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Biochimie et métabolisme > Gluconéogenèse et phosphorylations oxydatives > Flashcards

Gluconéogenèse et phosphorylations oxydatives Flashcards

1
Q

Vrai ou Faux: le glucose occupe une place centrale dans le métabolisme à la fois comme carburant et comme activateurs de plusieurs voies métaboliques

A

Faux, il agit comme carburant et comme précurseur de glucides essentiels de structures et d’autres molécules biologiques

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Q

Nommer des exemples de cellules utilisant le glucose comme source d’énergie

A

Globules rouges
Cellules du cerveau

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3
Q

En quoi cela pose un problème que plusieurs cellules dépendent uniquement du glucose comme source d’énergie?

A

Les réserves du foie en glycogène peuvent fournir du glucose seulement pour une demi-journée lors d’un jeûne ou de privation de nourriture.

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4
Q

Que fait-on en cas de jeûne si les réserves de glycogènes sont insufissantes?

A

La gluconéogenèse va produire le glucose nécessaire

64% du glucose dans les 22 premières heures

100% du glucose après 48 heures de jeûne

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5
Q

Vrai ou Faux: la gluconéogenèse est un processus qui demande de l’énergie

où sera tirée cette énergie?

A

Vrai, cette énergie sera tirée des réserves de lipides

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6
Q

Quel (s) organe(s) assure (nt) la gluconéogenèse?

A

Le foie à 99% et un mini peu les reins
c’est donc un processus hépatique

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7
Q

Nommer les différents précurseurs non glucidiques utilisés lors de la gluconéogenèse

A

Lactate
Pyruvate
Intermédiaires du cycle de Krebs
Tous les acides aminés sauf la leucine et la lysine

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8
Q

Vrai ou Faux: les triglycérides peuvent aussi être utilisés comme intermédiaires non glucidiques lors de la gluconéogenèse

A

Faux, seulement le glycérol peut être utilisé

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9
Q

Pourquoi le glycérol peut-il être utilisé comme intermédiaire lors de la gluconéogenèse?

A

car il est transformé en DHAP qui est directement un intermédiaire de la gluconéogenèse

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10
Q

Pourquoi la leucine, la lysine et les acides gras ne sont pas de bons précurseurs pour la gluconéogenèse?

A

Ils sont converti en acétyl-CoA qui a 2 carbones qu’on veut incorporer dans une molécule de glucose. Dans le cycle, il y a 2 réactions de décarboxylation avant d’arriver à l’oxaloacétate, les 2 carbones sont perdus et donc jamais incorporés dans une molécule de glucose

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11
Q

Vrai ou Faux: il existe une voie chez les animaux qui permette la conversion d’Acétyl-CoA en oxaloacétate et on nomme cette voie : voie des pentoses posphates

A

Faux, il n’existe pas de voie chez les animaux pour convertir l’acétyl-coa en oxaloacétate.

Ceci explique aussi pourquoi la leucine, la lysine et les acides gras ne peuvent pas être des précurseurs de glucose chez les animaux

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12
Q

La gluconéogenèse utilisé 7 enzymes de la glycolyse, 3 de ces enzymes catalysent des rxn très exergonique dans le sens de la glycolyse et doivent donc être contournées, quelles sont ces enzymes?

A

PFK
pyruvate kinase
hexokinase

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13
Q

Qu’est-ce que la gluconéogenèse?

A

Nouvelle synthèse de glucose à partir de précurseurs non glucidiques

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14
Q

Vrai ou Faux: la glycolyse et la gluconéogenèse sont régulées en même temps et de manière dépendantes

A

Faux, ces 2 voies sont régulées de manière indépendantes

Lorsqu’une est activée, l’autre peut être inhibée

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15
Q

Vrai ou Faux: la formation du PEP à partir du pyruvate est exergonique

A

Faux, elle est endergonique donc nécessite un apport en énergie

Le pyruvate doit donc être transformé en oxaloacétate (du pyruvate activé)

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16
Q

Qui suis-je: intermédiaire à haute énergie dont la décarboxylation exergonique fournit l’énergie libre nécessaire à la synthèse de PEP

A

Oxaloacétate

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17
Q

La transformation de pyruvate en PEP en passant par l’oxaloacétate nécessite 2 enzymes, quelles sont-elles?

A
  1. pyruvate carboxylase
  2. PEP carboxykinase
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18
Q

Que fait la pyruvate carboxylase?

A

Catalyse la formation ATP-dépendante d’oxaloacétate à partir du pyruvate et de HCO3-

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19
Q

Que fait la PEP carboxykinase?

A

tranformation l’oxaloacétate en PEP dans une réaction qui utilise le GTP comme agent phosphorylant

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20
Q

Qui suis-je: protéine tétramérique (4 sous-unités identiques de 120kDa) qui utilise la biotine comme cofacteur?

A

Pyruvate carboxylase

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21
Q

Quelle enzyme utilise la biotine comme groupement prosthétique?

A

Pyruvate carboxylase

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22
Q

Que fait la biotine?

A

Elle fixe le CO2 temporairement

Joue le rôle de transporteur de CO2 en formant un substituant carboxylé sur son groupe uréido

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23
Q

Comment la biotine est-elle liée à la pyruvate carboxylase?

A

Les 2 sont liés par une liaison amide

Entre le groupement carboxylique de la chaine latérale valérate de la biotine et le groupement amine d’un résidu lysine de la pyruvate carboxylase

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24
Q

Vrai ou Faux: la biotine est un facteur de croissance des levures et un nutriment essentiel pour l’homme?

A

Vrai,

Sa carence est rare, car on retrouve la biotine un peu partout dans les aliments et car elle est synthétisée par la flore bactérienne intestinale

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25
Si quelqu'un a une déficience en biotine, quelle est la cause?
Consommation excessive de blancs d'oeufs.
26
Comment les blancs d'oeufs peuvent-ils causer une carence en bitoine?
Ils contiennent de l'avidine qui se lie fortement à la biotine et empêche son absorption intestinale
27
Quel est le signal qui dit qu'on a un besoin supplémentaire en oxaloacétate?
Accumulation d'acétyl-CoA
28
Quelles sont les 2 régulations de la pyruvate carboxylase?
1. acétyl-CoA = activateur allostérique de l'enzyme 2. concentration ATP élevée= cycle de Krebs inhibé et oxaloacétate est utilisée dans la gluconéogenèse. Pyruvate carboxylase activée alors que la pyruvate déshydrogénase est inhibée = régulation réciproque
29
Qui suis-je: enzyme monomérique qui catalyse la décarboxylation GTP-dépendante de l'oxaloacétate pour donner du PEP et du GDP?
PEP carboxykinase
30
Pourquoi l'oxaloacétate peut-il être considéré comme étant du pyruvate activé?
Car le CO2 utilisé pour carboxyler le pyruvate en oxaloacétate est éliminé lors de la formation du PEP.
31
En quoi cette réaction est-elle utile: décarboxylation GTP-dépendante de l'oxaloacétate pour donner du PEP et du GDP
Elle permet de contourner la pyruvate kinase (enzyme qui catalyse une réaction très exergonique du PEP en pyruvate dans la glycolyse)
32
Où se fait la formation d'oxaloacétate à partir de pyruvate ou d'autres intermédiaires de l'acide citrique?
Dans les mitochondries uniquement
33
Où se déroule la transformation du PEP en glucose?
Dans le cytosol
34
Où est localisée la PEPCK?
Chez l'homme = dans le cytosol et la mitochondrie Localisation variée pour les autres espèces
35
Pourquoi doit-on transporter le substrat de la gluconéogenèse?
Il se trouve dans la mitochondrie, mais la gluconéogenèse se déroule dans le cytosol
36
Existe-t-il un système de transport pour l'oxaloacétate?
Non, il doit donc être transformé en premier en aspartate ou en malate qui eux ont des systèmes de transport mitochondriaux
37
Vrai ou Faux: la réaction de la PFK et celle de l'héxokinase sont très exergonique dans le sens de la gluconéogenèse
Faux, elles sont endergoniques dans le sens de la gluconéogenèse
38
Où est exprimée la glucose-6-phosphatase
Dans le foie et les reins
39
Que font le fructose 1,6-biphosphatase et la glucose-6-phosphatase?
Hyrdrolysent le G6P et le F6P en libérant du Pi
40
Vrai ou Faux: la régulation de la gluconéogenèse et de la glycolyse n'est pas 100% nécessaire
Faux; sans régulation le cycle serait futile (chaque tour, on perd 4 équivalents d'ATP)
41
Vrai ou Faux: la régulation de la glycolyse et de la gluconéogenèse est dite réciproque
vrai
42
Décrire la régulation par les effecteurs allostériques de la PFK?
positivement par l'AMP négativement par l'ATP
43
Décrire la régulation par les effecteurs allostériques de la fructose biphosphatase
négativement par AMP
44
Décrire la régulation par les effecteurs allostérique de la pyruvate kinase
Négativement par ATP
45
Décrire la régulation par les effecteurs allostériques de la pyruvate carboxylase
Positivement par l'acétyl-CoA
46
Vrai ou Faux: la glycolyse et la gluconéogenèse sont aussi régulées par le fructose-2,6-biphosphate (F2,6P)
Vrai, il est un activateur puissant de la PFK (glycolyse) un inhibiteur puissant de la fructose-1,6-biphosphate (gluconéogenèse)
47
Le contrôle allostérique exercé par le F2,6P est-il plus fort ou moins fort que celui exercé par l'ATP
Plus fort, il a précédance dessus celui de l'ATP
48
Qu'est-ce qui régule la synthèse du F2,6P?
les hormones pancréatiques (insuline glucagon)
49
Décrire l'enzyme qui synthétise et dégrade le F2,6P
enzyme bi-fonctionnelle ayant 2 domaines catalytiques 1. PFK-2 F6P+ATP -->F 2,6-biphosphate +ADP+ H+) 2. Fructose-biphosphate-2 (FBPase-2) F2,6biphosphate +H2O -->F6P+Pi
50
Que fait le F2,6P sur la fructose biphosphatase 1?
Inhibe
51
Que fait le F2,6P sur la PFK?
Active
52
Vrai ou Faux: la glycolyse et la gluconéogenèse sont contrôlés par la glycémie
Vrai, le glucose dans le sang contrôle ces 2 voies Le contrôle est surtout excercé par les hormones pancréatiques (insuline et glucagon)
53
Qu'engendre une baisse de la concentration de glucose?
Libération de glucagon
54
Que fait le glucagon?
Il augmente le niveau d'AMPc (second messager) L'AMPc active ensuite la protéine kinase A qui vient stimuler la gluconéogenèse et inhiber la glycolyse
55
La PKA phosphoryle plusieurs proéines cibles, quelles sont-elles?
1. pyruvate kinase (inactivée lorsque phosphorylée) 2. enzyme bi-fonctionnelle PFK-2/FBPase2 (activité PFK2 est inhibée et celle de FBPase 2 est stimulée. La concentration de F2,6P diminue ce qui favorise la gluconéogenèse 3.protéine CREB stimule directement la transcription du gène PEPCK (gluconéogenèse favorisée)
56
Résumer la régulation par le glucagon
concentration de glucose sanguin est basse sécrétion de glucagon augmente concentration d'AMPc augmente activation de la PKA phosphorylation de la FBPase-2/PFK-2 activation de la FBPase-2 et inhibition de la PFK-2 concentration de F2,6P est diminuée activité PFK-1 est inhibée et l'activité FBPase-1 est augmentée gluconéogenèse est augmentée
57
Que se passer-t-il au niveau du pancréas quand la concentration de glucose augmente?
Libération d'insuline pour faire diminuer la glycémie
58
Que fait l'insuline dans le foie?
- elle active les phosphodiestérases qui viennent dégrader l'AMPc (second messager éliminé) - elle active la phosphoprotéine phosphatase-1 (PP1) = diminution du signal du glucagon
59
Quels sont les effets de l'absence d'AMPc et de l'inactivation de la PP1?
- pyruvate kinase est déphosphorylée = active donc la glycolyse est favorisée - enzyme bi-fonctionnelle FBPase-2/PFK-2 est déphosphorylée. L'activité PFK-2 est stimulée et l'activité FBPase-2 est inhibée. La concentration de F2,6P augmente ce qui favorise la glycolyse en stimulant PFK-1
60
Qu'est-ce que les cycles de Cori?
Cycle dans le foie et les muscles qui rassemblent toute la glycolyse et la gluconéogenèse
61
Que se passe-t-il lors d'un exercice intense?
Production de lactate par le muscle car la demande en ATP dépasse le flux oxydatif
62
Que génère la réduction du pyruvate en lactate?
Le NAD+ nécessaire pour permettre la progression de la glycolyse et la formation d'ATP additionnel
63
Comment le lactate est-il transporté au foie ?
Par la circulation sanguine
64
Que se passe-t-il avec le lactate une foie qu'il est dans le foie?
Il est reconvertit en pyruvate par la lactate déshydrogénase pour donner ensuite du glucose par la gluconéogenèse
65
Que se passe-t-il durant le cycle de Cori?
Le lactacte transféré au foie par la circulation sanguine où il est reconverti en pyruvate par la lactate déshydrogénase pour donner ensuite du glucose par la gluconéogenèse
66
Vrai ou Faux: le cycle de Cori est un cycle futile
Vrai, il consomme ++ d'ATP
67
Avons-nous besoin d'énergie pour reconvertir le lactate du muscle en glucose?
Oui, on en a besoin dans le foie pour faire la transformation et aussi pour le retransporter au muscle pour l'incorporation dans le glycogène ou le dégradation via la glycolyse
68
Combien d'équivalents en ATP sont consommés dans les cycles de Cori?
6 4ADP et 2 GDP
69
Quel est le but de la voie des pentoses phosphate?
Générer ribose et NADPH
70
Qui suis-je: monnaie énergétique principale, son hydrolyse libère de l'énergie et est couplée à des fonctions cellulaires endergoniques
ATP
71
Quelle est la deuxième monnaire énergétique de la cellule
NADPH a une puissance réductrice
72
Nommer des exemples de réactions nécessitant le système NADP+/NADPH?
- biosynthèse des acides gras - biosynthèse du cholestérol - métabolisme des stéroïdes, des médicaments - prévention du stress oxydatif
73
Vrai ou Faux: le NADPH et le NADH sont interchangeables?
Faux, malgré leur analogie chimique, ils ne sont pas métaboliquement interchangeables
74
À quoi sert le système NADP+/NADPH
Réactions de biosynthèse réductrice
75
À quoi sert le système NAD+/NADH
transport des électrons et la production d'ATP
76
Quelle caractéristique des enzymes permet de faire la distinction entre les réactions qui utilisent le NADP+ VS le NADPH
C'est grâce à leur très grande spécificité enzymatique
77
Quel est le ratio de NAD+/NADH maintenu normalement?
= 1000 cela favorise l'oxydation des métabolites impliquant le NAD+
78
Qu'engendre le ration NADP+/NADH = 0,1?
Cela favorise la réduction des métabolites impliquant le NADPH
79
Comment et par quoi est formé le NADPH?
Par l'oxydation du G6P par la voie des pentoses phosphate
80
Quel est l'autre nom pour la voie des pentoses phosphate?
Shunt des hexoses monophosphate Voie du phosphogluconate
81
Quels sont les 2 principaux produits de la voie des pentoses phosphate?
NADPH Ribose-5-phosphate (R5P)
82
Qui suis-je: précurseur essentiel pour la synthèse des nucléotides
R5P
83
Où ont lieu la voie des pentoses phosphate chez les mammifères?
Cytoplasme
84
Quelle est la réaction globale de la voie des pentoses phosphate?
3 G6P + 6 NADP+ + 3 H2O --> 6 NADPH + 6H + 3 CO2 + 2F6P + GAP
85
Quelles sont les 3 phases dans la voie des pentoses phosphate?
1. rxn d'oxydation (irréversible) qui donne du NADPH et du ribulose-5-phosphate (Ru5P) 2. rxn d'isomérisation et d'épimérisation qui transforment le Ru5P en R5P et en xylulose-5-phosphate (Xu5P) 3. série de rxn de rupture et de formation de liaisons C-C qui transforment deux molécules de Xu5P et une molécule de R5P en 2 molécules de F6P et une molécule de GAP
86
Parmi les 3 phases de la voie du pentose phosphate, la ou lesquelles sont réversibles?
Phase 2 et phase 3
87
Pourquoi les phases 2 et 3 sont-elles réversibles?
Ce sont des réactions non oxydatives Donc lorsque la cellule a besoin de nt, la phase 3 s'inverse pour produire du R5P à partir du F6P et du GAP. Le F6P peut aussi être transformé en G6P et la phase 1 recommence
88
Dans la phase 3, quelles sont les structures qui agissent comme nucléophile?
Les carbanions
89
Quelle enzyme utilise du NADP+ comme coenzyme?
G6P déshydrogénase (G6PDH)
90
Qu'est-ce qui inhibe la G6P déshydrogénase?
Le NADPH quand la concentration de NADPH baisse, l'activité de la G6PDH augmente
91
Vrai ou Faux: le R5P est utilisé pour la biosynthèse des nucléotides
Vrai
92
Que se passe-t-il si la phase 3 n'est pas catalysée?
le Ru5P peut former du Xu5P et du R5P
93
Que se passe-t-il lorsque le besoin en NADPH et plus grand que les besoins du R5P?
Le R5P est transformé en F6P et GAP. Ils peuvent ensuite être transformés en G6P via la gluconéogenèse afin d'amorcer la voie des pentoses phosphate et générer à nouveau du NADPH
94
Que se passe-t-il lorsque la quantité de NADPH est suffisante?
le R5P est transformé en F6P et GAP. Ils sont ensuite dégradés par la glycolyse
95
Qu'est-ce que le flux de la voie des pentoses phosphate?
La vitesse de formation de NADPH
96
Qu'est-ce qui contrôle le flux de la voie des pentoses phosphate?
La vitesse de la réaction catalysée par l'enzyme G6PDH
97
Qui suis-je: inhibiteur allostérique puissant de la G6PDH?
NADPH

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