Glucides et métabolisme énergétique Flashcards
De quoi sont dérivée les glucides (2)
cétones
aldéhydes
Formule chimique type des glucides (hydrate de carbone)
(CH2O)n (ex C6H12O6)
Qu’est ce qu’un aldéhyde
R-CH=O
Qu’est ce qu’un cétone
R-CR=O
Quels autres atomes peuvent contenir les glucides à part ceux contenu dans les aldéhydes et cétones
azote
phopshore
Quel groupement des glucides peut être modifié ou substitué
hydroxyl (OH)
Qu’est ce que des glycoprotéines et glycolipides
molécules formé par des liaisons covalentes entre des glucides et des lipides/protéines
Origine des glucides pour les végétaux
à partir de composés inorganiques (CO2 et H2O) par photosynthèse
Origine des glucides pour les animaux
source alimentaire (fruits, légumes, céréales)
synthèse à partir d’autres molécules organiques
Plus grande source d’énergie pour le corps entre les protéines et les glucides
glucides, car source principale chez les humains
Est ce que les glucides jouent un role important dans l’ADN
oui
2 types de monosaccharides
aldoses (dérivé des aldéhydes)
cétoses (dérivé des cétones)
Combien existe-il d’énantiomère pour les monosaccharides
2 (D et G)
Qu’est ce qu’un énantiomère
mol possèdant une image mirroir non superposable (même formule chimique, mais structure différente)
Pourquoi est ce que les monosaccharides peuvent faire dévié le plan de la lumière polarisé qui travers la solution de la molécule
sont des molécules chirales qui possèdent un pouvoir rotatoire de la lumière
Différence entre le D-glucose et le L-glucose
D: OH sous la fonction aldose est à droite
L: OH sous la fonction aldose est à gauche
bref 2 images mirroir
Quelle forme du glucose trouvons nous chez les mammifères
D-Glucose
Qu’est ce qu’un diastéréoisomère
molécules possédant la même formule chimique, mais une structure différente
Qu’est ce qu’un épimère
Monosaccharides qui varient en structure par la configuration sur un seul carbone chiral
Lien entre glucose et mannose
Glucose est un épimère en C2 du mannose
Lien entre glucose et galactose
diastéréoisomère
Fontion des épimères
enzymes épimérases peuvent convertir des épimères entre-elles (peuvent partir du glucose et former du mannose)
Que forme des réaction intramoléculaire entre un gr hydroxyle (OH) et gr carbonyl (C=O)
forme des cycles
2 types de cycle pouvant être formé par des réactions intramoléculaires entre aldoses ou cétoses
furanose (5)
pyranose (6)
Qu’entraine la cyclisation des monosaccharides
formation d’un autre carbone chiral, donc d’anomères alpha et béta
Quels groupements des cycles de monosaccharides sont disponibles pour agir
groupement carbonyl et hydroxyl
Est ce que le ph à une influence sur la structure des glucides
oui
Quelle forme est plus stable à ph neutre
cyclique
Quelle forme est plus stable à ph basique
linéaire
Quelle est la forme majoritaire du glucose
beta-D-glucopyranose
Est ce que la forme beta-D-glucopyranose est cyclique ou linéaire
cyclique
Quelle est la forme la plus stable en solution aqueuse des monosaccharides
cyclique
Qu’est ce qui défini si le D-glucopyranose est un anomère alpha ou béta
si l’attaque entre le O avant le cétone et le C de l’aldéhyde est à droite ou à gauche
2 configurations des cycles à 6 atomes des monosaccharides
chaise
bateau
Quelle es la configuration la plus stable des cycles à 6 atomes des monosaccharides
chaise
Est ce que les anomères D-glucopyranose forment les même type de lien
non (alpha vs beta)
Qu’est ce qu’un saccharide
monosaccharides qui se lient entre eux par une liaison glycosidique covalente
2 facon d’hydrolysé les liaison glycosidique covalente des saccharides
voie chimique
enzymatique
3 disaccharides majeurs dans l’alimentation
saccharose
lactose
maltose
De quoi est composé un saccharose
D-glucose et D-fructose
Lien entre le D-glucose et D-fructose des saccharoses
lien alpha-glycosidique
Enzyme qui digère les liens alpha-glycosidique du saccharose
facilement digérable par les sucrases (alpha-glucosidase)
Sucrases qui digèrent les saccharose dans l’intestin
alpha-glucosidase
De quoi est composé un lactose
D-glucose et D-galactose
Lien entre le D-glucose et le D-galactose des lactoses
lien beta-glycosidique
Enzyme qui digère les lactoses
beta-glucosidase (car lien beta)
D’ou provient la maltose
digestion de l’amidon (peu présent dans la diète)
Ou est synthétisé le lactose
glandes mammaires des mammifères
De quoi est composé les maltoses
deux molécules de D-glucose
Lien entre les deux D-glucose des maltoses
lien alpha-glycosodique
Enzyme qui digère les maltoses
alpha-glucosidases (maltase)
Source des oligosaccharides dans le corps
surtout produit par digestion des polysaccharides (peu abondant dans la diète)
3 polysaccharides majeurs dans l’alimentation
amidon
glycogène
cellulose (fibres alimentaires)
Polysaccharide plus abondant chez les végétaux
amidon
Composition de l’amidon
polymère de D-glucose
2 types de polymères de D-glucose dans l’amidon
amylose
amylopectine (plus majoritaire)
Différence entre la structure de l’amylose et de l’amylopectine
amylose: polymère linéaire de D-glucose
amylopectine: polymère ramifié de D-glucose
Différence entre les liens glycosidiques de l’amylose et de l’amylopectine
amylose: alpha 1-> 4
amylopectine: alpha 1-> 6
Role du polysaccharide glycogène
réserve énergétique (par glycogénèse et glycogénolyse)
Ou est ce que le glycogène est le plus abondant
foie
muscles
Composition du glycogène
polymère ramifié de D-glucose
Composition de la cellulose
polymère linéaire de D-glucose
Type de liaison entre les monosaccharides de la cellulose
liaison beta
Est ce que la cellulose est digestive
non, forme des fibres alimentaires qui ne peuvent pas être hydrolysé par des enzymes
2 sources de glucose de manière endogène
néoglucogénèse (synthèse à partir d’a.a.)
glycogénènolyse (dégradation de glycogène)
Quelle liaison clive l’alpha-amylase salivaire et pancréatique
lien alpha glycocydique 1-> 4 de polysaccharides/oligosaccharides ayant au moins 5 molécules de glucose
Pourquoi est ce que les bébés de 6 mois ne peuvent pas avoir de céréales
amylase salivaire et pancréatique en petite quantité à la naissance, augmente graduellement
2 complexes enzymatiques représentant des alpha-glucosidase et qui digère les disaccharides
sucrase-isomaltase
maltase-glucoamylase
1 complexe enzymatique représentant des beta-glucosidase et qui digère les disaccharides
lactase
Est ce que le lactose et le saccharose est digérer par l’amylase
non, car ils sont deja des disaccharides (n’ont pas de lien 1->4)
Produit de l’hydrolyse de l’amidon dans la lumière intestinale par l’alpha amylase
maltose, isomaltose, dextrines (disaccharides)
Ou se trouve le transporteur GLUT2
foie, pancréas, intestin
Ou se trouve le transporteur GLUT4
tissu adipeux
muscles striés
Capacité du GLUT2
haute (mais faible affinité)
Qu’est ce qui régule le transporteur GLUT4
insuline
Quel transporteur passif est présent à la membrane intestinale pour aider le glucose à passer
GLUT5
Quel transporteur de glucose peut aider lors de concentration élevée en sucre
GLUT2
Quelles cellules sécrète l’insuline
beta du pancréas
La sécrétion d’insuline est induite par 4 facteurs
sucre
acides aminés
nerf vague
peptide entérique
2 sucres qui induit la sécrétion d’insuline
glucose
mannose
2 a.a qui induit la sécrétion d’insuline
leucine
arginine
2 peptides qui induit la sécrétion d’insuline
GLP-1
GIP
Quel est le récepteur de signalisation de l’insuline
tyrosine kinase
3 activation faite par l’insuline
glycogénèse (synthèse de glycogène)
glycolyse (dégradation de glucose)
lipogénèse (synthèse des lipides)
3 inhibitions faite par l’insuline
glycogénolyse (dégradation de glycogène)
néoglucogénèse (synthèse de glucose)
lipolyse (dégradation des lipides)
3 activation faite par le glucagon
glycogénolyse (dégradation de glycogène)
néoglucogénèse (synthèse de glucose)
lipolyse (dégradation des lipides)
3 inhibitions faite par le glucagon
glycogénèse (synthèse de glycogène)
glycolyse (dégradation de glucose)
lipogénèse (synthèse des lipides)
Quel est le récepteur de signalisation du glucagon
récepteur couplé aux protéines G
2 hormones qui inhibe la glycogénèse (glucose en glycogène pour stockage)
adrénaline
Glucagon
Lors de la glycogenèse, comment est allongé la chaine de polysaccharide (2 enzymes)
enzyme UDP-glucose-phosphorylase transforme UTP -> UDP-glucose
enzyme glucogène synthase bouge la partie allongée de la chaine sur un autre endroit (créer des ramification)
Pourquoi est ce que durant la glucogenèse on créer des glycogènes ramifiés
car lorsqu’on en aura besoin, on pourra dégrader les diff branches en même temps au lieu de devoir s’attaquer à une partie seulement
Que permet la glycogénolyse
obtenir du glucose-6-phosphate utilisé ou convertit en glucose dans le foie
2 hormones qui stimulent la glycogénolyse (dégradation du glycogène)
glucagon
adrénaline
Qu’est ce que la glycolyse
dégradation du glucose en 2 molécules de pyruvate pour faire de l’énergie chimique
Ou se fait la glycolyse
cytosol
Ou ce fait le cycle de krebs
mitochondrie
Différence entre la voie métabolique de glycolyse et cycle de krebs
gycolyse: anaérobique (absence d’oxygène)
cycle de krebs: aérobique (présence d’oxygène(
quelles sont les 3 étapes irréversibles de la glycolyse
synthèse glucose-6-phosphate
synthèse fructose-1,6-diphosphate
synthèse pyruvate
Étape 1 de la glycolyse
hexokinase hydrolyse un ATP en ADP pour synthétisé un glucose-6-phosphate à partir de glucose
Étape 3 de la glycolyse
PFK-1 synthétise fructose-6-phosphate enfructose-1,6-biphosphate
Étape 10 de la glycolyse
pyruvate kinase synthétise phosphoénolpyruvate en pyruvate, libérant 2 ATP
Quelle enzyme prend du glucose et synthétise du glucose-6-phosphate et comment
hexokinase
hydrolyse d’un ATP en ADP (donc on perd un atp)
Est ce que le glucose-6-phosphate peut traverser les membranes cellulaires
non
Quelle enzyme prend du fructose-6-phosphate et le synthétise en fructose-1,6-BIphosphate et comment
PFK-1
en hydrolysant 1 ATP en ADP
Quelle enzyme prend deux molécules de phosphoénolpyruvate et les synthétise en deux molécules de pyruvate et comment
pyruvate kinase
synthèse de 2 ATP par ADP
Bilan final de la glycolyse
2 ATP
4 modes de régulation de la glycolyse
concentration de glucose
concentration d’ATP
insuline
fructose-2,6-diphosphate
Quelle molécule joue un role sur la vitesse de la glycolyse et comment
fructose-2,6-diphosphate stimule la PFK-1 qui stimule la formation de fructose-1,6-diphosphate (étape 3)
Quelle enzyme sythétise le fructose-2,6-diphosphate
PFK2 suite à sa dephosphorylation par l’insuline
2 possibilités de voie métabolique du pyruvate formé lors de la glycolyse
formation de lactate en anaérobie
formation d’acétylCoa dans les mitochondries en aérobie
La néoglucogénèse est un renversement de…
glycolyse, sauf pour les 3 étapes irréversibles
Est ce que la néoglucogénèse a lieu dans tout les cellules
non, foie et rein seulement
Néoglucogénèse à partir de …
lactate et acides aminés
3 voies de contournement de la néoclucogenèse pour renverser les étapes irréversibles de la glycolyse
pyruvate en phosphoénolpyruvate
fructose-1,6-diphosphate en fructose-6-phosphate
glucose-6-phosphate en glucose
Cout énergétique du renversement de la néoglucogenèse
6 ATP
Étape 1 de la néoglucogénèse
pyruvate transformé en oxaloacétate par pyruvate carboxylase
oxaloacétate transformé enphosphoénolpyruvate par phosphoénolpyruvate carboxykinase
perte de 2 ATP
Étape 7 de la glucogénèse
fructose-1,6-diphosphate transformé en fructose-6-phosphate par fructose-1,6-di phosphatase
Étape 10 de la néoglucogénèse
glucose-6-phosphate déphosphorylé en glucose par glucose-6-phosphatase
2 enzymes impliqués dans la premiere étape de la néoglucogénèse
pyruvate carboxylase
phosphoénolpyruvate carboxykinase
Role de la pyruvate carboxylase
catabolyse pyruvate en oxaloacétate en hydrolysant ATP en ADP
Qu’est ce qui active la transformation de pyruvate en oxaloacétate
acétylcoa
Role de la phosphoénolpyruvate carboxykinase
catabolyse oxaloacétate en phosphoénolpyruvate en hydrolysant ATP en ADP
Quel enzyme est le point de controle majeur de la néoglucogénèse
fructose-1,6-diphosphatase
Rôle de l’enzyme fructose-1,6-di phosphatase
Transforme fructose-1,6-diphosphate en fructose-6-phosphate
Qu’est ce qui inhibe fructose-1,6-phosphatase
insuline
AMP
Ou est le seul endroit ou se retrouve la glucose-6-phosphatase
rein et foie
Role de la glucose-6-phosphatase
déphosphorylise le glucose-6-phosphate en glucose
Pourquoi est ce que le glucose-6-phosphate doit être phosphorylé
car sinon il ne peut pas passer par la membrane
Relation entre la glucolyse et la néoglucogenèse
sont régulé de facon opposée (insuline stimule glycolyse mais inhibe néoglucogénèse) (glucagon stimule néoglucogénèse mais inhibe glycolyse)
Role de fructose-2,6-diphosphate
regulateur majeur du sens des voies métaboliques de la glycolyse et de la néoglucogenèse (kinase et phosphatase)
PAS UNE ENZYME
Quelle enzyme synthétise/dégrade la fructose-2,6-diphosphate et qu’est ce qui la régule
PFK2
insuline et glucagon
Quand est ce que le fructose-2,6-diphosphate est déphosphorylée
lors de prise de repas, donc quand PFK2 est stimulé par insuline
Quand est ce que le fructose-2,6-diphosphate est phosphorylée
à jeun, donc quand PFK2 est stimulé par glucagon
À partir de quelle molécule est formée le fructose-2,6-diphosphate
fructose-6-phosphate
Que stimule directement l’insuline et le glucagon lors de l’activation de la stimulation de la glycolyse/néoglucogénèse
insuline: phosphatase qui déphosphorylise le PFK2 et lui donne une activité kinase, soit lui permet de synthétiser du fructose-2,6-diphosphate à partir de glucose-6-phosphate
glucagon: kinase qui phosphorylise le PFK2 et lui donne une activité phosphatase, soit lui permet de dégrader du fructose-2,6-phosphate en glucose-6-phosphate
en condition anaérobique (absence d’oxygène), enzyme qui transforme le pyruvate en lactate
lactate déshydrogénase
Qu’est ce que la fermentation lactique
transformation du pyruvate en lactate en situation anaérobique par la lactate déshydrogénase
Fonction de la fermentation lactique
régénère NAD+ nécessaire pour l’étape 6 de la glycolyse
en condition aérobique (présence d’oxygène), enzyme qui transforme pyruvate en acétyl-coa
pyruvate déshydrogénase
comment est formé l’acétyl-CoA qui entre dans le cycle de krebs
pyruvate transformé en acétyl-CoA par pyruvate déshydrogénase dans la mitochondrie
Est ce que le cycle de krebs fonctionne en position anaérobique
non
Produits intermédiaires énergétiques libéré en dégradant l’acétyl-CoA en CO2 dans le cycle de Krebs
3NADH
FADH2
GTP
Différence entre la production d’ATP par molécule de glucose en situation aérobique vs anaérobique
anaérobique = 2 ATP par glucose
aérobique = 38 ATP par glucose
2 produits de la voie des pentoses phosphate
NADPH
ribose
2 types de rx chimique
exergonique (dégage é)
endergonique (nécessite é)
Quel type de rx si produit spontannément
exergonique (é libre produit - é libre réactifs = négatif)
Quel type de rx se ne produit pas spontannément
endergonique (é libre produit - é libre réactif = positif)
Quelle est la variation de changement d’énergie libre d’une rx à l’équilibre
0 (aussi vite d’un sens que l’autre)
Qu’est ce que la loi d’action de masse
si on augmente la conc d’un intervenant d’un côté de la rx, on favorise le sens de la rx qui fera disparaitre cet intervenant
Qu’est ce que l’énergie libre
portion de l’enthalpie totale pouvant servir à générer un travail ou engendrer une rx
Comment est obtenue l’énergie necessaire pour une réaction endergonique (é d’activation)
par couplage avec une réaction exergonique qui libère suffisamment d’é
si la somme est négative, la rx à lieu
Que contiennent les composés riches en énergie
au moins un lien covalent (é peut être transférer à une autre molécule)
6 composés riche en énergie
ATP
créatine phosphate
acyls-coenzyme A
phosphoénol pyruvate
1,3-biphosphoglycérate
carbamoyl phosphate
3 composantes de l’ATP
base azotée adénine
ribose
phosphate
Comment se fait la biosynthèse de l’ATP
chaine respiratoire mitochondriale
Qu’est ce qui est nécessaire à l’hydrolyse de l’ATP par une enzyme
association avec des ions magnésiums
2 facteurs qui modifie l’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP en ADP
concentration d’ions Mg
pH
Comment est formé la créatine phosphate
créatine phosphorylée par hydrolyse d’ATP en ADP
Role de la créatine phosphate
réserve d’énergie pour la cellule qui peut être utilisé sans autres réactions métaboliques
Enzyme qui phosphorylise créatine
créatine kinase
Pourquoi dit on que la créatine est un système de tampon d’ATP pour le corps
car en hausse d’énergie (ATP), elle favorise son hydrolyse et forme de la créatine phosphate
en basse d’énergie, elle favorise la phosphorylation d’ADP et reforme de la créatine
La majorité de la créatine est sous forme libre ou sous forme de créatine phosphate
créatine phosphate
Ou est synthétiser la créatinine
foie
rein
pancréas
(avant d’être acheminé dans les muscles)
A.A qui synthétise la créatine 3
arginine
méthionine
glycine
Quelle forme de créatine est éliminé par les reins
créatinine (dans urine)
Est ce que la réaction de transfert d’électron se fait directement entre le NADH + H+ et l’oxygène
non car variation d’énergie libre entre les deux est trop importante et la rx sera explosive (trop grande perte d’énergie)
Qu’est ce qu’un coenzyme
petites molécules qui agissent avec les enzymes qui participent à la réaction mais qui sont recyclé
3 voies métaboliques de catabolisme des nutriments utilisées par l’organisme pour de l’énergie
glycolyse
beta-oxydation
protéolyse
Point d’intégration des différentes voies
cycle de krebs
Bilan total d’ATP pour 1 palmitate (lipide)
129 ATP
Bilan total d’ATP dans le cycle de krebs pour 1 mol acétyl-CoA
12 ATP
Combien de complexes dans la chaine respiratoire
4
2 types de complexe de la chaine respiratoire
3 multiprotéique transmembranaire fixe (I, III, IV)
1 complexe membranaire qui ne traverse pas la membrane (II)
Quels sont les deux transporteurs mobiles d’électron qui permettent le transport entre les complexes membranaires
ubiquinone
cytochrome C
Qu’est ce qui recueille et oxyde les équivalents réducteurs formés durant le métabolisme des glucides, lipides et protéines
chaine respiratoire mitochondriale
Fonction de la chaine respiratoire mitochondriale
transporte les électrons du NADH + H+ et du FADH2 vers l’oxygène
pompe les H+ intracellulaire via les protons, créant un gradiant électrochimique les forçant à passer par le complexe IV et réagir avec l’oxygène
Quel complexe n’est pas transmembranaire
II (il n’est pas capable de pomper des protons
Comment entre le NADH + H+ ou FADH2 dans la mitochondrie si la membrane est imperméable aux molécules chargées
par des transporteur/navettes, soit une voie d’évitement
Voie d’évitement qui fait entrer le NADH dans la mitochondrie
voie d’évitement du malate
3 sites réactifs sur les complexes I, II, III, IV qui permettent le transport des électrons
flavoprotéines
protéine fer-souffre
cytochromes
Que fait le complexe I
accepte des é du NADH + H+
les donne au coenzyme Q (ubiquinone)
pompe des protons
Que fait le complexe II
accepte des é au FADH2
les donne au coenzyme ubiquinone
AUCUN POMPAGE DE PROTONS
Que fait le complexe III
accepte les é du coenzyme Q (ubiquinone)
les donne au cytochrome C
pompe des protons
Que fait le complexe IV
accepte les é du cytochrome C
les donne à l’oxygène moléculaire
pompe des protons
Combien d’é transfer le cytochrome C à la fois
1 (fait des allé retour)
Qu’est ce que la phosphorylation oxydative
couplage entre la respiration cellulaire (oxydation) et la synthèse d’ATP (phosphorylation)
2 sous unités de l’ATP synthase
F0 et F1
Fonction sous unité F0 de l’ATP synthase
canal transmembranaire qui transporte les H+ vers leur gradient électrochimique
Fonction sous unité F1 de l’ATP synthase
phosphorylise ADP et ATP
Qu’est ce qui induit la synthèse d’ATP par l’ATP synthase
protons qui reviennent dans matrice produit mvt mécanique (tourne sous unité gamma) qui change la conformation des sous-unités beta
Combien y a til de site de liaison pour les nucléotides
3
Rendement fina de la phosphorylation oxydative par l’ATP synthase
3 ATP par NADH + H+
2 ATP par FADH2
4 facteurs influencant la vitesse de respiration cellulaire
disponibilité d’ADP
disponibilité substrat
enzymes
disponibilité oxygène
