glucides - partie 2 Flashcards
l’oxydation de glucose en Co2 dans la cellule est contrôlé par quoi majoritairement?
par le rapport ATP/ADP et NADH/NAD+
que crée une augmentation du rapport ATP/ADP dans la glycolyse?
plus le rapport ATP/ADP est élevé, moins la glycolyse est active (++ATP), car l’enzyme PFK est inhibée par allostérie négative par l’ATP
que crée une diminution du rapport ATP/ADP dans la glycolyse?
plus le rapport ATP/ADP est bas, plus la glycolyse est active (++ADP), car la PFK est stimulée par allostérie positive par l’AMP
pourquoi la glycolyse varie de façon inversement proportionnelle à l’augmentation de ATP/ADP?
si la quantité d’ATP augmente dans la cellule, cela veut dire qu’il y a moins de demande d’É et que la cellule est moins active, donc la glycolyse est inhibée (agit sur la PFK)
quelle est l’enzyme de la glycolyse contrôlée par une variation du rapport ATP/ADP?
la PFK : phosphofructokinase
quelles sont les substances qui agissent directement sur la PFK pour contrôler la glycolyse?
l’ATP et l’AMP
comment agissent l’ATP et l’AMP sur la PFK dans le muscle?
par contrôle allostérique
ATP : modulateur allostérique NÉGATIF qui fait de la rétroinhibition
AMP : modulateur allostérique POSITIF qui fait de la rétroactivation
quand est-ce que l’AMP augmente?
AMP augmente quand les besoins en ATP augmentent (concentration d’ATP diminue), car l’utilisation de l’ATP engendre une augmentation de la concentration en ADP, ce qui favorise la génération d’ATP (pour subvenir aux besoins immédiats de la cellule) et d’AMP
pourquoi l’AMP augmente quand les besoins en ATP augmentent?
- en condition d’urgence, il y a utilisation d’ATP, ce qui crée de l’ADP
- il y a ensuite formation de plus d’ATP à partir de 2 ADP ce qui crée aussi de l’AMP comme substrat
- L’ATP est consommé par la cellule et il reste plus d’AMP (indique à PFK de faire de l’ATP)
comment l’ATP module la PFK (actions des sites précisement) ?
la PFK a 2 sites qui interagissent avec ATP : un site catalytique et un site allostérique -
1- si il y a plus ATP : ATP se fixe aux 2 sites = inhibition PFK (pas besoin de faire plus d’ATP)
2- si il y a moins ATP (cellule a besoin d’en faire) : ATP se fixe juste au site catalytique pour faire la rx de la PFK (F-6-P en F-1,6-biP) et stimuler la glycolyse
quels sont les rôles du g-6-p dans la glycolyse?
1- se transforme en F-6-P dans la glycolyse pour régénérer l’ATP
2- se transforme en glycogène s’il y a trop d’ATP et que la cellule n’en a plus besoin
pourquoi le contrôle par allostérie de la voie de glycolyse ne se fait pas sur l’hexokinase, la première enzyme de la voie?
pour permettre au foie et aux muscles de refaire des réserves de glycogène quand ils n’en consomment pas
- si l’hexokinase est inhibée par trop d’ATP, alors elle ne pourra pas transformer le glucose en g-6-P qui ne pourra pas se transformer en réserve de glucogène
effet de l’augmentation du rapport NADH/NAD+ sur l’oxydation du pyruvate?
INHIBATION PDH
- si le NADH augmente, alors il y a moins de NAD+
- le NAD+ est essentiel pour l’oxydation du pyruvate qui doit perdre un électron pour devenir acétyl-coa, donc rx défavorisée
effet de l’augmentation du rapport NADH/NAD+ sur le cycle de Krebs?
INHIBATION des rx de Krebs qui utilisent la NAD+
- si le NADH augmente, alors il y a moins de NAD+
- les réactions où le NAD+ est un substrat sont défavorisées
rx de l’oxydation du pyruvate et cycle de Krebs ayant besoin de NAD+?
pyruvate déshydrogènase, alpha-cétoglutarate déshydrogénase, malate déshydrogénase (et l’autre pas apprendre le nom)
effet de l’augmentation du rapport ATP/ADP sur l’oxydation du pyruvate et le cycle de Krebs?
inhibition de la PDH et de la citrate synthase
- le but de ces rx est de faire de l’É en régénérant de l’ATP
- trop ATP inhibe la PDH et la citrate synthase pour arrêter la production, car il y a assez d’ATP
quel est l’avantage que les rapports NADH/NAD+ et ATP/ADP régulent la glycolyse et le cycle de Krebs
si trop d’ATP ou de NADH (éventuellement ATP), cela permet à la cellule de faire des réserves au lieu d’être actives et de produire plus d’énergie, soit l’ATP
pourquoi les signaux NADH/NAD+ et ATP/ADP sont équivalents?
le couplage de la chaine respiratoire et de l’ATP synthase permet au NADH d’éventuellement être oxydé pour produre de l’ATP
- signal d’augmentation d’ATP peut être envoyé par l’augmentation d’ATP directement ou par l’intermédiaire de NADH
- si niveau ATP adéquat, alors niveau NADH adéquat aussi
Dans le muscle squelettique, lorsque la glycémie est élevée et que les
rapports ATP/ADP et NADH/NAD+ sont aussi élevés, quel est le sort du glucose?
glucose dirigé vers le glycogène car la cellule a assez d’É pour fonctionner, donc glycolyse, oxydation pyruvate et Krebs sont inhibés (glucose en surplus)
Quel est l’effet d’une augmentation du rapport ATP/ADP sur l’activité
de l’ATP synthase et la respiration mitochondriale?
activité réduite de l’ATP synthase et donc de la chaine respiratoire
étapes précises d’une augmentation du rapport ATP/ADP sur l’activité de l’ATP synthase et la respiration mitochondriale?
1- plus d’ATP veut dire moins d’ADP intramitochondriale, qui devient limitant pour l’ATP synthase qui utilise l’ADP comme substrat
2- l’ATP synthase diminue son activitée, donc il y a accumulation de H+ dans l’EIM ** qui ne peut pas sortir de la membrane de la mito
3- les complexes sont bloqués, car gradient trop fort de protons à l’extérieur pour pomper plus de H+
4- diminution de la CR et mise au repos des complexes 1-3-4
Quel est le facteur intracellulaire principalement responsable de la diminution de l’activité de la CR et ATP synthase et quel est son rôle dans ce processus?
ADP = substrat de l’ATP synthase
hypoxie =?
manque de O2 dans une zone
anoxie =?
absence totale de o2 dans une zone
conséquences de l’anoxie ou l’hypoxie sur l’activité de la CR?
diminution de son activité suivie d’arrêt, car l’O2 est l’accepteur final des électrons de la chaine et il est absent
conséquences de l’anoxie ou l’hypoxie des cellules cardiaques sur l’activité de l’ATP synthase?
elle diminue puis se finit, car les échanges d’électrons de la chaine respiratoire ne se font plus
donc plus de transport de H+ à l’extérieur avec l’É des électrons et pas de gradient de H+ qui emprunte l’ATP synthase
conséquences de l’anoxie ou l’hypoxie des cellules cardiaques sur la quantité du NADH mitchondrial?
augmentation, car il ne peut pas donner son électron à la chaine et n’est pas recyclé en NAD+ par la chaine respiratoire
conséquences de l’anoxie ou l’hypoxie des cellules cardiaques sur le cycle de Krebs?
diminution suivi de l’arrêt, car il manque de NAD+ et de FAD qui ne sont plus recyclés par la chaine respiratoire, mais qui sont substrats dans 4 rx du cycle de Krebs
conséquences de l’anoxie ou l’hypoxie des cellules cardiaques sur l’oxydation du pyruvate?
diminution suivi de l’arrêt, car il n’y a pas de NAD+ de recyclé par la chaine respiratoire, donc pas de NAD+ disponible
conséquences de l’anoxie ou l’hypoxie des cellules cardiaques sur la qté d’ATP du cytosol?
diminution, car la principale source d’ATP vient de l’ATP synthase qui est arrêtée
MAIS LA CELLULE VA ESSAYER DE COMPENSER AVEC GLYCOLYSE
conséquences de l’anoxie ou l’hypoxie des cellules cardiaques sur l’activité de la PFK?
elle augmente, car le rapport ATP/ADP ( et ATP/AMP) diminue, donc elle est stimulée
conséquences de l’anoxie ou l’hypoxie des cellules cardiaques sur la glycolyse?
elle augmente pour un certain temps (stimulée par petit rapport ATP(inhibiteur)/AMP (stimulateur)) et devient LA SEULE source d’ATP pour la cellule
est-ce que la LDH est contrôlée?
NON
conséquences de l’anoxie ou l’hypoxie des cellules cardiaques sur l’EFFICACITÉ catalytique de la LDH?
aucune effet, la LDH n’est pas contrôlée
conséquences de l’anoxie ou l’hypoxie des cellules cardiaques sur l’ACTIVITÉ des molécules de LDH?
la glycolyse est stimulée par la baisse d’ATP, donc il y a formation de plus de pyruvate
- plus de substrat = activité enzymatique plus grande, car la LDH est en excès
donc toute augmentation de la quantité de substrat
(pyruvate) engendre une augmentation de la quantité de produit fabriqué, d’où augmentation d’activité
en condition ischémique, l’activité de la LDH est inférieur ou supérieure à celle d’un tissu bien oxygéné?
supérieure
la modification d’activité de la LDH en condition ischémique vs tissu normale est du à un changement du nombre de molécules d’enzymes présentes ou un changement du nombre de molécules de substrat disponible?
nombre de substrat, car la LDH n’est pas contrôlée par le corps
En anaérobiose, le pyruvate est transformé en lactate. Quelles seraient les conséquences si le myocarde ne pouvait pas réaliser cette transformation?
le NAD+ du cytosol s’épuiserait et la glycolyse arrêterait, donc la cellule mourreraient rapidement sans ATP et bcp plus vite que par l’acidification de la cellule
pourquoi est-ce que la formation de lactate est favorisée en condition d’ischémie?
il y a beaucoup de pyruvate et NADH disponibles (NADH pas recyclé en NAD+, CR arrêtée), donc la réaction prévilégiée est vers le lactate
la pyruvate et le lactate sont des..?
acides : acide pyruvique et acide lactique
Quel est l’effet de l’ischémie sur la concentration en protons des
cellules myocardiques et quelle en est la conséquence sur la cellule?
la concentration en protons augmente et le pH diminue, car le lactate et le pyruvate s’ionisent en acides (acides lactique et pyruviques) et créent des H+ dans la cellule
qu’elle est la conséquence de l’augmentation en protons dans les cellules myocardique en ischémie?
le pH diminue : donc acidification qui baisse la vitesse maximale de la PFK et qui réduit l’activité de l’ATPase dans les muscles
Pourquoi la LDH est-elle essentielle aux érythrocytes?
- ils n’ont pas de mitochondries, donc ils ne peuvent pas faire d’ATP autre qu’avec la glycolyse (même si transportent o2, ils ne l’utilisent pas)
- ils doivent donc recycler leur NADH en NAD+ pour faire de l’ATP dans la glycolyse: il le font avec la LDH
Pourquoi la grande majorité des tissus en plus du coeur et des
érythrocytes ont-ils aussi besoin de LDH?
subvenir aux besoins immédiats en ATP de ces tissu quand la qté d’oxygène est insuffisante
est-ce que la LDH peut être utilisé dans l’examen des enzymes pour trouver une maladie?
non, elle est retrouvée partout, pas spécifique à 1 organe
bilan d’ATP glycolyse
10 ATP (2 NADH, 4 ATP) - 2 ATP = 8 ATP
bilan d’ATP oxydation pyruvate
6 ATP (2 NADH)
bilan d’ATP Krebs
24 ATP (6 NADH, 2 FADH2, 2 GTP)
Au cours de laquelle des 3 transformations métaboliques la cellule retire-t-elle le plus d’énergie ?
Krebs
Comparez le nombre de molécules d’ATP (ou leur équivalent) produites par molécule de glucose dans le myocarde normal et par molécule de glucose-6-phosphate dans une région ischémique du myocarde
conditions aérobiques : à partir de glucose 24 ATP (krebs) + 6 ATP (oxydation pyruvate) + 8 ATP (glycolyse = 38 ATP
conditions anaérobique : à partir de glucose-6-phosphate
4 ATP - 1 ATP = 3 ATP
est-ce que le NADH fournit de l’ATP en conditions anaérobiques?
non,il n’est pas recyclé par la CR
Quels processus métaboliques mitochondriaux sont normalement
couplés?
La chaîne respiratoire et la régénération de l’ATP par l’ATP synthase
(phosphorylation oxydative) : le fonctionennement d’une repose sur le fonctionnement de l’autre
Comment agit un découpleur?
permet aux protons du cytosol de pénétrer dans la mitochondrie sans emprunter la voie de l’ATP synthase : sert de navette à protons car il est soluble à la fois dans un milieu aqueux et dans la membrane, qu’il soit chargé ou non d’un proton.
qu’elle est l’effet du découpleur dans la mitochondrie
il dissocie l’ATP synthase et la CR, car les les H+ n’ont plus besoin de passer par ATP synthase pour rentrer dans la mito
- la chaine respiratoire est très active, mais l”ATP synthase ne fonctionne plus, donc plus ATP regénéré
qu’est-ce que le 2,4-dinitrophénol?
un découpleur qui découple l’ATP synthase et la CR
Dans le myocarde bien oxygéné, quels sont les effets du 2,4- dinitrophénol sur la consommation d’oxygène?
augmentation, car les H+ reviennent facilement dans la mito et la chaine peut les utiliser pour fixer les électrons sur l’o2 sans lutter contre le gradient de H+
Dans le myocarde bien oxygéné, quels sont les effets du 2,4- dinitrophénol sur la production d’ATP par l’ATP synthase?
diminution, les H= rentrent dans la mitochondrie par le 2,4-dinitrophénol
Dans le myocarde bien oxygéné, quels sont les effets du 2,4- dinitrophénol sur l’oxydation du NADH et du FADH2?
Augmentation, car la chaîne n’a plus à surmonter le gradient de protons
Dans le myocarde bien oxygéné, quels sont les effets du 2,4- dinitrophénol sur l’activité du cycle de Krebs?
augmentation, car l’activité de la CR augemente et permet de recycler plus de NAD+ et de FAD et le rapport ATP/ADP est diminué
Dans le myocarde bien oxygéné, quels sont les effets du 2,4- dinitrophénol sur l’activité de la glycolyse?
il manque d’ATP, donc elle est stimulé par la baisse du rapport ATP/ADP
Un des effets secondaires indésirables du 2,4- dinitrophénol était une forte élévation de la température corporelle. Expliquez ce phénomène.
le découplage augmente l’activité des voies cataboliques de la CR, mais ce n’est pas toute l’É des électrons qui est convertie en gradient de H+, donc le reste est perdu sous forme de chaleur
Dans un organisme normal, quel mécanisme est principalement responsable de générer la chaleur corporelle ?
perte d’É par la chaine respiratoire
Sur quel complexe de la chaîne respiratoire le cyanure agit-il?
Complexe IV
conséquence inhibition du complexe IV par le cynaure sur la consommation d’O2?
elle diminue, car le complexe 4 qui bloque contribue au blocage du reste des complexes même s’il y a de l’O2
conséquence inhibition du complexe IV par le cynaure sur la production d’ATP par l’ATP synthase?
diminution, car la chaine respiratoire ne fonctionne plus, donc plus de H+ qui traversent et font gradient = aucune ATP par ATP synthase
conséquence inhibition du complexe IV par le cynaure sur l’oxydation du NADH et du FADH2?
diminution, car la CR est bloquée et ils ne sont pas recyclés
conséquence inhibition du complexe IV par le cynaure sur l’activité du cycle de Krebs?
diminution, car il n’y a plus assez de NAD+ et FAD (NADH ET FAD2 pas recyclés par al chaine)
quelle est la conséquence d’un blocage du complexe 2 sur le reste de la chaine respiratoire?
si complexe 2 bloqué, les autre complexes peuvent continuer à tourner, mais le fadh2 n’est pas recyclé
quelle est la conséquence d’un blocage du complexe 2 sur le cycle de krebs et la glycolyse
le cycle a besoin de fad : si il en a plus, il est bloqué
- glycolyse : augmenté, car si krebs tourne plus, la majeur partie ATP pas renouvelée et le faible rapport ATP/ADP stimule la glycolyse
Les conséquences biochimiques d’une inhibition de l’activité des
complexes I, II ou III, de la translocase de l’ATP/ADP ou encore de l’ATP
synthase seraient-elles différentes de celles engendrées par l’inhibition du
complexe IV?
non, la totalité de la chaine est bloquée
- inhibition ATP synthase bloque la chaine
- inhibition translocase bloque ATP synthase
qu’est-ce que l’acidose lactique congénitale type Saguenay lac st jean?
grave maladie métabolique et neurlogique de cause génétique mitochondriale par laquelle il y a une diminution de l’activité de complexe IV
- crée des acidose lactique très graves
- incapacité de ls CR à répondre à ue demande de É accrue, activité de la glucolys augmente et il y a production de lactate
- mort enfant en bas âge
D’après les résultats obtenus avec M.Bouchard, identifiez les marqueurs biologiques de l’infarctus du myocarde (I.M.)
Sous-unité I ou T de la troponine cardiaque
Pourquoi y a-t-il une augmentation des marqueurs sous-unité I ou T de la troponine cardiaque lors de l’I.M.?
ces marqueurs se retrouvent en concentration très importante dans le myocarde comparativement au sang et qu’il y a eu lésion du myocarde
Pourquoi la troponine est rejetée lors d’un IM?
souffrance du myocarde rend plus perméable les cellules, troponine sort de la cellule et se retrouve dans le sang
- elle continue tout le temps que la cellule souffre
- explique que la troponine n’est pas spécifique de l’infactrus même si elle est spécifique du coeur
À quel moment après l’infarctus peut-on noter une augmentation significative des marqueurs de M,bouchard?
après 3h
Pourquoi la troponine cardiaque est-elle le marqueur par excellence
de l’IM
2 de ses S-U (I et T mais pas C) est spécifique au coeur et diff des ¢ muscle
Pourquoi la CK n’est-elle pas le marqueur par excellence de l’IM?
elle est présente autant dans le muscle squelettique que dans le myocarde et ne possède donc pas de spécificité cardiaque.
pourquoi la troponine est spécifique du coeur mais pas de l’infarctus?
n’importe quelle blessure au coeur entraine une augmentation de troponine
Identifier les principaux facteurs qui contrôlent l’activité métabolique de l’oxydation du glucose en CO2 dans la cellule.
L’activité des voies métaboliques chargées de l’oxydation du glucose en CO2 dans la cellule varie en fonction de la variation des rapports ATP/ADP et NADH/NAD+.
à quel moment et dans quelles cellules la formation de lactate sera-t-elle prévilégiée?
Glycolyse dans les globules rouges (pas de mito, donc tjrs), les cellules musculaires en activitées intense et les
cellules privées d’oxygène
Distinguer le contrôle de l’activité métabolique de l’oxydation du glucose dans la cellule cardiaque anoxique en opposition à la cellule cardiaque bien oxygénée.
Au cours de l’angine et surtout lors de l’infarctus du myocarde, le glucose de même que l’oxygène atteignent peu ou pas le myocarde. Dans ces conditions ischémiques, c’est l’apport en oxygène qui est le facteur limitant la contraction cardiaque. De fait, en l’absence d’apport sanguin de glucose, le glucose-6-phosphate est formé à partir du glycogène myocardique.
