Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

Fondement du métabolisme > Fermentation > Flashcards

Fermentation Flashcards

1
Q

Qu’est-ce que l’étude d’enzymes avec essai couplé?

A

◼ Exemple: Glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase GAPDH
◼ Mesurer la production de NADH avec spectrophotométrie à 340 nm
◼ Calcul des concentrations

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

Qu’est-ce que l’étude du mécanisme enzymatique de la GAPDH?

A

Études avec inhibiteurs et avec isotopes
- transfert d’un groupement phosphate pour un H + H+

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

Qu’est-ce que l’étude du mécanisme enzymatique de la GAPDH par l’utilisation d’inhibiteurs?

A

Utilisation d’inhibiteurs de fonction connue
* Formation d’une liaison covalente avec l’inhibiteur
* Détection de la molécule résultante possible

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

Quel est l’exemple de l’emploi de l’iodoacétate?

A

o L’exemple utilisé emploie l’iodoacétate, un agent alkylant
o Si l’enzyme est inhibée, cela indique que son mécanisme implique une
cystéine

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

Avec quelle méthode peut-on détecter la molécule résultante?

A

Spectrométrie de masse

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

Pourquoi l’iodoacétate inhibera seulement les cystéines du site actif et pas les autres cystéines?

A

+ accessibles que les autres

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

Qu’est-ce que l’étude du mécanisme enzymatique de la GAPDH par l’utilisation de substrats marqués?

A

En marquant différents résidus du substrat, il est possible de valider
lesquels sont impliqués dans la réaction

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

Que permet de suivre l’utilisation de tritium?

A

l’utilisation de tritium (3H) permet de suivre l’apparition de NADH marqué et de déterminer quel hydrogène est impliqué dans la réaction.
* Permet de voir que le mécanisme est un transfert direct d’ion
hydrure

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

Est-ce qu’il y a des conditions partculières qui peuvent limiter
l’utilisation des résultats de cette expérience? Pourquoi?

A
  • Fonctionne seulement in vitro avec des enzymes purifiées car plusieurs réactions enzymatiques produisent du NADH.
  • Si on prenait un extrait cellulaire par exemple, on ne connaitrait pas
    la provenance du NADH marqué (pourrait venir d’une autre réaction enzymatique)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Qu’est-ce que l’étude du mécanisme enzymatique de la GAPDH par l’utilisation d’intermédiaires acyl-enzyme?

A

*L’intermédiaire acyl-enzyme est un intermédiaire transitoire et difficile à étudier : c’est un complexe qui se forme entre le substrat et l’enzyme dans plusieurs enzymes importantes et qui est essentiel à la catalyse
*L’échange isotopique permet de faire la distinction entre réaction ping-pong et séquentielle

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

Signification échange isotopique

A

Mécanisme ping-pong : s’il n’y a pas de second substrat, échange isotopique possible
Mécanisme séquentiel : pas d’échange isotopique possible à cause du complexe enzyme-substrat

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

Exemple acétyl phosphate

A
  • En utilisant du phosphate inorganique marqué avec un isotope on observe que :
  • GAPDH échange le phosphore de l’acétyl phosphate avec le phosphore du phosphate inorganique
  • C’est la réaction inverse qui est utilisée (1,3- BPG (ici acétyl phosphate) + H+ → GAP + Pi)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Fermentation homolactique

A
  • Le NAD+ est renouvelé grâce à la réduction de pyruvate
  • Dans le muscle et les bactéries lactiques
  • Enzyme : lactate déshydrogénase (LDH)
  • La LDH est stéréospécifique-transfert de l’ion hydrure
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Cofacteur NAD

A
  • NAD = Nicotinamide adénine dinucléotide
  • Cofacteur pour les oxydoréductases * Porteur des équivalents réducteurs
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Isoformes LDH

A
  • Enzymes LDH sont tétramères dans les mammifères
  • Deux types de sous-unités dans les mammifères: M et H
  • Donne 5 isoenzymes : M4, M3H, M2H2, MH3, H4
  • H domine dans tissus aérobies (muscle cardiaque)
  • M domine dans les tissus qui peuvent être en anaérobie (muscles squelettiques et foie)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Régulation des isoformes de LDH

A
  • La régulation allostérique de la LDH par le pyruvate diffère selon les isoformes
  • H4 est inhibée par le pyruvate (tissus aérobie)
  • M4 n’est pas inhibée par le pyruvate (tissus anaérobie)
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Les isoenzymes sont?

A

Des enzymes codées par des gènes similaires, mais pas identiques

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Isoenzymes

A

Enzymes qui sont issues de différences dans la structure primaire
(chaîne peptidique). Cause = génétique
* Pas approprié de nommer isoenzymes des différences causées par des modifications post-traductionnelles
* Ont généralement des propriétés physicochimiques différentes (ex: mobilité électrophorétique, résistance à l’inactivation thermique
ou chimique)
* Ont généralement des différences dans leurs propriétés catalytiques
* Peuvent toutes catalyser la même réaction

19
Q

Pourquoi produire du lactate?

A

Permet de regénérer le NAD+ qui est nécessaire à maintenir la glycolyse

20
Q

Effet de Warburg

A
  • L’effet Warburg - usage d’une voie métabolique «défavorable» ( prod. ATP)
  • Conversion de glucose en lactate malgré la présence d’oxygène
21
Q

Avantages glycolyse vs phosphorylation oxydative

A

Voies de biosynthèses alternatives sont favorisées : Constituants nécessaires à la prolifération cellulaire

Avantage pour cellules qui se divisent rapidement

22
Q

Test colorimétrique de la lyse des cellules

A
  • La LDH est présente dans toutes les cellules
  • La LDH se retrouve dans le surnageant des cultures si les cellules
    lysent, p.ex. en présence d’un composé toxique
  • En mettant les cellules en culture en plaques multi-puits, il est possible de tester de multiples conditions de toxicité (composés et doses) grâce à un test enzymatique simple
23
Q

Application de la LDH pour tests de toxicité

A

La détection de la LDH (indicateur de lyse cellulaire) est possible avec un essai couplé de deux réactions enzymatiques :
La réduction du formazan peut être mesurée par spectrophotométrie

24
Q

LDH biomarqueur en clinique

A

L-Lactate + NAD+ + H+ → Pyruvate + NADH+
Dosé en contexte clinique pour voir la lyse tumorale (leucémies, autres cancers) ou la lyse cellulaire générale (choc, trauma)

25
Q

Importance LDH pour système immunitaire

A
  • On observe l’effet Warburg dans les cellules du système immunitaire
  • Activation des cellules-T liée à un métabolisme très actif et rapide
  • Induction de la lactate déshydrogénase A (LDHA)
  • Délétion de la LDHA réduit le fonctionnement du système immunitaire
26
Q

Application LDH

A

Le gène de la LDH est stimulé par
l’oncoprotéine Myc et par HIF («hypoxia-induced factor»)
-> indique un rôle dans les cancer)

27
Q

FX11

A

FX11 est un inhibiteur compétitif de la LDH
-> test avec modèle animal d’un cancer
* Résultat: Inhibition de la LDH inhibe la croissance des tumeurs

28
Q

Pourquoi est-ce qu’il y a moins d’oxygène dans les tumeurs par rapport aux tissus normaux (hypoxie)?

A

Les tumeurs sont moins alimentées par le système vasculaire.

29
Q

Fermentation alcoolique

A
  • Alternative pour régénération de NAD+
  • Dans la levure et des bactéries
  • Enzymes : pyruvate décarboxylase (PDC) et alcool déshydrogénase (ADH)
  • La pyruvate décarboxylase ne se trouve pas dans le règne animal
30
Q

Thiamine pyrophosphate (TPP)

A
  • Cofacteur de la pyruvate décarboxylase et d’autres décarboxylases
  • Permet de stabiliser l’état de transition (instable)
31
Q

Béribéri

A

maladie due à la déficience en thiamine (Vitamine B1)
Cause principale : la malnutrition -> montre l’importance pour le métabolisme

32
Q

Mécanisme alcool déshydrogénase

A
  • Transfert de l’ion hydrure de NADH * Zn2+ au site actif polarise le groupement carbonyle
  • ADH du foie catalyse la réaction inverse
  • Dégradation via acétaldéhyde (toxique) et acétate –> TCA
33
Q

Contrôle flux métabolique

A

Défini par sa (ses) réaction(s) limitante(s)
* 1. Contrôle allostérique de l’enzyme (PFK)
* 2. Modification covalente de l’enzyme (p. ex.phosphorylation)
* 3. Cycles de substrats
* 4. Contrôle génétique

34
Q

Contrôle allostérique de l’enzyme

A
  • Réaction qui a lieu le plus
    rapidement
    *Par contre c’est un mécanisme réversible et dynamique
    *Régulation de l’enzyme par liaison d’une autre molécule, qui l’inhibe
  • Peut être effectué par : substrats, produits ou cofacteurs
  • Souvent par le dernier produit
    de la voi
35
Q

Modification covalente de l’enzyme

A
  • Effet plus durable
  • Mécanisme rapide, mais nécessite un peu plus de temps que le rétrocontrôle allostérique
  • Les enzymes peuvent posséder des sites spécifiques qui peuvent être modifiés
  • Ces modifications vont affecter l’activité de l’enzyme
  • Parmi ces modifications, une des plus fréquentes est la phosphorylation (sérine, thréonine, tyrosine)
  • La phosphorylation est effectuée par des et médiée par les phosphatases
36
Q

Cycle de substrats

A
  • Certaines réactions enzymatiques peuvent se faire dans les deux
    sens.
  • Si les deux réactions sont différentes, elles peuvent chacune être influencée de façon indépendante
  • Dans un tel cas, les concentrations des effecteurs allostériques aura
    un plus grand impact encore
37
Q

Contrôle génétique

A
  • La régulation génique est un autre mécanisme permettant de contrôler les voies métaboliques
  • Contrôle directement la synthèse des différentes enzymes et donc leur concentration.
  • Mécanisme de contrôle à plus long terme (quelques heures à quelques jours)
38
Q

Maintien homéostasie

A

*L’état stationnaire est le plus efficace thermodynamiquement dans un système ouvert comme le métabolisme
* Plusieurs métabolites sont impliqués dans plusieurs voies : une
modification de leur concentration peut perturber l’équilibre délicat
entre les voies
*La vitesse de réponse d’une voie métabolique à un signal de contrôle sera plus lente s’il y a des changements importants dans la
concentration des métabolites
* De grandes variations de concentration des métabolites peut
modifier les propriétés osmotiques des cellules

39
Q

Conditions standards

A

25ºC (298 K)
1 M concentrations de tous les réactifs et produits
pression de 1 atm
pH=7

40
Q

Phosphofructokinase (PFK)

A
  • Une enzyme tétramérique
  • Substrats : ATP et F6P * Catalyse transformation du Fructose-6-phosphate (F6P) en Fructose-1-6-bisphosphate (FBP)
  • Deux sites de liaison à l’ATP par sous-unité
  • L’ATP agit à la fois comme substrat de la PFK, et comme effecteur
    allostérique négatif de la PFK.
  • Un des deux sites de liaison est pour l’ATP en tant que substrat
  • L’autre site de liaison est un site régulateur (inhibition)
41
Q

Régulation PFK

A
  • Deux états conformationnels R et T * Le site du substrat fixe l’ATP peu importe l’état conformationnel
  • État R - fixe préférablement 2e substrat F6P
  • État T –seul état dans lequel le site de régulation fixe l’ATP

-> Si forte concentration d’ATP : favorise l’état T et donc moins de liaison pour F6P
* Réduction de l’affinité pour F6P et variation 100x de l’activité : pas expliqué par ATP seul. AMP aussi joue un rôle

42
Q

Pourquoi est-ce que le repositionnement de médicaments est avantageux?

A

Réponse 3: Développement pour de nouvelles applications sera moins cher.
Réponse 4: Il est plus facile et de procéder à des essais cliniques

43
Q
A

Fondement du métabolisme (4 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions