Glycolyse Flashcards
La glycolyse est la voie par laquelle ? est converti en ? via une succession de ? bien définies.
2 phases = ?
La glycolyse prépare le glucose ainsi que d’autres glucides à la dégradation par oxydation (cycle acide citrique et phosphorylations oxydatives).
le glucose
en pyruvate
10 réactions enzymatiques
Phase 1 non-oxydative et phase 2 oxydative
D’ou vient le glucose?
Alimentation ou réserves cellulaires (polysaccharides, disaccharides et monosaccharides par néoglucogenèse qui vont pouvoir participer à la glycolyse)
*Néoglucogenèse = aussi appelée gluconéogenèse, est la synthèse du glucose à partir de composés non glucidiques (pas l’inverse de la glycolyse, pas les mêmes voies)
Les enzymes de la glycolyse sont toutes situées dans ? (même si processus oxydatif en partie) et y flottent librement
Puisque la glycolyse est une voie métabolique, son but est de partir avec ? et arriver avec ?
Elle transforme le glucose en ? (pyruvate) d’énergie libre ?
Bilan net glycolyse = ?
Stratégie chimique de la glycolyse (3) :
le cytosol
beaucoup d’énergie (- stable)
moins d’énergie (+ stable)
2 unités C3
inférieure
2 molécules ATP/glucose (on en fait 4 mais on en utilise 2)
Addition groups phosphoryle au glucose + conversion chimique des intermédiaires phophorylés à haut potentiel énergétique + couplage chimique entre hydrolyse de ces composés et synthèse ATP
Quelle est la réaction globale de la dégradation du glucose par la voie glycolytique?
glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2Pi donne 2 pyruvate + 2 NADH + 2 ATP + 2 H2O + 2 H+
Phase non oxydative
Étape 1 :
Première molécule =
Enzyme =
Requiert quel cofacteur?
Produit =
Hexokinase et première utilisation de l’ATP
Glucose
Hexokinase ou glucokinase (foie) qui catalyse les phosphorylations de plusieurs hexoses
Mg2+ (masque les charges négatives en se complexant avec les atomes d’oxygène)
Glucose 6-phosphate
Lors de la première étape de l’hydrolyse, il y a un transfert de groupement phosphoryle au glucose et non pas à l’eau (hydrolyse) pour donner ADP + Pi?
Raison principale:
Glucose induit un changement de conformation important de l’hexokinase
Parce que sinon, hydrolyse de l’ATP serait favorisée… Parce que :
- Molécule d’eau est plus petite que le glucose
- Concentration eau plus grande dans cellule que la conc de glucose
- Transfert groupement phosphoryle à l’eau est plus exergonique que le transfert au glucose
Quel sucre n’est pas un bon substrat pour l’hexokinase et pourquoi?
Le xylose réduit donne?
Le xylose
C’est un pentose et il lui manque un groupement hydroxyle. Il demeure inchangé après avoir passé sous l’action de l’hexokinase.
Le xylitol, un édulcorant avec pouvoir sucrant et rafraichissant mais plus faible apport calorique (moins métabolisé).
Étape 2 :
Réactif =
Enzyme =
Produit = ?
Isomérisation sans enzyme fait que c’est une réaction ? mais pas ? avec un intermédiaire ?
glucose-6-phosphate
phosphoglucose isomérase (réarrangement des carbones, catalyse acido-basique et stéréospécifique)
fructose-6-phosphate
acido-basique
stéréospécifique
cis-enediolate
Étape 3 :
Réactif =
Enzyme =
Produit =
Enzyme ici joue un rôle déterminant dans catalyse car ?
Fructose-6-phosphate
phosphofructokinase (PFK) avec Mg2+
Fructose-1,6-bisphosphate
elle catalyse une réaction à vitesse limitante
Étape 4 :
Réactif =
Enzyme =
Produit =
Fructose-1,6-bisphosphate
Aldolase (clivage aldolique)
2 molécules : glycéraldéhyde-3-phosphate et dihydroxyacétone phosphate
Étape 5 :
Réactif =
Enzyme =
Produit =
DHAP (cétose) ou dihydroxyacétone phosphate
triose phosphate isomérase
glycéraldéhyde-3-phosphate
(pusique seulement l’aldose GAP va être utilisé dans la voie glycolytique, on convertit DHAP)
Étape 6 :
Réactif =
Enzyme =
Produit =
Oxydation et phosphorylation groupement aldéhyde GAP avec transfert d’électrons pour réduire NAD+ en NADH
glycéraldéhyde-3-phosphate
glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase (GAPDH)
1,3-bisphosphoglycérate (un acyl phosphate, composé à fort potentiel de transfert de groupement phosphate qui représente le premier intermédiaire riche en énergie)
Étape 7 :
Réactif =
Enzyme =
Produit =
1,3-bisphosphoglycerate
phosphoglycérate kinase (PGK)
3-phosphoglycerate
*Première regénération ATP
*Oxygène du phosphate en position B de l’ADP agit comme nucléophile
Par définition, ? est une enzyme qui transfère un groupement phosphoryle depuis l’ATP sur un métabolite. (Rien n’est implicite quand au sens exergonique du transfert!!)
la kinase
Étape 8 :
Réactif =
Enzyme =
Produit =
3-phosphoglycerate
phosphoglycerate mutase (PGM)
2-phosphoglycerate
Par définition, ? catalyse le transfert d’un groupement fonctionnel d’une position à une autre à l’intérieur d’une même molécule.
une mutase
Étape 9 :
Réactif =
Enzyme =
Produit =
2-phosphoglycerate
énolase (catalyse réaction déshydratation donc élimination H2O)
phosphoenolpyruvate
*Formation 2e intermédiaire riche en énergie
Étape 10 :
Réactif =
Enzyme =
Produit =
phosphoénolpyruvate
pyruvate kinase (PK)
pyruvate
*2e regénération ATP
*Le mécanisme catalytique du pyruvate kinase se fait en 2 étapes :
- Attaque nucléophile de l’ADP sur PEP pour former de l’ATP et de l’énolpyruvate
- Tautomérisation de l’énolpyruvate en pyruvate
Sort du pyruvate en anaérobiose = ?
Décrire réaction :
Quelles sont les 2 processus pour regénérer le NAD+ en conditions d’anaérobie?
fermentation homolactique
pyruvate se transforme en lactate avec l’enzyme lactate déshydrogénase en réoxydant NADH en NAD+ qui se trouve en quantité limitée et doit être recyclé/regénéré
- Fermentation homolactique dans le muscle via enzyme lactate déshydrogénase
- Fermentation alcoolique dans la levure via 2 réactions enzymatiques
Lors de la fermentation homolactique dans le muscle via l’enzyme déshydrogénase (LDH), que se passe-t-il avec la plus grande partie du lactate?
Qu’est-ce qui est la cause des douleurs musculaires suite à un exercice intense?
Exporté de la cellule musculaire et transporté par le sang jusqu’au foie ou il est reconvertit en glucose
L’accumulation d’acide résultant de la glycolyse et de l’utilisation d’ATP
Fermentation alcoolique
La levure recycle ? en transformant ? en ? et ?
La levure produit ces 2 produits en 2 réactions successives =
le NAD+
pyruvate
éthanol et CO2 (levure peut tolérer des plus grandes concentrations d’éthanol (12%) alors que plupart des organismes 5%)
1 - Décarboxylation catalysée par PDC (pyruvate decarboxylase) qui n’existe pas dans le règne animal. La PDC requiert TPP (thiamine pyrophosphate) comme coenzyme
2- Réduction catalysée par alcool déshydrogénase qui convertit acétaldéhyde en éthanol
Quelles sont les réactions irréversibles représentant des points de contrôle de la glycolyse?
Les autres réactions sont proches de ?
Étapes 1, 3 et 10
l’équilibre
Métabolisme du fructose
2 voies qui assurent le métabolisme =
1- Muscle : hexokinase convertit fructose en fructose-6-phosphate
2- Foie : glucokinase ne phosphoryle pas fructose directement… Perte de 3 ATP, déplétion Pi, augmentation glycolyse et augmentation lactate et acidose
Métabolisme du galactose
Galactose est un ? du glucose
Puisque ? ne reconnaissent pas la configuration du galactose, ? doit avoir lieu avant que le galactose ne rejoigne la voie glycolytique.
Besoin de quelle enzyme?
Maladie génétique caractérisée par l’impossibilité de convertir galactose en glucose = ?
épimère en C4
les enzymes de la glycolyse
réaction d’épimérisation
UDP-galactose-4-epimerase
galactosémie
Quels sont les 2 intermédiaires riches en énergie produits par la glycolyse?
1,3-Bisphosphoglycerate (étape 6)
Phosphoénolpyruvate (étape 9) (PEP)
Quelles sont les 2 réactions avec regénération d’ATP?
Étape 7
Étape 10
Quand est-ce qu’on prend les Mg2+ comme cosubstrat?
Avec les kinases
Quelle enzyme catalyse la décarboxylation du pyruvate et ne fait pas partie du règne animal?
TPP = thiamine pyrophosphate
*Thiamine = vitamine B = doit être fournie dans l’alimentation
Carence en vit B provoque maladie = béribéri
