Examen 2 (Cours 7) Flashcards
1
Q
Le cycle peut être divisé en trois grandes étapes, lesquelles ?
A
i) Préparation aux réactions de décarboxylation
ii) Réactions de décarboxylation (irréversibles)
iii) Régénération de l’oxaloacétate
2
Q
Explique l’étape de préparation aux réactions de décarboxylation. (2 Étapes)
A
- Condensation de l’acétyl-CoA et de l’oxaloacétate → Formation du citrate
o Enzyme : Citrate synthase
La citrate synthase condense l’oxaloacétate et l’acétyl-CoA en citrate avec libération de CoA-SH.
o Réaction : Acétyl-CoA (2C) + Oxaloacétate (4C) <–> Citrate (6C) + CoA-SH - Isomérisation du citrate en isocitrate
o Enzyme : Aconitase
L’aconitase catalyse l’isomérisation du citrate en isocitrate.
o Réaction : Citrate (6C) <–> Isocitrate (6C)
(2 pas super important)
3
Q
Explique l’étape de réactions de décarboxylation (irréversibles). (2 étapes)
A
- Oxydation et décarboxylation de l’isocitrate en α-cétoglutarate
o Enzyme : Isocitrate déshydrogénase (Isocitrate DH)
L’isocitrate DH catalyse la décarboxylation oxydative de l’isocitrate avec production d’α-cétoglutarate, NADH+H+ et CO2
o Réaction : Isocitrate (6C) + NAD⁺ <–> α-Cétoglutarate (5C) + CO₂ + NADH+H⁺ - Oxydation et décarboxylation de l’α-cétoglutarate en succinyl-CoA
o Enzyme : α-Cétoglutarate déshydrogénase (α-CG DH)
L’alpha-cétoglutarate DH catalyse la décarboxylation oxydative d’α-cétoglutarate avec production de succinyl-CoA, NADH+H+ et CO2
o Réaction : α-Cétoglutarate (5C) + CoA-SH + NAD⁺ <–> Succinyl-CoA (4C) + CO₂ + NADH+H⁺
4
Q
Explique l’étape de régénération de l’oxaloacétate. (4 étapes)
A
- Conversion du succinyl-CoA en succinate avec production d’ATP
o Enzyme : Succinyl-CoA synthétase
La succinyl-CoA synthétase convertit la succinyl-CoA en succinate et CoA-SH avec formation d’une molécule de GTP
o Réaction : Succinyl-CoA (4C) + GDP + Pi <–> Succinate (4C) + GTP + CoA-SH
GTP + ADP <–> GDP + ATP - Oxydation du succinate en fumarate avec production de FADH₂
o Enzyme : Succinate déshydrogénase
La succinate DH catalyse l’oxydation du succinate en fumarate avec formation de FADH2.
o Réaction : Succinate + FAD <–> Fumarate + FADH₂ - Hydratation du fumarate en malate
o Enzyme : Fumarase
La fumarase catalyse l’hydratation du fumarate en malate.
o Réaction : Fumarate + H₂O <–> Malate - Oxydation du malate en oxaloacétate avec production de NADH
o Enzyme : Malate déshydrogénase
La malate DH catalyse l’oxydation du malate en oxaloacétate avec formation de NADH+H+.
o Réaction : Malate + NAD⁺ <–> Oxaloacétate (4C) + NADH+H⁺
(7 pas super important)
5
Q
C’est quoi le bilan énergétique du cycle de Krebs ?
A
À la fin des huit réactions du cycle, pour chaque molécule d’acétyl-CoA :
- 3 NADH+H⁺ (iront dans la chaîne respiratoire → production d’ATP)
- 1 FADH₂
- 1 GTP (converti en ATP)
- 2 CO₂ (expulsés lors de la respiration)
6
Q
C’est quoi les 3 enzymes qui participent à des réactions irréversibles ?
A
- Citrate synthase (étape 1)
- Isocitrate déshydrogénase (étape 3)
- α-Cétoglutarate déshydrogénase (étape 4)
7
Q
Donne la régulation de la citrate synthase
A
o Activée par : NAD⁺, ADP et calcium
o Inhibée par : ATP, NADH et citrate
8
Q
Donne la régulation de l’isocitrate déshydrogénase
A
o Activée par : NAD⁺, ADP et calcium
o Inhibée par : ATP, NADH et α-cétoglutarate
9
Q
Donne la régulation de l’α-Cétoglutarate déshydrogénase
A
o Activée par : NAD⁺, ADP et calcium
o Inhibée par : ATP, NADH et succinyl-CoA
10
Q
Vrai ou Faux
Dans le cycle de Krebs, il y a des régulations par phosphorylation ou déphosphorylation des protéines.
A
Faux
11
Q
Dans les cellules hépatiques, que ce passe-t-il si le cycle est inhibé ?
A
Le citrate est transporté vers le cytosol et utilisé pour la synthèse des acides gras et triglycérides.
12
Q
- En conditions énergétiques élevées (beaucoup d’ATP et NADH) → le cycle _________.
- En conditions basses (peu d’ATP, NAD⁺ abondant) → le cycle __________.
A
ralentit
s’accélère
???
13
Q
Le système OXPHOS permet quoi ?
A
Permet de coordonner le transfert des protons H+ associés au NADH+H+ et au FADH2 vers l’O2 et la synthèse d’ATP.
14
Q
Dans le système OXPHOS, les protons (électrons) sont d’abord transportés au sein des complexes I, II, III et IV du système OXPHOS. Explique comment.
A
- Complexe I (NADH déshydrogénase) : Oxydation du NADH+H⁺, transfert des électrons à l’ubiquinone (CoQ), et pompage de 4 H⁺ dans l’espace intermembranaire (matrice vers l’espace intermembranaire).
- Complexe II (Succinate déshydrogénase) : Oxydation du FADH₂ et transfert des électrons à CoQ (pas de pompage de protons).
- Complexe III (Cytochrome bc1) : Transfert des électrons de CoQ au cytochrome c et pompage de 4 H⁺ (matrice vers l’espace intermembranaire).
- Complexe IV (Cytochrome c oxydase) : Transfert final des électrons à l’O₂ (formation de H₂O) et pompage de 2 H⁺ (matrice vers l’espace intermembranaire).
Comme on peut voir le transfert de ces protons entre les 4 oxydoréductases est couplé au passage d’autres protons H+ déjà présents dans la matrice vers l’espace intermembranaire.
15
Q
(Système OXPHOS) Suite au passage des protons dans l’espace intermembranaire, cela crée un quoi qui est utilisé où ?
A
Cela crée de l’énergie emmagasinée (= gradient de protons) qui est utilisée au sein du complexe V (ATP synthase) pour générer l’ATP.
16
Q
Comment est-ce que le complexe V (ATP synthase) est-elle activée ?
A
Le complexe V est activé par le passage des protons de l’espace intermembranaire vers la matrice. (Ils retournent à leur endroit initial en passant par l’ATP synthase)
17
Q
(Système OXPHOS) Les ATP formés seront transportés où ?
A
Vers le cytosol via l’antiport ANT (échangeur ADP/ATP) afin qu’ils soient utilisés pour combler les besoins énergétiques de la cellule.
18
Q
Nomme les 5 complexes par leurs vrais noms.
A
- Complexe I : NADH déshydrogénase
- Complexe II : Succinate déshydrogénase
- Complexe III : Cytochrome bc1
- Complexe IV : Cytochrome c oxydase
- Complexe V : ATP synthase
19
Q
Vrai ou Faux
Le système OXPHOS est un ensemble de protéines dont la moitié est directement impliquée dans le transport d’électrons et la phosphorylation oxydative.
Sur 85 protéines, 18 sont codées par l’ADN mitochondrial.
A
Faux
Pas 18, mais bien 13
20
Q
Identifier les composantes de la chaîne de transport d’électrons. (5)
A
- Flavines : FMN et FAD
- Cytochromes (On s’en fou)
- Centres fer-soufre (On s’en fou)
- Coenzyme Q (Ubiquinone, chez l’homme: coenzyme Q10)
- Cytochrome C
21
Q
C’est quoi la FMN et la FAD et elles sont dérivées de quoi ?
A
FMN (flavine mononucléotide) et FAD (flavine adénine dinucléotide) sont des dérivés de la vitamine B2 (riboflavine).
22
Q
Les flavines servent à quoi ?
A
- Ces flavines servent de transporteurs d’électrons dans la chaîne respiratoire.
- Complexe I contient du FMN, qui accepte et transporte 2 électrons.
- Complexe II contient du FAD, qui accepte et transporte 2 électrons.
- La partie fonctionnelle des flavines (l’anneau isoalloxazine) est capable d’accepter et de transporter 2 électrons. (Pas super important)
23
Q
Cytochromes
* Ce sont des protéines contenant un groupe ________ qui peut accepter et donner des électrons.
o Cytochromes b et c1 : Situés dans le complexe ___, ces cytochromes transportent les électrons entre les complexes.
o Cytochromes a et a3 : Contiennent des sites ___________ et sont présents dans le complexe ___. Ces cytochromes assurent la réduction de l’oxygène en H₂O à la fin de la chaîne.
Pas super important
A
hème
III
cuivriques
IV
24
Q
Vrai ou Faux
Les centres fer-soufre sont des complexes métalliques qui transportent les électrons. Ils sont présents dans les complexes I, II et III et jouent un rôle essentiel dans le transfert d’électrons.
A
Vrai
25
Le coenzyme Q (ou ubiquinone, ou UQ) est une molécule ________________ qui s'intègre dans la membrane mitochondriale.
liposoluble (hydrophobe)
26
Le coenzyme Q est dérivé de quoi et possède quoi ?
Il est dérivé de la benzoquinone et possède une longue chaîne isoprénoïque (hydrophobe).
27
C'est quoi le rôle de la coenzyme Q ?
Il capte les électrons venant des complexes I et II et les transfère au complexe III.
28
Le cytochrome c est une protéine _________ dans la matrice mitochondriale.
soluble
29
C'est quoi le rôle du cytochrome C ?
Il est impliqué dans le transfert des électrons entre le complexe III et le complexe IV de la chaîne respiratoire.
30
Nomme les 3 fonctions du complexe I. De plus, il a combien de sous-unités et combien sont codées par l'ADNmt ?
Fonctions :
1. Oxyde le NADH en NAD+
2. Transforme le CoQ en CoQH2
3. Pompe à protons (4H+)
Compositions :
1. 43 sous-unités
2. 7 codées par l'ADNmt
31
Nomme les 2 fonctions du complexe II. De plus, il a combien de sous-unités nucléaires + une caractéristique.
Fonctions :
1. Oxyde le succinate en fumarate
2. Transforme le CoQ en CoQH2
Compositions :
1. 4 sous-unités nucléaires
2. La succinate déshydrogénase (du cycle de krebs) est une partie du complexe.
32
Nomme les 3 fonctions du complexe III. De plus, il a combien de sous-unités et combien sont codées par l'ADNmt ?
Fonctions :
1. Réoxyde le CoQH2 en CoQ et transfère ses électrons au cyt C
2. Pompe à protons (4H+)
Compositions :
1. 11 sous-unités
2. Une seule codée par l'ADNmt
33
Nomme les 3 fonctions du complexe IV. De plus, il a combien de sous-unités et combien sont codées par l'ADNmt ?
Fonctions :
1. Réoxyde le cyt C
2. Réduit l'oxygène moléculaire
3. Pompe à protons (2H+)
Compositions :
1. 13 sous-unités
2. 3 codées par l'ADNmt
34
Nomme la fonction du complexe V. De plus, il a combien de sous-unités et combien sont codées par l'ADNmt ?
Fonction : Récupère les H+ des pompes à protons et ADP + Pi --> ATP
Compositions :
1. 14 sous-unités
2. 2 codées par l'ADNmt
35
Explique en détail ce qui se passe dans le complexe I.
* NADH + H⁺ (cytosol et mitochondrie) transfère ses électrons au FMN (flavine mononucléotide), qui devient FMNH₂.
* Ensuite, FMNH₂ transfère ses électrons au coenzyme Q (Ubiquinone, UQ), qui devient UQH₂.
* Ce processus est couplé à l'exportation de 4 protons de la matrice mitochondriale vers l'espace intermembranaire, créant un gradient de protons.
36
Explique en détail ce qui se passe dans le complexe II.
* Le flot des électrons circule d’abord du succinate (ou du glycérol-3P) au FAD (→ FADH2)
* Le FADH₂ transfère ses électrons au coenzyme Q (UQ), qui devient UQH₂.
* Contrairement au Complexe I, aucun proton n'est pompé dans l'espace intermembranaire à ce niveau. Cependant, les électrons continuent leur chemin vers le Complexe III.
37
Explique ce qui se passe dans le complexe III.
* Le UQH₂ est oxydé en UQ, et les électrons sont transférés à deux molécules de cytochrome C (création du cytochrome réduit).
* Ce transfert d’électrons est couplé au pompage de 4 protons de la matrice vers l'espace intermembranaire.
* Le cytochrome C est un transporteur mobile qui transporte les électrons du Complexe III vers le Complexe IV.
38
Explique ce qui se passe dans le complexe IV.
* Le cytochrome C réduit transfère ses électrons au complexe IV. Ici, l'oxygène (O₂) est réduit pour former de l'eau (H₂O), consommant des électrons et des protons dans ce processus. (Couplage de l’oxydation du cytochrome C à la réduction d’oxygène en eau)
* 2 protons sont pompés de la matrice mitochondriale vers l'espace intermembranaire.
39
Explique la création du gradient de protons dans l'espace intermembranaire. (4 points)
1. Les complexes I, III et IV de la chaîne de transport des électrons pompent des protons (H⁺) de la matrice mitochondriale vers l'espace intermembranaire. Cela augmente la concentration de protons dans cet espace (10 protons).
2. Ce pompage crée un gradient de protons, avec plus de protons dans l’espace intermembranaire et moins dans la matrice. Cela génère de l'énergie sous forme de gradient électrochimique.
* Différence de potentiel électrique et un gradient de pH entre l'espace intermembranaire et la matrice.
3. Les protons veulent revenir dans la matrice pour rééquilibrer les charges. Mais ils ne peuvent pas revenir directement à travers les complexes I, II, III ou IV et ni par diffusion.
4. Les protons retournent dans la matrice grâce à un canal spécial, l'ATP synthase. Ce passage de protons à travers l'ATP synthase produit de l'ATP, qui est l'énergie utilisée par la cellule.
40
L'ATP synthase est composée de deux grandes parties facilement séparables par une coupure protéolytique, nomme les deux parties.
Domaine F0
Domaine F1
41
Où est situé le domaine F0, il permet quoi et il contient quoi ?
o Il est intégré à la membrane mitochondriale.
o Il permet le transport sélectif des protons (H⁺) de l’espace intermembranaire vers la matrice.
o Il est constitué la stœchiométrie des sous-unités est 1a, 2b, 12c
42
Où est situé le domaine F1, il permet quoi et il contient quoi ?
o Il est hydrophile et situé à la périphérie ou à l'extérieur de la membrane mitochondriale.
o Il est responsable de la synthèse de l'ATP à partir de ADP et de phosphate inorganique (Pi).
o Il est composé de la stœchiométrie des sous-unités est 3α, 3β, 1δ, 1γ, 1ε
43
Le domaine F0 et F1 sont reliés par quoi ?
Par une courte tige, les sous-unités b2 (dimère = 2b)
44
L'ATP synthase est une enzyme composée de deux parties principales, nomme les ainsi que leurs sous-unités (on ne parle pas des domaines ici)
* Une partie fixe (stator) : formée des sous-unités a, b, α, β et δ.
* Une partie mobile (rotor) : constituée des sous-unités c, ε et γ.
45
Explique le mécanisme de fonctionnement globale de l'ATP synthase.
1. Les protons H⁺ traversent la membrane mitochondriale interne via le domaine F₀ de l'ATP synthase.
2. Ce passage de protons crée une force motrice qui entraîne la rotation du rotor, composé des sous-unités γ et ε.
3. La rotation des sous-unités γ et ε déforme les sous-unités α et β du domaine F₁ situé dans le compartiment extra-membranaire.
4. Ces déformations des sous-unités α et β permettent la synthèse d’ATP en convertissant l’ADP et le Pi en ATP.
5. Il faut le passage de 3 protons H⁺ à travers l'ATP synthase pour produire une molécule d'ATP.
46
Chaque site catalytique αβ passe par trois états différents, selon la rotation du rotor. Nomme les.
1. État ouvert : Entrée de ADP + Pi
2. État relâché : L'ADP et Pi se lient au site.
3. État fermé : L'ATP est formé.
47
Pour produire une molécule d'ATP, il faut le passage de ___ protons H⁺ à travers l'ATP synthase, ce qui entraîne la rotation suffisante pour la synthèse d'une molécule d'ATP.
3
(Un H+ permet de changer d’état et pour avoir un ATP, il faut passer les 3 états)
48
Explique pourquoi on utilise des navettes.
Lors de la glycolyse, les cofacteurs NADH+H+ produits doivent être transportés vers la chaîne de transport d’électrons mitochondriale pour produire de l’ATP.
* Problème: Les NADH+H+ sont incapables de franchir la membrane mitochondriale interne.
* Solution: Faire entrer les cofacteurs NADH+H+ cytosolique dans la mitochondrie sous une autre forme par deux systèmes dits "navettes".
49
Nomme les 2 types de navettes
1. La navette malate-aspartate
2. La navette du glycérol 3-phosphate
50
C'est quoi les bénéfices d'utiliser des navettes ? (2)
1. Le transfert des électrons du NADH+H+ dans la mitochondrie se fait par transfert des protons H+ vers le malate ou le glycérol 3-P
2. La concentration de cofacteurs NAD + est restaurée dans le cytosol
51
Donne la définition de la navette du malate-aspartate.
La navette du malate-aspartate est un système biochimique permettant la translocation des cofacteurs NADH + H⁺ produits par la glycolyse sous forme de malate à travers la membrane interne mitochondriale. Ce mécanisme est essentiel pour la production d’ATP chez les eucaryotes.
52
De quoi est composé la la navette du malate-aspartate ? (4 enzymes, 2 transporteurs)
La navette repose sur quatre enzymes et deux transporteurs membranaires :
1. Enzymes impliquées
o Malate déshydrogénase (MDH)
MDHc (cytosolique) : réduit l’oxaloacétate en malate en utilisant NADH + H⁺.
MDHm (mitochondriale) : oxyde le malate en oxaloacétate en régénérant du NADH + H⁺.
o Aspartate aminotransférase (ASAT)
ASATc (cytosolique) et ASATm (mitochondriale) permettent la conversion de l’oxaloacétate en aspartate et inversement.
2. Transporteurs membranaires
o Antiport malate/α-cétoglutarate (AMK) : échange un malate contre un α-cétoglutarate et inversement.
o Antiport aspartate/glutamate (AAG) : échange un aspartate contre un glutamate et inversement.
53
Explique le fonctionnement de la navette du malate-aspartate. (7 étapes)
1. Dans le cytosol, le NADH + H⁺ issu de la glycolyse est utilisé par la MDHc pour réduire l'oxaloacétate en malate dans le cytosol.
2. Le malate est transporté dans la matrice mitochondriale via le transporteur AMK.
3. Dans la matrice mitochondriale, la MDHm oxyde le malate en oxaloacétate, régénérant du NADH + H⁺.
4. Le NADH + H⁺ produit est utilisé par le complexe I de la chaîne respiratoire pour la production d'ATP.
5. L'oxaloacétate mitochondrial est converti en aspartate par la ASATm.
6. L'aspartate est exporté vers le cytosol via l'AAG, en échange d'un glutamate.
7. Dans le cytosol, l'aspartate est reconverti en oxaloacétate par la ASATc, bouclant ainsi le cycle.
54
Donne la définition de la navette du glycérol 3-phosphate.
La navette du glycérol 3-phosphate est un système biochimique permettant la translocation des cofacteurs NADH + H⁺ produits par la glycolyse sous forme de glycérol 3-phosphate à travers la membrane interne mitochondriale.
55
Donne la composition de la navette du glycérol 3-phosphate. (2 enzymes, 2 transporteurs)
La navette glycérol 3-P repose sur deux enzymes et deux transporteurs :
1. Enzymes impliquées
o Glycérol 3-P déshydrogénase (G3P-DH)
**G3P-DHc** (cytosolique) :
Réaction : DHAP + NADH + H⁺ → glycérol 3-P + NAD⁺
**G3P-DHm** (mitochondriale) :
Réaction : glycérol 3-P + FAD → DHAP + FADH₂
2. Transporteurs membranaires
o Deux protéines de transport ancrées dans la membrane externe de la mitochondrie :
**Transporteur du glycérol 3-P cytosolique** : Permet le transfert du glycérol 3-P du cytosol vers la matrice mitochondriale.
**Transporteur du DHAP mitochondrial** : Permet le transfert du DHAP depuis la matrice mitochondriale vers le cytosol.
56
Explique le fonctionnement de la navette du glycérol 3-phosphate.
1. Le NADH + H⁺ provenant de la glycolyse est utilisé par la G3P-DHc pour convertir le DHAP en glycérol 3-phosphate, régénérant du NAD⁺ dans le cytosol.
2. Le glycérol 3-phosphate est transporté dans la matrice mitochondriale via un transporteur spécifique.
3. Dans la matrice mitochondriale, la G3P-DHm oxyde le glycérol 3-phosphate en DHAP, générant du FADH₂.
4. Le DHAP est exporté vers le cytosol par un transporteur spécifique.
5. Les électrons du NADH + H⁺ sont transférés au complexe II de la chaîne de transport des électrons via le FADH₂ généré par la G3P-DHm.
57
Bilan énergétique de la formation d’ATP par oxydation des cofacteurs.
Dans la chaîne de transport d'électrons, il y a combien de co-facteurs?
Indique il faut combien de H+ pour former un ATP.
Dans la chaîne de transport d'électrons :
* Oxydation de NADH + H⁺ : NADH+H+ + ½ O2 → NAD+ + H2O
o 10 H+ pompés
* Oxydation de FADH₂ : FADH2 + ½ O2 → FAD + H2O
o 6 H+ pompés
Il faut 4 H⁺ pour former 1 ATP :
* L’oxydation de 1 NADH + H⁺ génère 2,5 ATP
* L’oxydation de 1 FADH₂ génère 1,5 ATP
58
Production d’ATP par mole de glucose en passant par la glycolyse, l'oxydation du pyruvate en acétyl-CoA et le cycle de Krebs.
1. Glycolyse :
* 4 ATP- 2 ATP = 2 ATP
* 2 NADH + H⁺ (Navettes)
* 2 moles de pyruvate
2. Oxydation du pyruvate en acétyl-CoA :
* 2 NADH + H⁺ et 2 acétyl-CoA (1 pyruvate (de la glycolyse) = 1NADH + H⁺ et 1 acétyl-CoA, on en a 2)
3. Cycle de Krebs :
Chaque molécule de glucose produit 2 acétyl-CoA (les 2 de l’étape d’avant), donc on double les résultats :
* 3 NADH + H⁺ X 2 = 6 NADH + H⁺
* 1 FADH₂ X 2 = 2 FADH₂
* 2 GTP → 2 ATP
4. Calcul d'ATP
* Glycolyse : 2 ATP + (2 NADH + H⁺ X 2.5 ATP) = 2 ATP + 5 ATP = 7 ATP
* Oxydation du pyruvate en acétyl-CoA : (2 NADH + H⁺) X 2.5 ATP = 5 ATP
* Cycle de Krebs : (6 NADH + H⁺ X 2.5 ATP) + (2 FADH₂ X 1.5 ATP) + 2 ATP = 15 ATP + 3 ATP + 2 ATP = 20 ATP
5. Total d'ATP : 7 ATP + 5 ATP + 20 ATP = 32 ATP
À noter, à la glycolyse ici on a fait comme si on utilisait la navette malate-aspartate. Si on utilise l'autre navette, nos NADH + H⁺ vont se transformés en FADH₂, ainsi on aurait plutôt 2 FADH₂ X 1.5 ATP = 3 ATP, ce qui donne un résultat de 30 ATP à la fin.
59
Bilan énergétique total
* Total maximum d'ATP par mole de glucose : 32 ATP (avec navette malate-aspartate)
o C’est le maximum, mais il peut y en avoir moins et d’ailleurs c’est rare qu’on arrive à 32.
Glycolyse (2 ATP) + Navette M-A (5 ATP) + Conversion pyruvate en acétyl- CoA (5 ATP) + Cycle de Krebs (20 ATP) = 32 ATP
**Avec l'autre navette c'est 30 ATP
60
C'est quoi la B-oxydation ?
Oxydation des acides gras en acétyl-CoA
61
Qui suis-je ?
Principaux organites producteurs d’énergie chez les organismes pluricellulaires.
Mitochondries
62
Qui a pour fonction de produire l'essentiel de l'énergie cellulaire ? (2)
Le cycle de Krebs et la
chaîne de transport d’électrons
(système OXPHOS)
63
Est-ce que le système OXPHOS consomme de l'oxygène ?
Oui et il le transforme en eau
64
Définition du cycle de Krebs.
«Étape finale du catabolisme oxydatif des glucides, des acides gras et des acides aminés et qui assure la plus grande part des besoins énergétiques de la cellule»
65
Le cycle de Krebs, la B-oxydation, la cétogenèse et la phosphorylation oxydative ont lui où ?
Mitochondrie
66
Le cycle de Krebs est un processus central du métabolisme cellulaire qui permet d’extraire de l’énergie par l’oxydation des produits de dégradation des ___________, des __________ et des ___________. Cette oxydation repose sur la production d’acétyl-CoA, issu du ____________, des ____________ par β-oxydation et de certains _________________.
glucides
lipides
protéines
pyruvate (provenant de la glycolyse)
acides gras
acides aminés
67
En plus de son rôle énergétique, le cycle de Krebs constitue une source essentielle de précurseurs pour diverses voies anaboliques. Par exemple, en cas de carence glucidique, le malate et l’oxaloacétate peuvent être utilisés pour la gluconéogenèse hépatique, permettant la production de __________. De même, en cas d’excès énergétique, le citrate peut quitter la mitochondrie et être transformé en ______________ cytosolique, un substrat clé pour la lipogenèse et la cholestérogenèse. Par ailleurs, l’α-cétoglutarate et l’oxaloacétate servent de précurseurs à la synthèse des acides aminés ____________________, nécessaires à la production de protéines et d’autres biomolécules.
glucose
acétyl-CoA
non essentiels
68
Enfin, le cycle de Krebs produit également des _________ sous forme de dioxyde de carbone (CO₂), qui est éliminé par la respiration cellulaire.
déchets
69
Vrai ou Faux
Pour que le cycle de Krebs puisse se poursuivre, il faut que les coenzymes réduites NADH+H+ et FADH2, qui portent leurs électrons supplémentaires dans des liaisons riches en énergie, soient oxydées.
Vrai
70
C'est quoi la fonction de l'ATP synthase ?
«Transporter des protons le long du gradient électrochimique (ou force proton-motrice) et de récupérer l'énergie pour fabriquer de l'ATP à partir de l’ADP et du phosphate inorganique (Pi)».
71
L’ATP produit par la phosphorylation oxydative (OXPHOS) dans la mitochondrie doit être exporté vers le cytosol, où il est utilisé pour les activités cellulaires. En parallèle, l’ADP et le phosphate inorganique (H₂PO₄⁻, Pi) doivent être importés dans la mitochondrie pour permettre la synthèse continue d’ATP. Ce transport est assuré par deux protéines transmembranaires situées dans la membrane interne mitochondriale, nomme les.
1. L'adénine nucléotide translocase ou ANT
2. La phosphate translocase
72
L'ANT (adenine nucleotide translocase) est un transporteur situé sur la membrane mitochondriale interne qui fonctionne comment ?
C'est un antiport, donc déplace l’ADP vers l'intérieur contre l’ATP vers l'extérieur.
73
Pourquoi on dit que le processus de ANT est électrogénique ?
Ce phénomène est rendu possible par le ______________ ______________ du gradient de protons H+ créé par la chaîne respiratoire au niveau de la membrane interne mitochondriale.
Car l'échange de l'ATP (-4) contre l'ADP (-3) entraîne un transfert net de charges.
composant électrique
74
(ANT) La force nécessaire pour l’échange ADP/ATP est fournie par le potentiel de membrane positif généré par l’OXPHOS. Ce potentiel est positif à l’____________ de la membrane interne, attirant l’ATP (chargé négativement) vers l’____________. Chaque molécule d’ATP exportée transporte __ charge négative.
L’ATP est attiré vers les charges ___________ localisées dans la partie extérieure de la membrane interne.
extérieur
extérieur
1
positives
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Explique comment fonctionne le symport phosphate translocase.
Elle travaille en concert avec l’ANT. Lorsqu'un ADP entre, elle transporte du phosphate (H2PO4⁻) et un proton (H⁺) dans la matrice mitochondriale.
76
La force nécessaire pour l’échange du symport phosphate translocase est fournie par quoi ?
Pour chaque molécule de H2PO4⁻ transportée, 1 __________ entre dans la matrice. Ce processus contribue à dissiper le gradient ____________________ et à rééquilibrer le pH entre la matrice et l’espace intermembranaire.
Par le gradient de pH entre la matrice mitochondriale et l’espace intermembranaire.
proton (H⁺)
électrochimique
77
C'est quoi les réactions/voies requises pour une production maximale d’ATP en aérobie ?
1. La glycolyse + les systèmes navettes
2. L’oxydation du pyruvate en acétyl-CoA + le cycle de Krebs
3. La phosphorylation oxydative.
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L’acétyl CoA formé lors de la β-oxydation dans les hépatocytes peut s’engager dans deux voies. Nomme les voies.
1.Voie majeure : le cycle de Krebs pour produire de l’ATP
2.Voie mineure : la cétogenèse pour produire des corps cétoniques
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L’ensemble des réactions de la -oxydation à partir du palmitate (16
carbones) donne après 7 tours:
Palmitate + __ ATP + __ CoASH + __ NAD+ + __ FAD + __ H2O →
__ NADH + __ H+ + __ FADH2 + __ acétyl-CoA + __ AMP + __ PPi
Palmitate + 2 ATP + 8 CoASH + 7 NAD+ + 7 FAD + 7 H2O →
7 NADH + 7 H+ + 7 FADH2 + 8 acétyl-CoA + 2 AMP + 2 PPi
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La cétolyse est le processus où les corps cétoniques sont transformés en énergie. Explique comment de manière simple.
1. Le β-hydroxybutyrate (β-HBT) est converti en acétoacétate.
2. L’acétoacétate est transformé en acétoacétyl-CoA.
3. L’acétoacétyl-CoA est ensuite divisé en 2 molécules d’acétyl-CoA qui sont envoyé au cycle de Krebs.
