l’Équilibre

Question 21

Résumer la thermodynamique.

Answer 21

• Les lois de la thermodynamique décrivent le flux et les changements de chaleur, d’énergie et de matière
• Presque tous les processus chimiques et biochimiques sont le résultat de la transformation de l’énergie
• L’échange énergétique entre les systèmes et leur environnement s’équilibre
• Les lois de la thermodynamique permettent de comprendre les réactions métaboliques et la bioénergétique

Question 22

Qu’est-ce qui fait varier l’énergie libre ?

Answer 22

• Concentration des réactifs et des produits
• Température

Question 23

Quelles sont les conditions standards biochimique d’une réaction à l’équilibre ?

Answer 23

• Concentration des réactifs et des produits à 1 mol/L
• T 25°C
• pH 7
• Pression à 1 atm

Question 24

Qu’est-ce que l‘équilibre chimique?

Answer 24

• L’équilibre chimique est un état dans lequel la vitesse de la réaction directe est égale à celle de la réaction inverse
• L’équilibre chimique est observé lorsque deux réactions chimiques opposées s’effectuent au même moment et à la même vitesse

Question 25

Dans quoi se déroulent les **processus vitaux**?

Answer 25

En solution aqueuse

Question 26

Quelle est la **structure** d'une molécule d'eau ?

Answer 26

* 2 atomes d’hydrogène liés à 1 atome d’oxygène * Angulaire * Polaire * Tétraédrique

Question 27

Expliquer le **partage d'électrons** de la molécule d'eau.

Answer 27

* Formation de liaisons _covalentes_ * Partage d’électrons sur la **dernière couche** électronique

Question 28

Expliquer la liaison hydrogène.

Answer 28

* Formation de **liaisons hydrogène** entre les molécules d’eau * Interaction électrostatique entre les dipôles * Maximum de _4 liaisons possibles_ sur 1 molécule * Liaisons faibles

Question 29

Décrivez l'eau comme **solvant** en général.

Answer 29

* **Solubilité** : L’interaction entre le _solvant et les molécules de soluté_ doit être _supérieure_ aux interactions entre les molécules de soluté elles-mêmes * Idéale pour les **molécules polaires et ioniques**, puisqu’elles sont hydrophiles

Question 30

Décrivez l'eau comme solvant dans le corps.

Answer 30

* L’eau est capable de servir de **solvant** pour plusieurs **molécules organiques** (protéines, acides nucléiques, etc.) * Ces molécules contiennent des **groupements** qui _augmentent_ leur **solubilité**

Question 31

Expliquer l'effet hydrophobe.

Answer 31

* **Substances apolaires** : charges symétriques * Le contact eau-substance hydrophobe est _minimisé_ * L’_effet hydrophobe_ est utilisé dans le processus de **repliement des protéines**

Question 32

Qu'est-ce qu'une molécule **amphiphile**?

Answer 32

Possède à la fois un groupement _hydrophile_ et un groupement _hydrophobe_

Question 33

Expliquer la molécule amphiphile dans un _solvant aqueux._

Answer 33

* Partie **hydrophile** _hydratée_ * Partie **hydrophobe** _exclue_ * Formation d’**agrégats** structurés : - Micelle - Double couche lipidique - Liposomes

Question 34

Expliquer le processus d'osmose.

Answer 34

* _Mouvement du solvant_ à travers une **membrane semi-perméable** de le sens du moins concentré vers le plus concentré * La **pression osmotique** est la pression qu’il faut appliquer à une solution concentrée pour _éviter l’entrée du solvant_

Question 35

Expliquer ce qu'est la **diffusion**.

Answer 35

* Le soluté se déplace aléatoirement * Le solvant se déplace aléatoirement -\> Atteinte d'une concentration à l'équilibre

Question 36

Expliquer les **propriétés chimiques** de l'eau.

Answer 36

•**Ionisation de l’eau** : H2O -\> H+ + OH- •L’ion H+ n’existe pas en tant que tel, mais il se retrouve associé avec une autre molécule d’eau pour former un **ion hydronium** (ou oxonium) H3O+

Question 37

Expliquer la **constante de dissociation** de l'eau.

Answer 37

•L’eau est une molécule **amphotère** (base et acide) H₂O -\> H₃O+ + OH- •Constante de dissociation **(K)** **𝐾 = [𝐴][𝐵]/[𝐴𝐵]** •Pour l’eau **Ke = [H+] x [OH-]** *([H2O] ne varie pratiquement pas, saut de H+)* * L’eau pure contient une **quantité équimolaire** des ions H+ et OH- *([H+] = [OH-])* * **Ke** = [1x10^-7] x [1x10^-7] = 10^-14

Question 38

Expliquer la constante de dissociation de pH.

Answer 38

* Ke = 10^-14 * H₂O + HCl → [H+]↑ et [OH-]↓ mais Ke ne change pas * H₂O + NaOH → [H+]↓ et [OH-]↑ mais Ke ne change pas **•Si la [H+] est :** = 10^-7 : la solution est **neutre** \> 10^-7 : la solution est **acide** \< 10^-7 : la solution est **basique**

Question 39

Quelle est la définition du **pH**?

Answer 39

* **Acide fort** : [H+] = 10⁰M = 1M, pH=0 * **Base forte** : [H+] = 10-¹⁴M, pH=14 * **Échelle logarithmique !** Δ d’une unité de pH = Δ d’un facteur 10 de la [H+]

Question 40

Quelle est la définition d'un acide et d'une base **selon Arrhenius**?

Answer 40

**ACIDE** : * Substance qui en solution aqueuse, libère un ou plusieurs protons **(ions H+)** * **Donneur** de proton **BASE** * Substance qui en solution aqueuse, libère un ou plusieurs ions hydroxyles **(OH-)** * **Accepteur** de proton

Question 41

Comment sait-on la force d'un **Acide** ou d'une **Base**?

Answer 41

**%** d’_ionisation_ d’une molécule lorsqu’elle est mise en solution dans l’eau AH + B -\> A^- + BH⁺ * **_Constante d’acidité (Ka)_** permet d’établir un classement des acides en fonction de leur force : * **Si Ka est petit** → acide faible (faible ionisation (ex : Acide Fluorhydrique, HF)) * **Si Ka est grand →** Acide fort (Forte ionisation (ex : Acide Chlorhydrique, HCl))

Question 42

Qu'est-ce qu'une **solution tampon**?

Answer 42

* Solution aqueuse capable de **maintenir le pH** malgré l’ajout d’un Acide ou d’une Base * Est habituellement composée d’un **acide faible** et de **sa base conjuguée** * Efficace dans une _certaine gamme de pH_

Question 43

Donnez un **exemple** de _solution tampon_ dans le corps.

Answer 43

* **pH sanguin** : très finement régulé (entre 7.37 et 7.43) * Lorsque le pH sanguin sort de cette zone tampon, il **interfère avec presque tous** les processus biologiques. Dans le cas de maladie pulmonaire obstructive, il se produit une augmentation de la concentration de CO₂ dans le sang, ce qui mène à une acidose respiratoire.

Question 44

Qu'est-ce que des **nucléotides**?

Answer 44

- Molécules **ubiquitaires** - **Composition** : * Base azotée * Sucre * Groupement phosphate - Les bases azotées sont dérivées * Purines * Pyrimidines

Question 45

Nommez les **pyrimidines**.

Answer 45

- Cytosine - Uracil - Thymine

Question 46

Nommez les **purines**.

Answer 46

- Guanine - Adénine

Question 47

Comment les **nucléotides** sont assemblés ?

Answer 47

**Sucre et phosphate** - Ribose et désoxyribose - Ajout d'un ou de plusieurs groupements phosphate en position C5

Question 48

Décrivez la **structure** des _acides nucléiques._

Answer 48

* Acides nucléiques = ADN et ARN * Polymère de nucléotides * Les nucléotides sont reliés par des **liaisons phosphodiesters**

Question 49

Décrivez la _double hélice_ d'ADN.

Answer 49

* **ADN** : Acide Désoxyribonucléique * **2 brins d’acides nucléiques** : complémentaires et antiparallèles * A = T * G = C * Les **bases** forment le _noyau_ de l’hélice * Les **sucres** sont en _périphérie_ Code l’information génétique de chaque organisme

Question 50

Qu'est-ce que la **transcription**?

Answer 50

ADN → ARN (noyau)

Question 51

Qu'est-ce que la **traduction**?

Answer 51

ARN → Protéine (cytoplasme)

Question 52

Qu'est-ce que la **réplication**?

Answer 52

ADN → ADN (noyau)

Question 53

Qu'est-ce qu'un **promoteur**?

Answer 53

**Séquence** essentielle de l’ADN servant de _site de liaison_ aux facteurs de **transcription**

Question 54

Qu'est-ce que l'**ARN polymérase**?

Answer 54

**Enzyme**, associée aux facteurs de transcription, qui assure la _conversion de l’ADN en ARN_

Question 55

Qu'est-ce que des **facteurs de transcription**?

Answer 55

**Protéines** qui _activent ou répriment_ l’initiation de la **transcription** selon les besoins de l’organisme

Question 56

Qu'est-ce que les **séquences de terminaison**?

Answer 56

**Séquence spécifique** du _brin matrice_ mettant **fin** à la transcription

Question 57

Décrivez la **transcription**.

Answer 57

**Initiation :** • ARN polymérase et facteurs de transcription **Élongation :** • Par complémentarité des nucléotides (AGC et U) **Terminaison :** * Séquence de terminaison * Libération de l’ARN * Fermeture de l’hélice

Question 58

Qu'est-ce qu'un **ARN messager**?

Answer 58

copie de l’ADN

Question 59

Qu'est-ce qu'un **ribosome**?

Answer 59

association de **protéines** et d’**ARN ribosomique** (ARNr) ayant une _activité catalytique_ (= enzyme)

Question 60

Qu'est-ce qu'un **codon**?

Answer 60

**triplet de nucléotides** codant pour un _acide aminé_ (ou un codon stop)

Question 61

Qu'est-ce qu'un ARN de transfert ?

Answer 61

transporte l’acide aminé jusqu’au ribosome

Question 62

Qu'est-ce qu'un acide aminé ?

Answer 62

constituant élémentaire des protéines

Question 63

Décrivez le **code génétique.**

Answer 63

- Le code est dégénéré ◦ **Redondance** : plusieurs codons -\> même acide aminé - **AUG** = Méthionine - **Lecture de l’ARN** dans le sens _5’ =\> 3’_ - **Synthèse peptidique** dans le sens _N_terminale =\> C_terminale_

Question 64

Décrivez la **réplication** de l'**ADN**.

Answer 64

Processus **semi-conservatif** aboutissant à une nouvelle molécule constituée d’un _brin parental_ et d’un _brin néoformé_.

Question 65

Décrivez les **acides aminés.**

Answer 65

- **Structure des acides aminés** * Groupement amine primaire (NH₂) * Groupement carboxyle (COOH) * Un atome d’hydrogène * Une chaine latérale (R) - À un _pH physiologique_, les groupements **COOH** et **NH₃** des AA sont _ionisés_ - Ce sont des molécules **amphotères**

Question 66

**Combien** y a-t-il d'acides aminés ?

Answer 66

20

Question 67

Décrivez ce qu'est une **liaison peptidique**.

Answer 67

* Polymérisation d’acides aminés * Déshydratation *(sortie H₂O)* * Lien peptidique CO-NH

Question 68

Qu'est-ce qu'un **peptide**?

Answer 68

**Chaîne** d’acides aminés

Question 69

Qu'est-ce qu'une **protéine**?

Answer 69

Composée d’_une_ ou _plusieurs_ **chaînes peptidiques** (polypeptide)

Question 70

Qu'est-ce qu'un **pont disulfure**?

Answer 70

* Ex. **Cystéine** : Contient un groupement thiol (SH) * La réaction de 2 groupements thiol permet la formation d’un **pont disulfure** (déshydratation) * Les ponts disulfures jouent un _rôle important_ dans la **stabilisation** de la structure des protéines

Question 71

Décrivez la **stéréochimie** des acides aminés.

Answer 71

* **Arrangement spatial** (3D) des atomes dans une molécule * Les AA ont tous une _activité optique_ à l’exception de la **glycine** * Image miroir _non superposable_ * Énantiomère ou Stéréoisomère

Question 72

Qu'est-ce que la projection de **Fisher**?

Answer 72

* Projection _à plat_ * Identifie toutes les molécules comme étant de **forme L- ou D-** * Tous les _acides aminés dérivés de protéines_ possèdent une **configuration L-AA**

Question 73

Qu'est-ce qu'un **stéréoisomère** en pharmacologie ?

Answer 73

• Lors de la synthèse de certaines molécules on peut obtenir un _mélange des 2 isomères_ **Mélange racémique** : quantités égales des 2 isomères

Question 74

Nommez des _exemples_ de **fonctions** des protéines.

Answer 74

- Catalyse - Transport (lipide, oxygène) - Régulation de l'expression génique - Protection

Question 75

Nommez les différentes **catégories** de protéines.

Answer 75

- Fonction - Structure

Question 76

À quoi servent les protéines de **structure**?

Answer 76

Aident les **tissus** et les **cellules** à garder leur intégrité.

Question 77

Donnez des _exemples_ de protéines de **structure**.

Answer 77

- Actine - Collagène - Kératine

Question 78

Combien y a-t-il de niveau de structure pour former la **structure tridimensionnelle des protéines**?

Answer 78

**4 niveaux** : - Primaire - Secondaire - Tertiaire - Quaternaire

Question 79

Qu'est-ce qui **établit** la _fonction_ d'une protéine ?

Answer 79

Sa structure

Question 80

Décrivez la structure _primaire_ d'une protéine.

Answer 80

- La séquence d'acides aminés d'une protéine représente sa **structure primaire** - Les acides aminés sont reliés par des **liens peptidiques** : * Extrémité N-terminale groupement aminé NH₂ * Extrémité C-terminale groupement carboxyle COOH

Question 81

Les **mutations** dans l'ADN sont des modifications dans quel _niveau structural_ des protéines ?

Answer 81

Structure primaire

Question 82

Les _mutations_ de l'ADN sont-elles toujours **éliminées**?

Answer 82

Les mutations _bénéfiques_ vont être **propagées**. Les mutations _délétères_ vont être **éliminées** dans la majorité des cas.

Question 83

Expliquer ce qu'est l'**anémie falciforme.**

Answer 83

- Changement d'1 acide aminé en position **bêta-6** (glutamine -\> valine) - Polymérisation des molécules d'HbS -\> modification de la forme des érythrocytes. - Diminution de l'irrigation dans les capillaires sanguins - **Cycle de vie** des érythrocytes passe de 120 à 60 jours

Question 84

Quelle protéine est présente en _grande quantité_ dans les érythrocytes ? Quelles sont ses **fonctions**?

Answer 84

L'hémoglobine. - Transporte l'**O₂** dans le **sang** - Transporte le _CO₂_ vers les _poumons_

Question 85

Expliquer la **structure plane** du lien peptidique.

Answer 85

- Caractère «double liaison partielle» -\> structure **rigide** et **plane**

Question 86

La majorité des **liens peptidiques** ont quelle **conformation**?

Answer 86

_Trans_, les C-alpha sont de part et d'autre de la liaison peptidique

Question 87

Décrivez le _squelette peptidique_ d'une protéine.

Answer 87

- **Chaîne principale d'une protéine :** atomes participant aux liens peptidiques - **Chaînes latérales des acides aminés :** ne sont pas incluses dans le squelette

Question 88

Qu'est-ce qui est le _plan rigide_ d'une série d'acide aminé ?

Answer 88

Structure primaire

Question 89

Décrivez la structure _secondaire_.

Answer 89

Les chaîne peptidique ne sont **pas statiques**. Il y a de la _torsion_ et des _interférences stériques_.

Question 90

Qu'est-ce qu'un **angle de torsion**?

Answer 90

Limités par l'**encombrement stérique** des résidus des acides aminés.

Question 91

Qu'est-ce que des **forces de torsion**?

Answer 91

Influencent la **structure tridimensionnelle** de la protéine.

Question 92

Expliquer ce qu'est une **hélice alpha** dans la structure secondaire.

Answer 92

- **Arrangement** de la chaîne peptidique - Structure en forme de **spirale** - Stabilisée par des **ponts hydrogène**

Question 93

Combien d'acides aminés _par tour_ contient une **hélice alpha**? Combien d'acides aminés **au total**?

Answer 93

3.6 AA/ tour 12 AA au total

Question 94

Expliquer le **feuillet bêta** au niveau de la structure secondaire.

Answer 94

- Stabilisée par des _liaisons hydrogènes_ entre des AA distants

Question 95

Nommez les **2 configurations possibles** de feuillet-bêta.

Answer 95

- **Parallèle** *(2 chaînes orientées dans le _même sens_)* - **Antiparallèle** *(2 chaînes orientées dans le sens _contraire_)*

Question 96

Quelle _configuration_ de **feuillet bêta** forme un _coude_ ? Une _boucle_ ?

Answer 96

**Coude** = antiparallèle **Boucle** = Parallèle

Question 97

Qu'est-ce que les **structures** _supersecondaires_ ?

Answer 97

- Combinaison particulière de _structures secondaires_ - Le motif peut constituer une signature pour une **fonction précise** : ex. **alpha-boucle-alpha** : motif de liaison du calcium

Question 98

Expliquer la **structure tertiaire**.

Answer 98

- **Arrangement tridimensionnel** de tous les acides aminés de la protéine - **Repliement global** de toutes les structures secondaires et superstructures.

Question 99

Par quoi est stabilisée la **structure tertiaire**?

Answer 99

- Liaisons hydrophobes - Forces électrostatiques - Ponts disulfures - Liaisons peptidiques

Question 100

Qu'est-ce qu'un **domaine protéique**?

Answer 100

- Les protéines de **plus de 200 acides aminés** forment des structures appelées _domaine_. - Domaines formés par le **structure tertiaire** - 1 chaîne polypeptidique

Question 101

Quelles **fonctions indépendantes** exercent un _domaine protéique_ ?

Answer 101

- Activité enzymatique - Pore membranaire - Interaction moléculaire

Question 102

Qu'est-ce qu'une **structure quaternaire**?

Answer 102

- **Protéine globulaire multimérique** : _assemblage_ de plusieurs chaînes de polypeptides - Décrit le **nombre** et la **position** des sous-unités (1 unité = 1 chaîne protéique)

Question 103

Le **repliement** des protéines est-il un processus _simple_ ?

Answer 103

Non très **complexe**.

Question 104

Que se passe-t-il si une protéine est **mal repliée**?

Answer 104

Habituellement _dégradées_, sinon : - Accumulation de protéines **mal repliées** - Implication dans **diverses** maladies

Question 105

Décrivez l'**amyloïde**.

Answer 105

**Conformation unique** : _assemblage_ de longues protéines fibreuses composées de _feuillets bêta_

Question 106

Quelle protéine forme des **agrégats insolubles** impliqués dans plusieurs maladies _neurodégénératives_ ?

Answer 106

**Amyloïde** Ex. Alzheimer, Creutzfeld-Jacob, encéphalopathie, spongiforme bovine, ...

Question 107

Décrivez les protéines **fibreuses**.

Answer 107

- Rôle primordial dans le maintient de l'**intégrité tissulaire** - **Insolubles** dans l'eau (à l'inverse des protéines globulaires) - Constituants de la **matrice** extracellulaire - Structure IIR caractéristique \<-\> structure IR particulière : * Collagène, kératine

Question 108

Décrivez le **collagène**.

Answer 108

- Protéine la plus **abondante** du corps humain (25%) -\> os, peau, tendons, cartilage, dents, ... - **Structure IR** : 30% glycine, 15-30% de proline/hydroxyproline -\> modification post-traductionnelle - **Structure IIR** : hélice alpha particulière (3AA/tr) _répulsion stérique_ entre les cycles de la proline et de l'hydroxyproline - Les structures IIR s'associent et forment une **triple hélice**

Question 109

Décrivez la **kératine**.

Answer 109

- Superfamille des _protéines surenroulées_ (environ 60 membres chez l'homme) - Caractérisées par des **répétitions** en heptade : * 2 hélices droites enroulées l'une autour de l'autre * Hélice particulière : super hélice gauche - Composant du **cytosquelette** (filament intermédiaire)

Question 110

Nommez les **propriétés** enzymatiques. **(À CONNAÎTRE)**

Answer 110

- Catalyseurs **biologiques** = transforment les molécules - Produites par l'organisme pour _favoriser_ les **réactions chimiques** - _Accélèrent_ la **vitesse** d'une réaction (indice 6 à indice 12) - Restent **inchangée** - Capacité d'agir de façon _sélective_ sur un **petit nombre de substrats** *(grande spécificité)* - Des milliers d'enzymes **différentes**

Question 111

Dans quoi les enzymes sont hautement **spécifiques**?

Answer 111

- Dans la **liaison** avec leur _substrat_ - Dans la **réaction** qu'elles _catalysent_

Question 112

Par quoi est conféré la _spécificité_ d'une **enzyme**?

Answer 112

**Par son site de liaison :** _Immobilisation_ du groupement _réactionnel_ du substrat à la surface de l'enzyme. - Complémentarité _géométrique_ - Complémentarité _électronique_

Question 113

Décrivez une enzyme **simple**.

Answer 113

- **1 seule chaîne** polypeptidique - _Aucun_ autre **groupement chimique** que celui des acides aminés

Question 114

Décrivez ce qu'est une **holoenzyme**.

Answer 114

- Requiert un _cofacteur_ : \> **Inorganique** (ions métalliques, ex. Fe3+) \> **Organique** -\> Coenzyme (ex. biotine, thiamine, ce sont des précurseurs du coenzyme) - _sans cofacteur_, l'apoenzyme (enzyme sans cofacteur) est **inactive**

Question 115

Les enzymes **seules** peuvent-elles participer à _certaines réactions_ chimiques ?

Answer 115

Oui

Question 116

Pour quelles réactions les enzymes seules sont-elles **moins efficaces** à les catalyser ?

Answer 116

- Oxydoréduction - **Transfert** de groupement fonctionnel -\> Requiert l'_action d'un cofacteur_

Question 117

Décrivez les **ions métalliques** comme _cofacteurs_.

Answer 117

- **Orientation** du substrat - Compensation de **charge** (masque ou stabilise transitoirement) - Fer, cuivre, zinc, magnésium

Question 118

Décrivez les **coenzymes**.

Answer 118

- Leur **structure chimique** est modifiée par la réaction enzymatique à laquelle ils participent - Pour compléter la réaction, le coenzyme doit **reprendre sa forme initiale** -\> il est régénéré - Co-substrats - Groupement prosthétiques

Question 119

Qu'est-ce qu'un **co-substrat**?

Answer 119

- Associé de _façon transitoire_ à l'enzyme - Le retour à sa _forme initiale_ est souvent catalysé par une **autre enzyme**

Question 120

Qu'est-ce qu'un **groupement prosthétique**?

Answer 120

- Associé _en permanence_ à l'enzyme -\> liaison covalente - Le retour à la _forme initiale_ nécessite une **étape supplémentaire** à la réaction enzymatique

Question 121

Qu'est-ce q'un **complexe multienzymatique**?

Answer 121

- Constitué de plusieurs _enzymes distinctes_ - Liaisons **non-covalentes**

Question 122

Qu'est-ce qu'une **proenzyme**?

Answer 122

- Enzyme _inactive_ - Activée **suite à un stimulus** - Avantageux pour l'organisme, l'enzyme est _emmagasinée sous sa forme inactive_ = stockage

Question 123

Qu'est-ce qu'une **isoenzyme**?

Answer 123

- **2 enzymes** qui catalysent la _même réaction_ - Ont des séquences d'acides aminés **différentes** - Paramètres **cinétiques** propres

Question 124

Qu'est-ce que la **cinétique enzymatique**?

Answer 124

- **Étudie la relation** entre la _vitesse d'une réaction_ et les _concentrations des **réactifs**_ et des **_produits_**. - S'intéresse aux éléments qui **influencent la vitesse** - Caractérise l'**efficacité** d'une enzyme - **Optimisation** de la catalyse à des fins d'utilisation thérapeutique

Question 125

Qu'est-ce qui **influence la vitesse** d'une réaction ?

Answer 125

- **Concentration** du _substrat_, de l'_enzyme_ - Conditions **réactionnelles** (pH, température)

Question 126

Expliquer l'**influence** de la concentration du _substrat_ sur la vitesse de réaction enzymatique.

Answer 126

- Si la [substrat] est _élevée_, la réaction se fait beaucoup _plus rapidement_ - Si la [substrat] est _basse_, la réaction se fait _moins rapidement_

Question 127

Expliquer l'**influence de la température** sur la vitesse de réaction enzymatique.

Answer 127

- **Optimale** entre 35° et 40°C - Plus haut que 40°C -\> **dénaturation** des enzymes

Question 128

Qu'est-ce que le **pH** _affecte_ au niveau de la **vitesse** de réaction enzymatique ?

Answer 128

- Affecte la **vitesse** réactionnelle - Affecte la **dénaturation** de l'enzyme

Question 129

Quelle équation permet de **définir** les réactions enzymatiques ?

Answer 129

Équation de **Michaelis-Menten**

Question 130

Qu'est-ce que la **réaction** de Michaelis-Menten ?

Answer 130

Décrit la _variation de vitesse réactionnelle_ en fonction de la **concentration** du substrat.

Question 131

Décrivez les **conclusions importantes** de l'équation de Michaelis-Menten.

Answer 131

- **Km** (cte de Michaelis) _reflète l'affinité_ de l'enzyme pour son substrat - \> **si Km est petit** : l'enzyme a une _grande affinité_ pour son substrat - \> **Si Km est grand** : l'enzyme à une _faible affinité_ pour son substrat - La _vitesse_ de réaction est **directement proportionnelle** à la concentration d'enzyme présente

Question 132

Qu'est-ce que **Km**?

Answer 132

**Constante de Michaelis** : [substrat] à la 1/2 Vmax

Question 133

La cinétique enzymatique permet-elle d'identifier un mécanisme réactionnel ?

Answer 133

Non

Question 134

Plusieurs des réactions enzymatiques sont des réactions de quoi ?

Answer 134

De transfert de groupement fonctionnel d'une molécule à l'autre

Question 135

Nommez les différents mécanismes des **réactions à 2 substrats**.

Answer 135

- Réactions **séquentielles** : \> ordonnées \> Aléatoires - Réactions **ping-pong**

Question 136

Décrivez la réaction **séquentielle ordonnée**.

Answer 136

- Liaison du **1er susbtrat** (A) _requise_ pour la liaison du **2e substrat** (B) - Le **substrat A** est appelé _leading_ alors que le **substrat B** est appelé _following_

Question 137

Décrivez la réaction **séquentielle aléatoire**.

Answer 137

Les **2 sites de liaisons** pour les substrats sont _disponibles simultanément_ sur l'enzyme.

Question 138

Décrivez la **réaction ping-pong**.

Answer 138

- Implique une **modification** de l'enzyme - Les **2 substrats** ne _se rencontrent **jamais**_ à la **surface** de l'enzyme

Question 139

Qu'est-ce qu'un **inhibiteur**?

Answer 139

Molécule qui se fixe à une enzyme et **diminue** son activité : - empêche la _formation_ du complexe **ES** - Empêche la _séparation_ de l'**enzyme** et du **produit** (E+P)

Question 140

Quels sont les **2 types** de _provenance des inhibiteurs_ ?

Answer 140

- **Naturels** : poisons, venins - **Chimiques** : drogues, médicaments

Question 141

Nommez les **2 types d'inhibition** enzymatique.

Answer 141

- Compétitive - Non-compétitive

Question 142

Expliquer le _fonctionnement_ de l'**inhibition compétitive**.

Answer 142

- L'inhibiteur entre _en compétition_ avec le substrat naturel de l'enzyme - L'inhibiteur présente une **ressemblance structurale** avec le substrat - _Bloque le site actif_ de l'enzyme - Liaison **réversible** entre l'inhibiteur et l'enzyme

Question 143

Décrivez l'effet de l**'inhibition compétitive** sur la _Vmax_.

Answer 143

**Effet sur la Vmax** : l'ajout d'un inhibiteur **compétitif** n'a _pas d'effet sur la Vmax_ - Théoriquement, si la concentration de substrat est _assez élevée_, la réaction va atteindre sa **Vmax**, même _en présence d'un inhibiteur_.

Question 144

Décrivez l'effet de l**'inhibition compétitive** sur le _Km_.

Answer 144

_Augmente le Km_ d'un substrat. - On a besoin d'une **[S] plus grande** afin d'atteindre la **1/2 Vmax** - Levée d'inhibition

Question 145

Décrivez l'**effet** de l'**inhibition compétitive** sur le graphique de Lineweaver-Burk.

Answer 145

Les droites de la réaction inhibée et non-inhibée _se croisent sur l'axe des Y_ (**Vmax identique**). Les droites de la réaction inhibée et non-inhibée _ne croisent pas l'axe des X à la même place_ (**Km différent**).

Question 146

Les **statines** sont un exemple de quel type d'**inhibition**?

Answer 146

**Compétitive**, inhibition de la _synthèse du cholestérol_ endogène.

Question 147

Décrivez l'_inhibition_ **non-compétitive**.

Answer 147

- L'inhibition et le substrat se lient sur **différents sites** de l'enzyme - L'inhibiteur **non-compétitif** se lie soit à l'enzyme seule, ou au _complexe ES_ (enzyme-substrat)

Question 148

Expliquer l'effet de l'**inhibition non-compétitive** sur la _Vmax_.

Answer 148

Ils vont faire **diminuer la Vmax** de la réaction. L'augmentation de la [substrat] n'a _aucun effet sur l'action_ de l'inhibiteur.

Question 149

Expliquer l'**effet de l'inhibition non-compétitive** sur le _Km_.

Answer 149

N'interfèrent pas dans la liaison du substrat et de l'enzyme. Le **Km de l'enzyme** est donc **inchangée** en présence de l'inhibiteur.

Question 150

Expliquer l'**effet de l'inhibition non-compétitive** sur le _graphique_ de Lineweaver-Burk.

Answer 150

La droite inhibée croise l'axe des Y beaucoup plus haut que la droite non-inhibée, puisque l'inhibiteur non-compétitif abaisse la Vmax de la réaction. Aucune différence de Km associée à la présence de l'inhibiteur non-compétitif, donc les 2 droites se croisent au même endroit sur l'axe des X.

Question 151

La _pénicilline_ est un exemple de **quel type d'inhibition**? Expliquer son effet.

Answer 151

**_Non-compétitive_** - Inhibe l'enzyme **transpeptidase** - **Empêche** la formation de la **paroi cellulaire** (inhibition de la formation du peptidoglycane) - Les bactéries deviennent donc **plus susceptible** au _choc osmotique_

Question 152

Expliquer le fonctionnement d'un **rétrovirus** (VIH).

Answer 152

Virus à **ARN**. Une fois à l'intérieur des cellules, le virus utilise une enzyme virale, la **transcriptase inverse**, pour former de l'ADN à partir de son ARN. L'ADN viral est par la suite intégrée à l'ADN de la cellule, production d'un grand nombre de copies.

Question 153

Expliquer la **régulation allostérique**.

Answer 153

- L'enzyme est régulée par un **Effecteur**. - Se lie de façon _covalente_ à un site (autre que le site actif) sur l'enzyme : **site de régulation** - La présence de l'**effecteur allostérique** peut _modifier l'affinité_ de l'enzyme pour son substrat et/ou _modifier l'efficacité_ de l'enzyme elle-même. - Les enzymes allostériques vont souvent **catalyser l'étape _limitante_** d'une voie métabolique.

Question 154

Nommez les **2 types** de _régulation allostérique_.

Answer 154

- Effecteur **inhibiteur** : - \> enzyme dans sa forme _inactive_ - Effecteur **activateur** : - \> enzyme sous sa forme _active_

Question 155

Expliquer la **régulation enzymatique** par modification _covalente_.

Answer 155

- Addition ou soustraction d'un **groupement phosphate** - Se fait sur un **résidu d'acide aminé** (sérine, thréonine, tyrosine) _spécifique_ sur l'enzyme - La phosphorylation enzymatique est l'une des **régulations les plus importantes** intervenant les processus biologiques.

Question 156

Expliquer la **phosphorylation**.

Answer 156

**Phosphorylation** : catalysée par les **protéines kinases**. - Les kinases utilisent l'ATP comme _donneur de phosphate_ **Déphosphorylation** : catalysée par les **phosphatases** - Les phosphatases _hydrolysent_ la liaison phosphate

Question 157

Nommez les **6 types d'enzymes** selon le type de réaction.

Answer 157

- Oxydoréductase - Transférase - Hydrolase - Lyase - Isomérase - Ligase

Question 158

Expliquer l'action d'une **oxydoréductase**.

Answer 158

Catalysent le **transfert** d'_électrons_ d'une molécule *(donneur d'électrons)* vers une **autre molécule** *(accepteur d'électrons)*.

Question 159

Expliquer l'action d'une **transférase**.

Answer 159

Transfèrent des **groupements fonctionnels** _spécifiques_ d'une molécule à une autre.

Question 160

Expliquer l'action d'une **hydrolase**.

Answer 160

Catalysent l'**hydrolyse** de différents types de _composés_.

Question 161

Expliquer l'action d'une **lyase**.

Answer 161

- Catalysent la **rupture de liaisons chimiques** autrement qu'en : * hydrolysant * oxydant. - Forment habituellement une **nouvelle double liaison**.

Question 162

Expliquer l'action d'une **isomérase**.

Answer 162

Catalysent des **réarrangements de groupements fonctionnels** à l'intérieur d'_une molécule_.

Question 163

Expliquer l'action d'une **ligase**.

Answer 163

Catalysent la **liaison de 2 molécules** par de _nouvelles liaisons covalentes_. Nécessite l'**hydrolyse de l'ATP** *(processus énergivore)*.

Question 164

Qu'est-ce que le **métabolisme**?

Answer 164

Processus par lequel les **systèmes vivants** vont utiliser l'_énergie libre_ (delta G) pour différentes fonctions biologiques. Combinaison de réactions **exergoniques** et **endergoniques**.

Question 165

Selon **quel paramètre** décrit-on un organisme pour décrire son métabolisme ?

Answer 165

Selon sa **source d'énergie** = son tropisme : - Phototrophe - Chimiotrophe

Question 166

Qu'est-ce qu'un **chimiotrophe**?

Answer 166

Source d'énergie provenant de l_'oxydation_.

Question 167

Qu'est-ce qu'un **hétérotrophe**?

Answer 167

Source de carbone provenant de _matière organique_.

Question 168

Que signifie **aérobie**?

Answer 168

Oxygène comme _accepteur d'électrons_

Question 169

Comment peut-on _décrire_ le **métabolisme humain**?

Answer 169

Chimiohétérotrophe aérobie

Question 170

Quel est l'**apport nutritionnel** du métabolisme humain ?

Answer 170

**Macronutriment** : - Glucide - Lipide - Protéine

Question 171

Que représente la **nutrition**?

Answer 171

L'apport et l'utilisation des _aliments_.

Question 172

Qu'est-ce que la **nutrition** affecte ? Quelle est sa **fonction**?

Answer 172

Affecte la santé, le développement et les performances de l'organisme. Fournit l'**énergie** qui alimente les processus biologiques et fournit le **matériel nécessaire** pour _assembler_ et _réparer_ les tissus.

Question 173

Qu'est-ce que permet la **digestion** des _macronutriments_ ?

Answer 173

Le transport de plus petites molécules par la circulation sanguine vers les tissus : - Sucres simples - Acides gras et glycérol - Acides aminés

Question 174

L'**oxydation** des _substances ingérées_ nécessitent quoi ?

Answer 174

- De l'oxygène - De l'eau - Des micronutriments (vitamines, minéraux)

Question 175

Qu'est-ce que les **voies métaboliques**?

Answer 175

Séries de **réactions enzymatiques** formant des produits _spécifiques_.

Question 176

Comment sont appelés les substrats, les produits intermédiaires et les produits finaux des **voies métaboliques**?

Answer 176

Métabolites

Question 177

Nommez les **2 types** de processus des _voies métaboliques_.

Answer 177

- Catabolisme - Anabolisme

Question 178

Qu'est-ce que le **catabolisme**?

Answer 178

Ensemble des voies métaboliques qui _dégradent les molécules_ en petites unités simples pour former de l'**énergie**.

Question 179

À quoi est couplée l'**énergie dégagée** par l'oxydation des **composés organiques**?

Answer 179

Aux **réactions endergoniques** *(synthèse de composés phosphate hautement énergétique, ATP, NADH)*

Question 180

Qu'est-ce que l'anabolisme ?

Answer 180

Ensemble des voies métaboliques qui servent à la _synthèse de molécules_ *(de stockage, de construction cellulaire)*. - **Nécessite de l'énergie**, qui est fournit par les réactions cataboliques. - L'**hydrolyse de l'ATP** fournit l'énergie à plusieurs processus anaboliques.

Question 181

Qu'est-ce que permet l'**anabolisme** à l'organisme ?

Answer 181

- Se répliquer - Croître - Se réparer

Question 182

Qu'est-ce qu'une **voie métabolique**?

Answer 182

Suite de **réactions** chimiques

Question 183

Les _voies métaboliques_ sont-elles **réversibles**?

Answer 183

Non, elles sont **irréversibles**. Le substrat _initial_ est converti en **produit final**, mais celui-ci n'est pas reconverti en produit initial.

Question 184

Pourquoi les **voies cataboliques** et **anaboliques** doivent être **différentes**?

Answer 184

- Les voies cataboliques et anaboliques **surviennent en même temps** dans la cellule. - La cellule doit être capable de contrôler ces 2 types de voies métaboliques **indépendamment.**

Question 185

Est-ce que **toutes les étapes** d'une voie métabolique sont **irréversibles**?

Answer 185

Non. la voie métabolique est **irréversible** dans son _ensemble_. Cependant, plusieurs de ses réactions sont **à l'équilibre**, donc réversibles. L'une des **premières étapes** de la voie métabolique est une réaction **irréversible**. *(Permet d'engager les métabolites à poursuivre dans cette voie)*

Question 186

Comment les voies métaboliques sont **régulées**? Le sont-elles toutes ?

Answer 186

Oui, il y a une **_étape limitante_**, qui est souvent la **première réaction d'engagement** (réaction irréversible). La _régulation de l'enzyme_ catalysant l'étape limitante sert à **contrôler la voie métabolique elle-même**, ce qui prévient la synthèse de métabolites superflue dans la voie.

Question 187

Décrivez les **impacts** de la _compartimentation cellulaire_.

Answer 187

Nécessite des **mécanismes de transport** entre les différents compartiments cellulaires. **_Protéines de transport._**

Question 188

Décrivez les **impacts** de la _compartimentation tissulaire_.

Answer 188

**Essentielle** pour **réguler** de façon adéquate le _métabolisme_ au niveau de l'organisme entier.

Question 189

Quelle est l'**équation de l'énergie libre**? Expliquer chacune des variables.

Answer 189

∆G = ∆H - T∆S ∆G : changement d'énergie libre *(prédit si le sens est favorable ou non)* ∆H : Changement d'enthalpie S : Changement d'entropie (mesure du désordre)

Question 190

Que signifie un ∆G négatif ? Un ∆G positif ? Un ∆G = 0 ?

Answer 190

La réaction est spontanée et exergonique (dégagement d'énergie). A est spontanément converti en B La réaction n'est pas spontané, elle est endergonique (il faut apporter de l'énergie au système). A n'est pas spontanément converti en B. La réaction est à l'équilibre.

Question 191

Entre la réaction directe et inverse, l'énergie libre est-elle **différente** dans un sens que dans l'autre ?

Answer 191

Non, elle est égale, mais de signe différent.

Question 192

Qu'est-ce que le **couplage énergétique**?

Answer 192

- Repose sur les lois de la thermodynamique - Les **∆Gs** des réactions faisant partie de la même voie métabolique s'**additionnent** - Pour qu'une voie métabolique puisse avoir lieu, il faut que la **somme des ∆Gs** de ses réactions soit _négative_.

Question 193

Que se passe-t-il lors du couplage de r**éactions endergoniques** avec des réactions **exergoniques**?

Answer 193

Les deux réactions vont être **spontanées**.

Question 194

Le couplage est-il possible par la **synthèse** d'une substance d'énergie potentiellement élevée ? Comment ? À quoi sert l'énergie **emmagasinée**?

Answer 194

Oui, suite à la réaction _exergonique_. **Ex**. ATP, NADH Est utilisée pour permettre une ou plusieurs _réactions endergoniques_.

Question 195

Qu'est-ce qu'un **intermédiaire commun**?

Answer 195

Un des **produits d'une réaction** est le _substrat d'une 2e_ réaction. Plusieurs réactions de couplage utilisent l'**ATP**.

Question 196

À quoi sert les _molécules_ à **haut potentiel énergétique**?

Answer 196

L'**oxydation** de substrats, tels que les lipides et les polysaccharides, _dégage de l'énergie_ : * cette énergie est emmagasinée sous forme de molécules à haut potentiel énergétique (**ATP)**. * L'**hydrolyse** de ces molécules permet le transfert d'énergie vers un _processus endergonique._

Question 197

Décrivez la composition de l'**ATP**.

Answer 197

**Adénosine triphosphate** : - Adénine *(Base azotée -\> purine)* - Ribose *(sucre)* - 3 groupement phosphate : \> 1 lien phosphoester \> 2 liens phosphoanhydrides \*Les liens **phosphoanhydrides** = liens _hautement énergétiques_

Question 198

Quelles molécules sont _donneurs d'énergie_ ? Lesquelles sont _accepteurs d'énergie_ ?

Answer 198

Composés **hautement** énergétique sont des _donneurs d'énergie_. Composés **faiblement** énergétiques sont des _accepteurs d'énergie_.

Question 199

Quels sont les _rôles_ de l'**ATP**?

Answer 199

- L'ATP est un **fournisseur énergétique** - L'ATP n'est **pas** la forme de _stockage_ d'énergie - On retrouve assez d'ATP pour fournir la cellule en énergie pendant à peine 1 min. - Réservoir énergétique dans les _muscles_ et le _cerveau_ : **phosphocréatine.**

Question 200

Décrivez les **composés thioesters**.

Answer 200

- Impliqués dans la **production** d'ATP. - Composé thioester le plus abondant : **Acétyl-Coenzyme A** - CoA -\> transporteur de **groupement acétyl** - **Lien thioester** = lien _hautement_ énergétique

Question 201

Décrivez les **réactions d'oxydoréductions** en général dans le corps.

Answer 201

- Le métabolisme des molécules _riches en énergie_ se fait par les réactions d'**oxydoréduction** - Les réactions d'oxydoréduction forment des **intermédiaires métaboliques** qui vont agir comme _donneur d'électrons_ pour des coenzymes (ex. NAD+) \> Formation de coenzymes réduits riches en énergie *(ex. NADH)* - Les coenzymes _réduits_ peuvent servir à la **formation d'ATP**.

Question 202

Nommez les **différentes enzymes** catalysant des réactions d'_oxydoréduction_.

Answer 202

- Oxydase/ déshydrogénases aérobies - Peroxydases - Oxygénases - Déshydrogénases anaérobies

Question 203

Décrivez le **mécanisme** des _oxydases_.

Answer 203

Catalysent le **retrait d'atomes d'hydrogène** d'un substrat en utilisant l'_oxygène comme accepteur_ d'hydrogène. AH₂ + 1/2 O₂ -\> A + H₂O

Question 204

Décrivez le mécanisme des **déshydrogénases aérobies**.

Answer 204

Catalysent le **retrait** d'un atome d'_hydrogène_ d'un substrat en utilisant l'**oxygène** ou d'autres substances comme **accepteur** d'hydrogène. AH₂ + O₂ -\> A + H₂O₂

Question 205

Décrivez le mécanismes des **peroxydases**.

Answer 205

Catalysent la **dégradation du peroxyde** d'hydrogène. 2H₂O₂ -\> 2 H₂O + O₂

Question 206

Décrivez le mécanisme des **déshydrogénases anaérobies**.

Answer 206

Catalysent le **retrait** d'un atome d'_hydrogène_ **sans utiliser l'oxygène** comme accepteur d'hydrogène. **Ex**. effort musculaire intense -\> glycolyse anaérobie

Question 207

Qu'est-ce que des **glucides**?

Answer 207

- Molécules **organiques** - De formule C_nH₂_nO_n ou C_n(H₂O)_n - 1 groupement carbonyle (C=O) - Plusieurs groupements hydroxyles (OH)

Question 208

Quels sont les **3 éléments** qui composent les _glucides_ ?

Answer 208

- Carbone - Hydrogène - Oxygène

Question 209

Donnez les **caractéristiques** des _glucides_.

Answer 209

Les plus _polyvalents_ des composants du vivant : - **Composants structuraux des cellules** : glycoprotéines - **Réserves énergétiques** : par leur catabolisme - **Servent à transporter l'énergie** : circulent librement dans le sang.

Question 210

Qu'est-ce que des **monosaccharides**?

Answer 210

* Les monosaccharides sont les sucres les plus **simples**. * N'ont pas à être digérés. * Ils sont **synthétisés** à partir de _CO₂ et de H₂O_ par le processus de **photosynthèse**. * Contiennent **au moins 3** atomes de _carbone_.

Question 211

Quels sont les _principaux_ monosaccharides ?

Answer 211

- Glucose - Mannose - Galactose - Fructose

Question 212

Comment sont classés les monosaccharides ?

Answer 212

- Sont classés selon le **nombre de carbone** qu'ils contiennent. Triose (3C), tétrose (4C), pentose (5C), hexose (6C), etc. - Sont classés selon leur _groupement fonctionnel_ : \> Groupement **aldéhyde** = aldose \> Groupement **cétone** = cétose

Question 213

Décrivez le **glucose**.

Answer 213

- **Aldohexose** : \> Groupement aldéhyde \> 6 Carbones - Contient **4 carbones asymétriques** : il existe _16 isomères_ du glucose.

Question 214

Qu'est-ce que des **épimères**?

Answer 214

Dans les aldoses, deux oses qui ne **diffèrent** que par la _configuration d'un carbone asymétrique_.

Question 215

Quelle est la différence entre un **cétose** et un **aldose** au niveau des _carbones asymétriques_ ?

Answer 215

Les _cétoses_ possèdent un **carbone asymétrique de moins** que les aldoses *(double liaison sur le 2e carbone)*. \*Pour un hexose (6C), seulement 2³ configurations sont possibles.

Question 216

Expliquer la **formation** du _cycle glucidique_.

Answer 216

- Les monosaccharides à **5 carbones et plus** vont avoir tendance à _se replier sur eux-mêmes_ pour former un cycle. - Le groupement **C=O** réagit avec un **groupement alcool** (CH-OH) sur la même molécule - \> liaison hémiAcétal pour l'**Aldéhyde** - \> liaison hémiCétal pour le **Cétose** - Apparition d'un **nouveau C asymétrique**

Question 217

Quelle est la différence entre un **pyranose** et un **furanose**?

Answer 217

**Pyranose** : - Cycle à _6 arêtes_ : 5 carbones et 1 oxygène **Furanose** : - Cycle à _5 arêtes_ : 4 carbones et 1 oxygène

Question 218

Qu'est-ce qu'un **anomère**?

Answer 218

Lors de la formation du cycle glucidique, le _groupement carbonyle_ (aldéhyde ou cétone) devient **asymétrique** et peut adopter **2 configurations différentes**. Ce type d'isomère est appelé **anomère**.

Question 219

Décrivez la **modification** des sucres.

Answer 219

Les groupements **aldéhydes** et **cétones** peuvent réagir pour former d'autres molécules : - **Acide aldonique *(gluconique)*** : Oxydation du groupement _aldéhyde_ - **Acide uronique *(glucuronique)*** *:* oxydation du _carbone 6_ - **Alditol** : Réduction du groupement _aldéhyde ou cétone_ - **Sucres désoxy** : Retrait d'un groupement _OH_ - **Sucres aminés** : échange d'un groupement _OH_ pour un groupement _NH₂_

Question 220

Expliquer la formation de **liens** entre les **monosaccharides**.

Answer 220

La liaison de différents monosaccharides permet la formation de saccharides beaucoup **plus complexes** qui jouent des rôles importants dans l'organisme.

Question 221

Nommez des **disaccharides importants**.

Answer 221

- **Lactose** : galactose + glucose - **Sucrose** : glucose + fructose - **Maltose** : glucose + glucose

Question 222

Nommez des **polysaccharides importants**.

Answer 222

- **Glycogène** - **Amidon** -\> polymères de glucose

Question 223

Qu'est-ce que le **lien glycosidique**?

Answer 223

Le **groupement hydroxyle** sur le carbone asymétrique peut _se condenser_ avec un **groupement alcool** et former un glycoside α- ou β- Le lien qui unit le _carbone asymétrique_ à l'_oxygène_ du nouveau groupement s'appelle **lien glycosidique**

Question 224

Qu'est-ce qu'un **lien N-glycosidique**?

Answer 224

- Réaction entre le **carbone asymétrique** et un **groupement amine** - Lien qui **unit le ribose** (ou désoxyribose) aux _purines_ et _pyrimidines_ - Lien **stable** qui nécessite une **activité enzymatique** pour être _brisé_

Question 225

Qu'est-ce qu'un **polysaccharide**?

Answer 225

Chaîne de monosaccharide liés par des _liaisons glycosidiques_. - **Homopolysaccharide** : _1 seul_ type de monosaccharide faisant partie de la chaîne - **Hétéropolysaccharide** : _plusieurs_ types de monosaccharide faisant partie de la chaîne

Question 226

Quelles sont les **différentes structures** de polysaccharide ?

Answer 226

- Linéaire - Ramifiée - Mixte

Question 227

Décrivez le **lactose**.

Answer 227

- Présent naturellement dans le lait (jusqu'à 7% en fonction de l'espèce) - **Hétérodisaccharide** : galactose-glucose - Lien entre le _C1 asymétrique_ du **galactose** et l'_O₄_ du **glucose**

Question 228

Décrivez le **saccharose**.

Answer 228

- Disaccharide le _plus abondant_ - Condensation d'une molécule de **glucose** et d'une molécule de **fructose** - Sucre de table

Question 229

Décrivez l'**amidon**.

Answer 229

- **Homopolysaccharide** composé de chaînes de _D-glucose_. - _Réserve énergétique_ des végétaux - Contient : \> **Amylose** : polymère de glucose relié par des liaisons α1-4 \> **Amylopectine** : polymère de glucose ramifié - Compliqué à digérer

Question 230

Décrivez l'amylopectine.

Answer 230

- Composé de chaînes de glucose reliées par des **liaisons α1-4** - Contient des branchements formés par des **liaisons α1-6 entre 2 chaînes** - Structure _ramifiée_ - Peut contenir **jusqu'à 10⁶ molécules** de glucose (l'une des plus grosses molécules)

Question 231

Décrivez le **glycogène**.

Answer 231

- Présent dans _tous les types cellulaires_ - Prédominant dans le **foie** et les **muscles** - _Structure similaire_ à l'**amylopectine**, mais avec plus de ramifications

Question 232

Décrivez la **cellulose**.

Answer 232

- Polymère de _glucose_ relié par des **liaisons β-1-4** - **Structure en ruban** stabilisée par des liaisons hydrogène - **Compact et non-digestible** : cellulase *(enzyme présente dans le rumen des ruminants)* - Biomolécule la **plus synthétisée** sur notre planète

Question 233

Quels sont les polysaccharides _alimentaires_ ?

Answer 233

- Amidon des _plantes_ - Glycogène des _animaux_

Question 234

Que doit être les polysaccharides pour pouvoir **être absorbés**?

Answer 234

Hydrolysés

Question 235

Où commence la digestion des polysaccharides ? Comment ?

Answer 235

Dans la bouche - **Digestion mécanique** : mastication - **Digestion enzymatique** : _α-Amylase_ *(sécrétée par les glandes salivaires)*

Question 236

Quel est l'action de l'**amylase**?

Answer 236

Hydrolyse uniquement les **liaisons α1-4** : - Hydrolyse _partielle_ de l'**amidon** et du **glycogène**

Question 237

Par quoi est **inactivée** l'amylase ?

Answer 237

Par les **sucs gastriques**

Question 238

Décrivez l'**amylase pancréatique**.

Answer 238

- Synthétisée par les _cellules exocrines du pancréas_ - Sécrétée dans le **duodénum** (agit au niveau de l'intestin grêle) - Poursuit l'**hydrolyse** de l**'amidon** et du **glycogène**.

Question 239

Décrivez l'**α-amylase**.

Answer 239

- **Amylase salivaire** et **pancréatique** - Hydrolyse les liaisons glucidiques **_α1-4 non-terminales_** - N'hydrolyse _pas_ les **liaisons adjacentes** d'un embranchement (**α1-6**)

Question 240

Quels sont les _produits_ de l'**α-amylase**?

Answer 240

- Maltose *(glu-glu)* - Maltotriose *(glu-glu-glu)* - Dextrine *(oligosaccharide ramifié entre 3 et 10 monosaccharide)*

Question 241

Qu'est-ce qui _stabilise_ la structure de l'**α-amylase**? Qu'est-ce qui la _stimule_ ?

Answer 241

- Ca²+ _stabilise_ la structure - Cl- **stimule** l'enzyme

Question 242

Où a lieu la digestion **finale**?

Answer 242

Dans le **jéjunum** (intestin grêle)

Question 243

Quelles sont les _enzymes_ présentes dans le **jéjunum**?

Answer 243

Action _commune_ de plusieurs _disaccharidases_. **Nom commun** : hydrolase intestinale : - isomaltase - Maltase - Lactase Les **hydrolases intestinales** ont leur substrat **spécifique**

Question 244

Quels sont les _rôles_ des **hydrolases intestinales**?

Answer 244

- Assurent la **digestion des produits** des amylases salivaire et pancréatique : \> Oligosaccharides restants (dextrine) \> Maltotriose (tri-saccharide) \> Maltose (di-saccharide)

Question 245

Par quoi sont _synthétisées_ les **hydrolases intestinales**?

Answer 245

Les **entérocytes**, cellules situées dans les microvillosités

Question 246

Décrivez l'**isomaltase.**

Answer 246

*Aussi appelée α-dextrinase* Hydrolyse les **liaisons α1-6** qui forment les embranchements des _dextrines_

Question 247

Quels sont les _produits_ de l'**isomaltase**?

Answer 247

- Maltose - Maltotriose - Autres _oligosaccharides linéaires_

Question 248

Décrivez les **saccharases.**

Answer 248

Hydrolyse les molécules de saccharose en **glucose** et **fructose**.

Question 249

Décrivez l'**α-glucoamylase** et son _produit final_.

Answer 249

Hydrolyse les **liaisons α1-4** des chaînes linéaires, une à une, en commençant par une _extrémité_. **Produit final** : _Glucose_

Question 250

Décrivez le **lactase**.

Answer 250

*Aussi appelée **β-galactosidase*** Responsable de l'hydrolyse du _lactose_ en **galactose** et en **glucose**.

Question 251

Nommez les **produits finaux** de la digestion des _glucides_.

Answer 251

- Glucose - Fructose - Galactose

Question 252

Par quoi sont **absorbés** les _produits finaux_ des glucides ? Comment ?

Answer 252

Par les entérocytes de la muqueuse intestinale. **2 mécanismes de transport** spécifique : - Transport _actif_ (énergie) - _Diffusion_ facilitée (pas énergie)

Question 253

Décrivez le **transport actif** qui transporte le _glucose_.

Answer 253

- **Co-transporteur** de glucose dépendant du **sodium** - Transport **unidirectionnel** de glucose

Question 254

Qu'est-ce que le transporteur de monosaccharide **GLUT**?

Answer 254

**Diffusion** : implique un changement de conformation du transporteur

Question 255

Décrivez la **concentration sanguine** de monosaccharide.

Answer 255

- La concentration des monosaccharides augmente rapidement - Monosaccharide dont la concentration est la _plus élevée_ -\> **glucose** - Le **fructose** et le **galactose** sont transformés en _glucose_ par le **foie**

Question 256

Qu'est-ce qui est une **source d'énergie majeure** pour plusieurs types cellulaires ?

Answer 256

Le glucose

Question 257

Quels types cellulaires sont **dépendants** du _glucose_ ?

Answer 257

- Érythrocytes (absence de mitochondrie) - Neurones

Question 258

Quelle est la **principale voie métabolique** pour le _catabolisme_ du glucose ?

Answer 258

La glycolyse

Question 259

Quels sont les **2 types** de _glycolyse_ ?

Answer 259

- Aérobie - Anaérobie

Question 260

Décrivez le **transport du glucose** dans les cellules.

Answer 260

- Le glucose ne diffuse pas _directement_ dans les cellules - **Protéine membranaires** transporteuse de glucose (GLUT) : \> Famille de transporteur comprend 14 membres \> GLUT1 à GLUT14 \> Spécificité tissulaire - Le glucose extracellulaire se lie au **transporteur** et **change sa conformation** - Le changement de **conformation** fait traverser la molécule de _glucose_ à travers la **membrane**

Question 261

Combien y a-t-il de **grandes étapes** (et réactions) nécessaire à la conversion du glucose en pyruvate ?

Answer 261

2 grandes étapes (10 réactions) : - Les **5 premières réactions** correspondent à la phase de consommation d'énergie - Les **5 dernières réactions** correspondent à la phase de génération d'énergie (formation d'ATP)

Question 262

Quelle est la **1ère étape** de la _glycolyse_ ? Décrivez-la.

Answer 262

**_Phosphorylation du glucose_** : - Transfert d'un **groupement phosphate** sur la molécule de glucose : \> Permet d'emprisonner le sucre à l'intérieur de la cellule - **2 enzymes** différentes catalysent cette réaction : \> Hexokinase (ubiquitaire) \> Glucokinase (cellule hépatique) - **Liaison ATP-Mg 2+** nécessaire

Question 263

Quelle est la **2e réaction** de la _glycolyse_ ? Décrivez-la.

Answer 263

**_Isomération du glucose-6-phosphate :_** - Conversion d'un groupement **aldéhyde** en groupement **cétone** : \> Ouverture du cycle \> Formation d'un furanose - L'enzyme **_glucose-6-phosphate isomérase_** catalysent l'**isomération** des glucose-6-phosphate et fructose-6-phosphate

Question 264

Quelle est la **3e réaction** de la _glycolyse_ ? Décrivez-la.

Answer 264

**_Phosphorylation du fructose-6-phosphate_** - Cette 3e réaction est un **point de contrôle** très important dans la voie métabolique. \> réaction d'engagement \> Elle est _irréversible_ - L'enzyme **phosphofructokinase-1** est _régulée_ par le _niveau énergétique_ de la cellule : \> Inhibition allostérique par augmentation d'ATP \> Activation allostérique par augmentation d'AMP

Question 265

Quelle est la **4e réaction** de la _glycolyse_ ? Décrivez-la.

Answer 265

**_Clivage du fructose-1,6-biphosphate_** - L'**enzyme aldolase** catalyse le clivage de la molécule de fructose-1,6-biphosphate en _2 molécules à 3 carbones_ : \> dihydroxyacétone phosphate \> Glycéraldéhyde 3-phosphate - La réaction est **réversible** et **non régulée**

Question 266

Quelle est la **5e réaction** de la _glycolyse_ ? Décrivez-la.

Answer 266

**_Isomération du dihydroxyacétone phosphate :_** - L'enzyme **triose phosphate isomérase** convertit la molécule de dihydroxyacétone phosphate en glycéraldéhyde-3-phosphate - Il y a formation de **2 molécules de glycéraldéhyse-3-phosphate** pour 1 molécule de glucose qui entre dans la glycolyse.

Question 267

Décrivez le **bilan** de la _phase 1_ de la glycolyse.

Answer 267

**1 molécule de glucose métabolisée** **+** 2 molécules de **GAP** (glycéraldéhyde-3-phosphate) formées **-** 2 molécules d'**ATP** _consommées_

Question 268

Où se fait la **digestion** des saccharides ? Où se fait leur **absorption**?

Answer 268

**Digestion :** plusieurs localisations **Absorption :** Intestinale

Question 269

Nommez la 6e réaction de la glycolyse (1ère étape de la phase 2).

Answer 269

Oxydation du glycéraldéhyde-3-phosphate

Question 270

Décrivez la **6e réaction** de la glycolyse, c'est-à-dire l'_oxydation du glycéraldéhyde-3-phosphate_.

Answer 270

- L'enzyme **glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase** catalyse la conversion du GAP en 1,3-BPG - Réaction exergonique : conservation de l'énergie sous la forme réduire du NAD+ : NADH.

Question 271

Décrivez la **7e réaction** de la glycolyse : **Production d'ATP par la synthèse de 3-phosphaglycérate**.

Answer 271

- L'enzyme **phosphoglycérate kinase** catalyse la formation du 3-phosphoglycérate et d'ATP. - Le groupement phosphate hautement énergétique est utilisé pour **synthétiser 1 ATP** à partir de l'ADP.

Question 272

Décrivez la **8e réaction** de la glycolyse : **Isomérisation du 3-phosphoglycérate**.

Answer 272

- L'enzyme **phosphoglycérate mutase** catalyse le déplacement du groupement phosphate (C3 vers C2) - Isomérisation

Question 273

Décrivez la **9e réaction** de la glycolyse : **Déshydratation du 2-phosphoglycérate**.

Answer 273

- L'enzyme **énolase** catalyse la formation du phosphoenolpyruvate - **PEP** = composé hautement énergétique

Question 274

Décrivez la **10e réaction** de la glycolyse : **formation de pyruvate et d'ATP**.

Answer 274

- L'enzyme **pyruvate kinase** catalyse la conversion du PEP en pyruvate (_produit final_ de la glycolyse) - Réaction **irréversible** et **exergonique** - Production d'**1 ATP**

Question 275

Donnez le **bilan** de la **2e phase** de la _glycolyse_.

Answer 275

Pour **1 glycéraldéhyde-3-P,** on a : + 1 **pyruvate** formé + 2 molécules d'**ATP** produites + 1 molécule de **NADH** formée

Question 276

Donnez le **bilan global** de la _glycolyse_.

Answer 276

**- 3 réactions irréversibles** Pour _1 glucose_ : - 2 ATP consommées (phase 1) + 4 ATP produites (phase 2) -\> **+2 ATP en bilan net** + **2 pyruvates** formés + **2 molécules de NADH** formées

Question 277

Quelles sont les conséquences d'un **déficit enzymatique** en _pyruvate kinase_ ?

Answer 277

- Enzyme essentielle pour la **production d'ATP** dans les _érythrocytes_ - Le **maintien** de l'**intégrité de la membrane** requiert un investissement d'énergie - Défectuosité au niveau de la membrane provoque l'**hémolyse** (éclatement des érythrocytes) - \> **Anémie hémolytique chronique**

Question 278

Quelles cellules sont **dépendantes de la glycolyse** en raison d'une _absence de mitochondrie_ ?

Answer 278

Les **érythrocytes**

Question 279

Comment les **érythrocytes** utilisent la **glycolyse** en _absence de mitochondrie_ ?

Answer 279

- **Voie secondaire** pour former du 2,3-biphosphoglycérate 2,3 **Biphosphoglycérate** : module l'_affinité_ de l'hémoglobine pour l'_oxygène_

Question 280

Que se passe-t-il avec le **NADH** dans les _tissus faiblement vascularisé_ ou dans les _cellules sans mitochondries_ ?

Answer 280

Le NADH est oxydé par le pyruvate ## Footnote **-\> NAD+ et du lactate**

Question 281

Quelle _enzyme_ catalyse l'**oxydation du pyruvate** en NAD+ et lactate ?

Answer 281

**Lactate déshydrogénase**

Question 282

Quel est le **gain net** de la _glycolyse anaérobie_ ?

Answer 282

+ 2 molécules d'**ATP** + 2 molécules de **lactate**

Question 283

Quel est le nom de la **voie oxydative finale** pour tous les métabolites avec un _potentiel énergétique_ tel que glucides, acides aminés et acides gras ?

Answer 283

**Cycle de l'acide citrique**

Question 284

_Où_ se produit le **cycle de l'acide citrique**?

Answer 284

Dans la **mitochondrie**

Question 285

**Quelle voie** fournit l'**énergie nécessaire** pour la production de la majorité de l'**ATP**?

Answer 285

Cycle de l'acide citrique

Question 286

Quelle voie est **amphibolique**? Qu'est-ce que cela signifie ?

Answer 286

Le cycle de l'acide citrique Certains _métabolites_ peuvent être utilisés dans des **réactions anaboliques** et d'autres pour des **réactions cataboliques**.

Question 287

Où se produit la **glycolyse**?

Answer 287

Cytoplasme

Question 288

Par quoi le **pyruvate** est-il transporté dans la _mitochondrie_ et par **quel type de transport**?

Answer 288

**Par un transport actif** : translocase et transport spécialisé (MCP)

Question 289

Quelle réaction est _essentielle_ au **cycle de l'acide citrique**, mais qui n'en fait pas partie ?

Answer 289

La formation d'**Acétyl-CoA** à partir du _pyruvate_.

Question 290

Par quoi est catalysé la **formation d'Acétyl-CoA** à partir du pyruvate ?

Answer 290

Par le **complexe pyruvate déshydrogénase.** Groupe d'enzymes catalysant plusieurs _réactions séquentielles_.

Question 291

Quelle est la **réaction 1** du _cycle de l'acide citrique_ ?

Answer 291

La condensation de l'**Acétyl-coA** et de l'**oxaloacétate**.

Question 292

Décrivez la **réaction 1** du cycle de Krebs : La **condensation de l'Acétyl-coA et de l'oxaloacétate**.

Answer 292

- Catalysée par l'enzyme citrate synthase - Réaction _séquentielle ordonnée_ - La **citrate synthase** est _inhibée_ par son propre produit : le **citrate**.

Question 293

Quelle est la **réaction 2** du _cycle de Krebs_ ?

Answer 293

Isomérisation du citrate

Question 294

Décrivez la **réaction 2** du cycle de Krebs : **Isomérisation du citrate**.

Answer 294

- **Isomérisation** du citrate en isocitrate - Réaction catalysée par l'**Aconitase** - **Réaction en 2 temps** : \> le _cis-aconitate_ = intermédiaire \> _Transfert de OH_ du C3 au C2 - Contient un **groupement fer-soufre** (4Fe-4S) nécessaire à l'activité de l'enzyme

Question 295

Quelle est la **réaction 3** du _cycle de Krebs_ ?

Answer 295

**Oxydation** et **décarboxylation** de l'isocitrate

Question 296

Décrivez la **réaction 3** du cycle de Krebs : **Oxydation et décarboxylation de l'isocitrate**.

Answer 296

- Réaction clé du **cycle de Krebs** - La réaction est catalysée par l'**isocitrate déshydrogénase** - **Activation allostérique** par l'ADP (signe un faible niveau d'énergie) et le Ca2+ - **Inhibition allostérique** par l'_ATP_ et le _NADH_.

Question 297

Quelle réaction décide du _sens_ du **cycle de Krebs**?

Answer 297

La réaction **3** : **Oxydation et décarboxylation de l'isocitrate**.

Question 298

Quel est le nom de la **4e réaction** du _cycle de Krebs_ ?

Answer 298

**Décarboxylation oxydative de alpha-cétoglutarate**

Question 299

Décrivez la **4e réaction** du cycle de Krebs : **décarboxylation oxydative de alpha-cétoglutarate**.

Answer 299

- Catalysée par un _complexe enzymatique_ : **complexe alpha-cétoglutarate déshydrogénase** - Les réactions catalysées sont similaires à celles catalysées par la PDH - Production de la **2e molécule de CO₂** et de la **2e molécule de NADH** - Complexe enzymatique est **inhibé par ses produits** (NADH et succinyl-CoA) et **activé** par l'**ion Ca2+**.

Question 300

Quelle est la **5e réaction** du _cycle de Krebs_ ?

Answer 300

**Clivage du succinyl-CoA**

Question 301

Décrivez la **5e réaction** du _cycle de Krebs_ : **Clivage du succinyl-CoA**.

Answer 301

- Catalysée par la **Succinyl-CoA synthétase** - Clive le **lien thioester** (lien hautement énergétique) - Réaction couplée à la _phosphorylation_ d'un _GDP_ pour **former un GTP**.

Question 302

Quelle est la **6e réaction** du _cycle de Krebs_ ?

Answer 302

**Oxydation du succinate**

Question 303

Décrivez la **6e réaction** du _cycle de Krebs_ : **Oxydation du succinate**.

Answer 303

- Le succinate est oxydé en fumarate par la **Succinate déshydrogénase** - Seule enzyme du cycle de Krebs qui est _intégrée à la membrane interne_ de la mitochondrie - Appartient au **complexe enzymatique II** de la chaîne de transport des électrons (phosphorylation oxydative) - FAD est réduit pour former du **FADH₂**.

Question 304

Quelle est la 7e réaction du cycle de Krebs ?

Answer 304

Hydratation du fumarate

Question 305

Décrivez la **7e réaction** du _cycle de Krebs_ : **hydratation du fumarate**.

Answer 305

- Catalysée par la **fumarase** - Produit le _L-Malate_

Question 306

Quelle est la 8e réaction du cycle de Krebs ?

Answer 306

Oxydation du malate

Question 307

Décrivez la **8e réaction** du cycle de Krebs : **oxydation du malate**.

Answer 307

- Le **malate** est oxydé en **oxaloacétate** par l'enzyme **_malate déshydrogénase_** - Cette réaction produit le **3e** et dernier **NADH** du cycle - L'oxaloacétate produit à cette dernière étape est _réutilisé dans la première étape_.

Question 308

Décrivez le **bilan énergétique** du _cycle de Krebs_.

Answer 308

**_Pour 1 molécule d'Acétyl-CoA_** : + Production de **3 molécules de NADH** : *production de 3 ATP/NADH* + Production d'**1 molécule de FADH2** : *production de 2 ATP/FADH2* + Production 1 molécule de GTP convertie en **1 molécule d'ATP** **_TOTAL : 12 ATP/ acétyl-CoA_**

Question 309

Par quoi le **cycle de l'acide citrique** est finement **régulé**?

Answer 309

- **Disponibilité** des substrats - Production/ utilisation des **intermédiaires** pour d'**autres voies métaboliques** - Les **besoins** en _ATP_ de l'organisme

Question 310

Par quoi la _régulation_ du **complexe de la pyruvate déshydrogénase** se fait-elle ?

Answer 310

- Le NADH et l'acétyl-CoA inhibe le complexe - **Inhibition** par des **ratios élevés** de : [NADH]/[NAD+] [Acétyl-CoA]/[CoA] - Le complexe contient une **kinase** et une **phosphatase** : \> la **kinase** phosphoryle le complexe et l'**inactive** \> la **phosphatase** déphosphoryle le complexe et l'**active**

Question 311

Décrivez la **citrate synthase** comme _point de contrôle_ du **cycle de l'acide citrique**.

Answer 311

- La concentration des molécules d'**acétyl-CoA** et d'**oxaloacétate** sont généralement _assez faibles_ pour ne pas saturer l'enzyme - L'activité de la citrate synthase **varie en fonction de la disponibilité** des substrats - L'**augmentation** de [OAA} **active** la citrate synthase - L'**augmentation** de [citrate] **inhibe** l'enzyme

Question 312

Décrivez la **isocitrate déshydrogénase** comme _point de contrôle_ du **cycle de l'acide citrique.**

Answer 312

- L'enzyme est **inhibée** par l'_ATP_ et le _NADH_ *(augmentation du niveau énergétique de la cellule)* - L'enzyme est **activée** par l'_ADP_ et l'_ion Ca2+_

Question 313

Décrivez le **complexe alpha-cétoglytarate déshydrogénase** comme _point de contrôle_ du **cycle de l'acide citrique**.

Answer 313

- Le complexe est **activé** par l'_ion Ca²⁺_ - Le complexe est **inhibé** par l'**augmentation** de la _[NADH]_ et de _[succinyl-CoA]_

Question 314

Décrivez le fait que le _cycle de l'acide citrique_ est une **voie amphibolique**.

Answer 314

- Voies **cataboliques** et **anaboliques** - Réactions **cataplérotiques** et **anaplérotiques**

Question 315

Décrivez les **voies cataplérotiques** du _cycle de l'acide citrique_.

Answer 315

Voie métaboliques **à l'extérieur** du cycle de l'acide citrique qui utilisent ses **intermédiaires métaboliques**

Question 316

Décrivez les **voies anaplérotiques** du _cycle de l'acide citrique_.

Answer 316

Voies métaboliques qui _fournissent_ des **intermédiaires** au cycle de l'acide citrique.

Question 317

Nommez les **réactions cataplérotiques** _associées_ au cycle de l'acide citrique.

Answer 317

- **Synthèse de glucose** : utilise l'oxaloacétate - **Synthèse d'acides gras** : utilise l'acétyl-CoA - **Synthèse d'acides aminés** : utilise alpha-cétoglutarate ou l'oxaloacétate

Question 318

Nommez les **réactions anaplérotiques** associées au _cycle de l'acide citrique_.

Answer 318

- L'**oxydation** des acides gras : produit succinyl-CoA - Dégradation des **acides aminés** *(isoleucine, méthionine, valine)* - **Transamination** de certains acides aminés : produit de l'alpha-cétoglutarate et de l'oxaloacétate - Le **pyruvate** est le _produit de la glycolyse_ mais aussi le _substrat de départ_ du cycle de Krebs.

Question 319

Qu'est-ce que la **néoglucogénèse** en gros ?

Answer 319

Formation de _glucose_ à partir de **précurseurs** tel que : * Lactate * Pyruvate * Glycérol

Question 320

**Quand** la néoglucogénèse a-t-elle lieu ?

Answer 320

**Réserves** de sucres ont été _épuisées :_ * Déficit alimentaire * Glycogène hépatique épuisé

Question 321

Pourquoi le corps a-t-il besoin de faire de la **néoglucogénèse**?

Answer 321

Certains tissus comme : * cerveau * érythrocytes * yeux * muscles en exercices ont besoin d'un apport _constant_ de **glucose** pour pouvoir fonctionner.

Question 322

**Où** se passe la voie métabolique de la néoglucogénèse ?

Answer 322

Principalement dans le **foie**.

Question 323

Décrivez les _3 types_ de substrats de la **néoglucogénèse.**

Answer 323

**Glycérol :** * Produit lors de l'**hydrolyse** des _acides gras_ dans les tissus _adipeux_ * Est amené du tissus adipeux au foie par la **circulation sanguine** **Lactate :** * Le lactate est relâché dans le **sang** par les _muscles en exercice._ * Est amené dans le foie pour former du **glucose** par le _cycle de Cori._ **Acides aminés :** * Au cours d'un **jeûne**, les acides aminés, dérivés de la _dégradation des protéines,_ représentent une source **majeure** de glucose.

Question 324

Combien de réaction de la glycolyse sont **réversibles**? **Irréversibles**? Sont-elles **conservées** ou **remplacées** dans la _néoglucogénèse_ ?

Answer 324

**7 réactions** de la glycolyse sont _réversibles :_ * Elles sont également utilisées dans la synthèse du glucose lors de la **néoglucogénèse** à partir du **lactate** ou du **pyruvate** **3 réactions** de la glycolyse sont _irréversibles :_ * Elles sont REMPLACÉES par **_4 réactions alternatives_** qui favorisent énergétiquement la synthèse de glucose

Question 325

Quelle est la **première** réaction UNIQUE à la NCG ?

Answer 325

**Carboxylation du pyruvate :** * Conversion du pyruvate en **phosphoénolpyruvate (PEP)** * Se fait en 2 étapes _successives_ (requiert 2 ENZYMES) : * **Pyruvate carboxylase** (groupement prosthétique de biotine lié à l'enzyme) * **Phosphoénolpyruvate carboxykinase (PEPCK)**

Question 326

Quelle est la **deuxième** réaction UNIQUE à la NCG ?

Answer 326

**Déphosphorylation du fructose 1,6-biphosphate** * L'**hydrolyse** du _fructose 1,6-biphosphate_ par l'enzyme **fructose 1,6-biphosphatase** permet de CONTOURNER la réaction _irréversible_ catalyser par **phosphofructokinase (PFK)** dans la glycolyse. * Point de **_régulation_** important pour la NCG

Question 327

Par quoi la **deuxième** réaction UNIQUE de la NCG est régulée ? *(Déphosphorylation du fructose 1,6-biphosphate)*

Answer 327

Régulée par les **niveaux _énergétiques_** de la cellule : * INHIBÉE par **[AMP]** _élevée_ dans le **foie** (*signifie un niveau énergétique bas dans la cellule)* * INHIBÉE par une [**fructose 1,6-biphosphate**] _élevée_

Question 328

Quelle est la **troisième** réaction UNIQUE à la NCG ?

Answer 328

**Déphosphorylation du glucose-6-phosphate :** * L'**hydrolyse** du _glucose-6-phosphate_ par l'enzyme GLUCOSE-6-PHOSPHATASE est une voie de _contournement_ de la réaction catalysée par l'**hexokinase** * Production de _glucose_ libre.

Question 329

Quelle est le bilan **énergétique** pour obtenir 1 _molécule de glucose_ à partir du pyruvate ?

Answer 329

Utilise : * 4 ATP * 2 GTP * Oxyde 2 NADH en NAD+

Question 330

Décrivez la **structure** du _glycogène._

Answer 330

* Chaîne de **polysaccharide** de D-GLUCOSE + embranchements * Liaisons **glycosidiques** _α1-4_ entre les glucoses de la chaîne * Liaisons _α-1-6_ entre les glucoses pour former les **embranchements** * Le **glycogène** est _emmagasiné_ dans des GRANULES cytoplasmiques. * Elles contiennent TOUTES les **enzymes** nécessaires à sa **synthèse** et à sa **dégradation**

Question 331

Le **glycogène** représente quel pourcentage du poids du _foie_ d'un adulte en santé ? Quel pourcentage des _muscles squelettiques_ ?

Answer 331

Foie : 10% Muscles squelettiques : 1-2%

Question 332

Quelle est la **fonction** du glycogène _hépatique_ ? Du glycogène intra-_musculaire_ ?

Answer 332

FOIE : MAINTENIR la **glycémie** stable en période de jeûne. MUSCULAIRE : Cette réserve de glycogène sert de **source de glucose** pour produire de l'ATP durant les CONTRACTIONS musculaires.

Question 333

Où la **glyconéogénèse** se produit-elle dans la _cellule_ ? Est-ce un processus qui requiert de l'énergie ? Sous quelles **formes**?

Answer 333

OÙ : * Dans le cytosol Processus ENDERGONIQUE qui nécessite l'énergie sous forme : * ATP * UTP

Question 334

Quelle est la **réaction 1** de la glyconéogénèse ?

Answer 334

**Phosphorylation du glucose** * Dans le FOIE, l'enzyme qui catalyse la **phosphorylation** du _glucose_ est la **_GLUCOKINASE._** * Dans les MUSCLES et les autres cellules, l'enzyme qui catalyse la phosphorylation du glucose est l'**_HEXOKINASE_**.

Question 335

Laquelle des enzymes impliquées dans la gluconéogénèse a la plus _grande_ AFFINITÉ pour le glucose ? *Enzymes : hexokinase ou glucokinase*

Answer 335

C'est la HEXOKINASE qui a la plus grande affinité.

Question 336

Quelles sont les conséquences de la **faible** affinité pour le _glucose_ de l'enzyme GLUCOKINASE ?

Answer 336

Elle **phosphoryle** le glucose _seulement_ quand la GLYCÉMIE est **_élevée_**, c'est-à-dire **après un repas**.

Question 337

Quelles sont les valeurs d'une **glycémie** normales **_avant_** un repas ? **_Après_** un repas ?

Answer 337

AVANT : 3 à 6 mM APRÈS : 8 mM

Question 338

De quoi la valeur **maximale** de la glycémie dépend-elle _après_ un repas ?

Answer 338

* **Quantité** de glucides absorbés * **Type** de glucides absorbés

Question 339

Quelle est la **deuxième** réaction de la glyconéogénèse ?

Answer 339

**Isomérisation du groupement phosphate** * Réaction catalysée par l'enzyme **_PHOSPHOGLUCOMUTASE_**

Question 340

Quelle est la **troisième** réaction de la _glyconéogénèse_ ?

Answer 340

**Synthèse de l'UDP-glucose** * La réaction est catalysée par l'**_UDP-GLUCOSE PYROPHOSPHORYLASE_** * Synthétisée à partir de **glucose-1-phosphate** et d'**UTP**

Question 341

Qu'est-ce que l'**amorce** de glycogène ? Expliquer.

Answer 341

* L'enzyme GLYCOGÈNE SYNTHASE est responsable de catalyser les liaisons α1-4 entre les molécules de glucose. * Responsable de _l'élongation_ des chaînes * UNIQUEMENT si un fragment de glycogène est DÉJÀ disponible * SI ABSENCE, la **_glycogénine_** sert d'accepteur d'**UDP-glucose**

Question 342

Quelle est la **quatrième** réaction de la _glyconéogénèse ?_

Answer 342

**Allongement de la chaîne de glucose** * **Transfert** du groupement _glycosyl_ de l'**UDP-glucose** sur l'extrémité NON-RÉDUITE de la chaîne * Réaction catalysée par la **_GLYCOGÈNE SYNTHASE_** * La molécule d'**UDP** est recyclée

Question 343

Quelle est la **cinquième** réaction de la _glyconéogénèse_ ?

Answer 343

**Formation des embranchements dans la molécule** * Les embranchements dans la molécule de glycogène lui permettent d'AUGMENTER sa **_solubilité_** * Augmente le nombre d'extrémités NON-RÉDUITES * Catalysée par l'action de l'**_AMYLO(1-4)-\>(1-6)-TRANSGLUCOSIDASE_** * Agit en _2 étapes :_ 1. Brise une liaison α1-4 2. Attache le glucose à un résidu _non-terminal_ par une liaison α1-6

Question 344

Quelle est la première étape de la DÉGRADATION du glycogène ?

Answer 344

**Raccourcissement des chaînes** * L'enzyme qui catalyse le raccourcissement des chaînes est la **_GLYCOGÈNE PHOSPHORYLASE_** *(contrôle l'étape _limitante_ de la dégradation du glycogèene)* * Clive la liaison glycosidique α1-4 par une réaction de **phosphorylation** * Produit du _glucose-1-phosphate_ * Clive les liaisons _séquentiellement_ jusqu'à ce qu'il ne reste que **_4 GLUCOSES_** dans la chaîne

Question 345

Quelle est la _deuxième_ réaction de la **dégradation** du glycogène ?

Answer 345

**Retrait des chaînes aux embranchements** * Réaction catalysée par l'action de l'**_ENZYME DÉBRANCHANTE_** L'enzyme est responsable de 2 activités enzymatiques _différentes :_ **1. Activité oligo-α(1-4) -\> α(1-4) glucane transférase** : * Enlève les **3 résidus** de glucose à l'_embranchement_ et les **transfert** sur une autre chaîne *(bris d'une liaison α-1-4 et synthèse d'une autre liaison α1-4)* **2.** **Activité amylo-α(1-6)-glucosidase :** * Produit un _glucose libre_ *(pas de phosphorylation comparativement à la glycogène phosphorylase)*

Question 346

Dans le **foie,** expliquer la conversion du G1P en G6P.

Answer 346

* G1P -\> G6P par la phosphoglucomutase * G6P -\> Glucose * Par la glucose-6-phosphatase (même enzyme que dans la néoglucogénèse MAINTIENT de la **glycémie**

Question 347

Expliquer la conversion du G1P en G6P dans les **muscles.**

Answer 347

* G1P -\> G6P par la **phosphoglucomutase** * G6P entre directement dans la **_glycolyse_** SYNTHÈSE D'ATP

Question 349

Décrivez la régulation du _métabolisme_ du glycogène **dans le foie**.

Answer 349

* La **glyconéogenèse** est activé quand le corps est _nourri_ * La **glycogénolyse** est activé durant les périodes de _jeûne_

Question 350

Décrivez le **métabolisme** du glycogène dans les _muscles_.

Answer 350

* La **glyconéogenèse** est activé quand les muscles sont au **repos** * La **glyconéogenèse** est activée quand les muscles sont **actifs**

Question 351

Par quoi la **glycogène synthase** et la **glycogène phosphorylase** peuvent être activées ?

Answer 351

* Par des **hormones** *(régulent les besoins du corps dans son ensemble)* * De manière **allostérique** *(régulent les besoins d'un tissu en particulier)*

Question 352

Expliquer la **régulation allostérique** du métabolisme du _glycogène_.

Answer 352

* La **glycogène Synthase** et la **glycogène Phosphorylase** sont régulées par : * Niveau des _métabolismes_ * Niveau _énergétique_ de la cellule * **Après** un repas, les enzymes **glycogène Synthase** du foie et des muscles sont activées de façon allostérique par : * Augmentation de la concentration de _glucose-6-phosphate_ * Augmentation de la concentration de _ATP_ * Inversement, la **glycogène phosphorylase** est _inactivée_ * **Pendant** un jeûne, la **glycogène phosphorylase hépatique** va être activée par : * Diminution de la concentration _glucose (foie)._ * **Au cours** d'un exercice physique, la **glycogène phosphorylase** va être activée par : * Augmentation de la concentration de l'_AMP_ * Augmentation de la concentration de _calcium_ (muscle).

Question 353

Quels sont les **rôles** de la _voie des pentoses phosphate_ ?

Answer 353

* Mécanisme permettant l'utilisation des **glucides à 5 carbones** provenant de la _diète_ * Presque exclusivement responsable de la _synthèse de NADPH_ *(nécessaire dans le voies de biosynthèse)* * Production de **ribose 5-phosphate** *(essentiel à la synthèse des nucléotides)*

Question 354

Où se produit la **voie des pentoses phosphate ?**

Answer 354

* Se produit dans le **cytosol** * Retrouvée majoritairement dans les tissus impliqués dans le **métabolisme des lipides** *(tissu adipeux, foie, glandes mammaires, corticosurrénales)*

Question 355

Combien la **voie des pentoses phosphates** comprend de _réactions_ ?

Answer 355

* 8 réactions divisées en _2 grandes phases :_ * **Phase 1 :** Réactions _oxydatives_ IRRÉVERSIBLES * **Phase 2 :** Réactions _non-oxydatives_ RÉVERSIBLES

Question 356

Quelle est la **phase 1** de la voie des pentoses phosphates ?

Answer 356

* Comprend les **3 premières réactions** de la voie * L'oxydation du **glucose-6-phosphate** permet la formation de **2 molécules de NADPH** et de **ribulose-5-phosphate**

Question 357

Pourquoi la **production de NADPH** est essentielle ?

Answer 357

* Biosynthèse des acides gras * Biosynthèse des hormones stéroïdiennes

Question 358

Décrivez l'action de l'enzyme **glucose-6-phosphate déshydrogénase.**

Answer 358

* **NADP+** est le cofacteur enzymatique de la **G6PDH** *(catalyse la première réaction)* * **NADP+** est réduit pour former du **NADPH** * L'enzyme est INHIBÉE par des concentrations _élevées_ de **NADPH** * **Après** un repas, l'INSULINE sécrétée par le pancréas _active_ la **G6PDH**

Question 359

Décrivez les **impacts** d'une déficience en **G6PDH**.

Answer 359

* Le **NADPH** est _essentiel_ dans les GLOBULES ROUGES pour préserver l'intégrité de la membrane cellulaire * Déficience en **G6PDH :** maladie héréditaire _récessive_ liée au chromosome X * **Déficit en NADPH :** nécessaire à détoxification des _radicaux libres_ et des _peroxydes_ (stress oxydatif) * Chez les porteurs sains, certains facteurs peuvent provoquer la **lyse des globules rouges.**

Question 360

Décrivez la **phase 2** de la voie des pentoses phosphates.

Answer 360

* Ces **5 réactions** catalysent l'inter-conversion de _sucres_ contenant _3 à 7 carbones_ * Permet la formation **ribose-5-phosphate** ou d'**intermédiaires de la glycolyse** *(fructose-6-phosphate, glycéraldéhyde-3-phosphate)*

Question 361

Décrivez les **caractéristiques** des _lipides._

Answer 361

* Groupe _hétérogène_ de molécules **insolubles** dans l'eau * Ils sont souvent trouvés en **association** avec d'autres molécules permettant de _minimiser_ leur contact avec l'eau * Les lipides forment la **plus importante réserve énergétique** du corps * Constituant de la **bicouche lipidique** des membranes cellulaires * Peuvent agir comme **messager** de la signalisation intra et inter-cellulaire.

Question 362

Quelles sont les différentes **classifications** des _lipides_ ?

Answer 362

* Acides gras * Triglycérides (triacylglycérols) * Glycérophospholipides * Sphingolipides * Stéroïdes

Question 363

Décrivez les **caractéristiques** des _acides gras_.

Answer 363

* Acide carboxylique : COOH * Squelette d'hydrocarbure (C, H) * La plupart des acides gras ont un **nombre pair** d'atomes de carbone * **Saturé** (pas de double liaison) ou (poly)insaturé *(présence d'une ou plusieurs doubles liaisons)* * **Acide gras insaturés** importants : * Oméga-3 * Oméga-6

Question 364

Décrivez les **caractéristiques** des _triglycérides_.

Answer 364

* Constituant principales des _huiles_ et _graisses animales_ * Triester d'acide gras sur une molécule de glycérol * Servent de **réservoir énergétique** * La classe de lipide la **plus abondante** dans le corps

Question 365

Expliquer pourquoi les **triglycérides** sont des _réservoirs énergétiques._

Answer 365

* Les graisses sont un moyen **efficace** d'emmagasiner l'énergie * Leur _niveau d'oxydation_ est **moins élevé** que celui des glucides ou des acides aminés * Plus d'**énergie résiduelle** à exploiter * **Molécules NON-POLAIRES :** * Les lipides sont emmagasinés _déshydratés_ * Le glycogène contient au moins le _double_ de son poids en molécule d'eau * Les lipides permettent d'emmagasiner **6 fois plus d'énergie** que le glycogène *(masses égales)*

Question 366

Qu'est-ce qu'un **adipocyte ?** * **​​**Synthèse des TG * Entreprosage des TG * Cytoplasme envahi par une **grosse vacuole** lipidique

Answer 366

Les **adipocytes** sont un type cellulaire spécialisé dans : *

Question 367

À quel point le tissu adipeux a la capacité d'**emmagasiner** suffisament d'énergie ?

Answer 367

Survie à long terme : 2 à 3 mois

Question 368

Quels sont les **rôles** des tissus adipeux ?

Answer 368

* Isolant pour les animaux à sang chaud exposés au froid

Question 369

Décrivez les **caractéristiques** des _glycérophospholipides._

Answer 369

* Principaux constituants des **membranes lipidiques** * Composés de _glycérol-3-phosphate_ estérifié en position C1 et C2 * Le groupement phosphate est lié à un **groupement polaire (X)** * **Molécules amphiphiles :** * Queue _non-polaire_ hydrophobe * Tête polaire _hydrophile_

Question 370

Décrivez les **caractéristiques** des _sphingolipides_.

Answer 370

* Sont aussi des **constituants majeurs** des _membranes_ cellulaires * La plupart sont des _dérivés de sphingosine_ (alcool aminé) et de _céramides_ * Ex. sphingomyéline : * **Principal** constituant de la _gaine de myéline_ des axones

Question 371

Qu'est-ce que des **stéroïdes**?

Answer 371

Dérivés du **cyclopentanoperhydrophenanthrène :** **- 4 cycles** fusionnés, alignés sur un même plan

Question 372

Décrivez les **caractéristiques** du _cholestérol._

Answer 372

* Stéroïde le **plus abondant** chez les animaux * Groupement _OH_ sur le C3 lui confère un caractère légèrement **amphiphile** * Composant MAJEUR des membranes cellulaires * **Précurseur** des hormones stéroïdiennes

Question 373

Décrivez les **caractéristiques** des _hormones stéroïdiennes._

Answer 373

* Classés selon les **réponses physiologiques** qu'elles provoquent * _Glucorticoïdes :_ * Métabolisme des glucides, lipides et acides aminés, réponse inflammatoire, stress * _Aldostérone :_ * Excrétion de sels et d'eau par les reins * _Androgènes, estrogènes :_ * Affectent le développement et la fonction sexuelle

Question 374

Quelles sont les **caractéristiques** de la _vitamine D ?_

Answer 374

* Bris de _cycle B_ * **Vitamine D₂ :** * Formée par l'action des UV sur l'ergostérol (stérol végétal) * **Vitamine D₃ :** * **​**Action des UV sur le 7-déhydrocholestérol