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BCM1502 > Glycolyse > Flashcards

Glycolyse Flashcards

1
Q

La glycolyse est importante car elle fait partie du métabolisme central essentiel pour toutes les cellules humaines. Vrai ou faux?

A

Vrai

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Q

Est-ce que la glycolyse peut être considérée comme une cible thérapeutique pour le traitement des cancers? Expliquez.

A

Oui, car les cellules cancéreuses sont plus sensibles aux inhibiteurs que les cellules normales. Les cellules cancéreuses utilisent majoritairement la voie métabolique de la glycolyse, alors que les cellules normales utilisent d’autres voies métaboliques, en plus de la glycolyse.

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3
Q

Qu’elle est l’unité universelle d’énergie libre des systèmes biologiques?

A

L’adénosine triphosphate (ATP)

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4
Q

La glycolyse est une voie métabolique catabolique ou anabolique ?

A

Catabolique

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5
Q

Expliquez le concept des réactions couplées.

A

Le but des réactions couplées est de rendre des réactions endergoniques possibles en les couplant à des réactions exergoniques.

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6
Q

Donnez un exemple de réactions couplées.

A

Le couplage à la déphosphorylation de composés riches en énergie.

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7
Q

Est-il nécessaire de lier les réactions endergoniques et exergoniques?

A

Oui, car la vitesse de la réaction endergonique serait beaucoup trop lente en absence de l’enzyme.

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8
Q

Lors de la glycolyse, le glucose est converti en quelles molécules? Combien de réactions enzymatiques se produisent lors de cette voie métabolique?

A

Deux pyruvates sont produits après 10 réactions enzymatiques.

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9
Q

La glycolyse est elle une voie métabolique efficace? Combien d’ATP par glucose produit-elle?

A

C’est une voie métabolique inefficace qui produit seulement 2 ATP pour un glucose.

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10
Q

Un des buts de la glycolyse est de produire des équivalents réducteurs pour la phosphorylation oxydative. Vrai ou faux?

A

Vrai

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11
Q

Le cofacteur Nicotinamide adénine dinucléotide (NAD) est le cofacteur de quel type d’enzyme? Est-il un porteur des équivalents réducteurs ou oxydatifs?

A

Le cofacteur NAD est le cofacteur pour les enzymes oxydoréductases et est porteur des équivalents réducteurs.

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12
Q

Il est possible de mesurer la réduction du NAD+ par spectrophotométrie à 500 nm. Vrai ou faux?

A

Faux. Il est possible de mesurer cette réaction de réduction par spectrophotométrie à 340 nm.

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13
Q

La réaction globale de la glycolyse consiste en utilisant 1 glucose, 2 NAD+, 2 ADP et 2 phosphate inorganique, pour former 2 NADH, 2 pyruvates, 4 ATP, 2 molécules d’eau et 4 protons (H+). Vrai ou faux? Expliquez.

A

Faux.

Tout est correct sauf le nombre d’ATP. Il est vrai que la glycolyse produit 4 ATP, mais deux d’entre eux sont utiliser pendant la voie métabolique. Ainsi le bilan total est de 2 ATP.

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14
Q

Que se passe-t-il lors de la première réaction d’engagement de la glycolyse? Précisez les molécules impliquées.

A

Un groupement phosphoryle de l’ATP est transféré au glucose pour donner le glucose-6-phosphate.

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15
Q

Quel est le nom de l’enzyme catalysant la première réaction d’engagement de la glycolyse?

A

L’Hexokinase (HK)

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16
Q

L’Hexokinase est une enzyme très spécifique. Vrai ou faux?

A

Faux. L’Hexokinase n’est pas très spécifique car elle peut agir en présence de n’importe quelle molécule à 6 carbones.

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17
Q

Le co-facteur Mg2+ de l’Hexokinase et l’ATP sont essentiels à la réaction. Vrai ou faux?

A

Vrai.

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18
Q

Quel est le rôle du cofacteur Mg2+? Pourquoi est-il important au niveau du mécanisme de la réaction?

A

Le rôle du cofacteur Mg2+ est de masquer/neutraliser les charges négatives au niveau de l’ATP.

Son rôle est important puisqu’en masquant les charges négatives des atomes d’oxygène du phosphore, il rend le phosphore plus accessible à l’attaque nucléophile de la molécule à 6 carbones.

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19
Q

Quel est le type de réaction à deux substrats de la première réaction de la glycolyse?

A

Réaction Bi Bi aléatoire.

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20
Q

Qu’est-ce que l’Hexokinase va former avec le glucose, le Mg2+ et l’ATP?

A

Un complexe ternaire.

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21
Q

Lors de la deuxième étape de la glycolyse, le glucose-6-phosphate (G6P) , un aldose, est converti en quel isomère? De quel type de sucre s’agit-il?

A

Le G6P est converti en Fructose-6-phosphate, un cétose.

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22
Q

Quelle enzyme catalyse la deuxième réaction de la glycolyse?

A

La phosphoglucose isomérase (PGI).

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23
Q

L’isomération du glucose-6-phosphate nécessite l’ouverture du cycle. Vrai ou faux?

A

Vrai.

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24
Q

Quel groupement de la phosphoglucose isomérase catalyse l’ouverture du cycle lors de l’isomérisation du glucose-6-phosphate? Quelle liaison sera brisée, la liaison O-C1 ou O-C6?

A

Le groupe acide (Lys) catalyse l’ouverture du cycle.

C’est la liaison O-C1 qui sera brisée.

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25
Q

Suite à l’ouverture du cycle de la deuxième réaction de la glycolyse, un groupement basique de la PGI va capter un proton sur quel carbone du G6P?

A

Sur le carbone 2.

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26
Q

Suite aux actions du groupe acide et du groupe basique de la PGI, que se passe-t-il avant la formation du fructose-6-phosphate?

A

Il y a un échange de proton jusqu’à la fermeture du cycle, formant ainsi le fructose-6-phosphate (F6P).

27
Q

Résumez en trois étapes l’isomérisation du glucose-6-phosphate.

A
  1. Un groupe acide (Lys) de la PGI catalyse l’ouverture du cycle du glucose-6-phosphate.
  2. Un groupe basique de la PGI capte le proton acide au niveau du carbone 2 du glucose-6-phosphate.
  3. Un échange de proton se fait au travers de la molécule jusqu’à la fermeture du cycle formant donc le fructose-6-phosphate.
28
Q

Puisque l’enzyme Phosphofructokinase (PFK) est une kinase, elle aura besoin d’un cofacteur Mg2+ et d’ATP, pour catalyser la troisième réaction de la glycolyse. Vrai ou faux?

A

Vrai.

29
Q

C’est seulement rendu à la troisième réaction de la glycolyse que l’ATP est utilisée pour la première fois. Vrai ou faux?

A

Faux. Il s’agit de la deuxième fois.

Lors de la première étape, l’ATP est utilisée pour la première fois.

30
Q

Pourquoi est-ce que la phosphofructokinase (PFK) joue un rôle déterminant dans la régulation de la glycolyse? De quel type de régulation s’agit-il et quelle molécule est impliquée?

A

La PFK joue un rôle déterminant dans la régulation de la glycolyse puisqu’elle catalyse une réaction à vitesse limitante (la troisième étape).

Il s’agit d’une régulation allostérique, où une concentration faible en ATP viendra activer la réaction et une concentration élevée en ATP inhibera la réaction.

31
Q

Résumez la troisième réaction de la glycolyse. Quel est le sucre de départ, le sucre produit et quelle enzyme est impliquée.

A

La phosphofructokinase (PFK) catalyse la troisième réaction qui implique la phosphorylation du fructose-6-phosphate, le transformant ainsi en fructose-1,6-diphosphate (fructose-1,6-bisphosphate) (FBP)

32
Q

Quel est le rôle de l’aldolase dans la glycolyse?

A

L’aldolase catalyse la quatrième réaction de la glycolyse où il y a clivage du fructose-1,6-diphosphate en deux trioses.

On passe donc d’une molécule à 6 carbones à deux molécules à 3 carbones.

33
Q

Qu’elle est l’importance de l’isomérisation par l’enzyme PFK? Pourquoi faut-il passer par le fructose?

A

La quatrième réaction nécessite un carbonyle sur le carbone 2 et un hydroxyle sur le carbone 4. L’isomérisation est nécessaire sinon ces conditions ne seraient pas respectées.

34
Q

Quels produits retrouvent-on après la quatrième réaction de la glycolyse?

A
  1. Dihydroxyacétone phosphate (DHAP)
  2. Glycéraldéhyde-3-phosphate (GAP)
35
Q

Les deux molécules produites à la quatrième réaction, GAP et DHAP, sont toutes les deux utilisées dans la voie métabolique. Vrai ou faux?

A

Faux. Seul le Glycéraldéhyde-3-phosphate (GAP) est utilisé dans la voie métabolique de la glycolyse.

36
Q

Quel est le rôle de l’enzyme triosephosphate isomérase (TIM) dans la glycolyse?

A

L’enzyme TIM catalyse la cinquième réaction enzymatique de la glycolyse. Elle a la capacité de transformer le dihydroxyacétone phosphate (DHAP) en glycéraldéhyde-3-phosphate (GAP), pour maximiser l’utilisation des produits de la voie.

37
Q

De quelle manière la cinquième réaction de la glycolyse a-t-elle été caractérisée?

A

Elle a été caractérisé à l’aide d’analogues de l’état de transition.

38
Q

Le mécanisme de l’enzyme de la triosephosphate isomérase (TIM) corresponds à quel type de catalyse? Qu’elles sont les molécules et les liens impliqués?

A

La réaction de la TIM se fait par une catalyse acide base.

Cette réaction implique des résidus d’histidine et de glutamine de l’acide glutamique et des liaisons hydrogènes.

39
Q

Décrivez brièvement le mécanisme de la cinquième réaction de la glycolyse en décrivant le rôle de l’histidine et la glutamine.

A

Il y a d’abord un transfert de proton du GAP sur les résidus de glutamine de l’enzyme TIM pour permettre ensuite la protonation de l’atome d’oxygène du GAP par l’histidine.

40
Q

L’enzyme glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase (GAPDH) n’est pas spécifique. Vrai ou faux?

A

Faux. Elle est très spécifique.

41
Q

Que se passe-t-il lors de la sixième réaction de la glycolyse? Est-ce une réaction exergonique ou endergonique?

A

Il y a oxydation et phosphorylation du glycéraldéhyde-3-phosphate (GAP) par du NAD+ et du phosphate inorganique (Pi), catalysée par la glycéraldéhyde-3-phosphate déhydrogénase (GAPDH). Cette oxydation permet de produire le 1,3-bisphosphoglycérate (1,3-BPG).

L’oxydation est exergonique.

42
Q

La sixième étape de la glycolyse permet de produire le premier composé riche en énergie. Vrai ou faux? Pourquoi ce composé est-il riche en énergie.

A

Vrai. Le composé 1,3-BPG est riche en énergie grâce à ces deux liens
(P-O3) 2- .

43
Q

La sixième réaction de la glycolyse permet de produire quels agents réducteurs?

A

NADH + H+

44
Q

La première réaction qui génère de l’ATP dans la glycolyse est la sixième réaction. Vrai ou faux?

A

Faux. Il s’agit de la septième réaction.

45
Q

Quelle enzyme catalyse la septième étape de la glycolyse? De quoi a-t-elle besoin pour fonctionner et quelle molécule génère-t-elle?

A

L’enzyme catalysant la septième réaction est la phosphoglycérate kinase (PGK). Elle a donc besoin du cofacteur Mg2+ et de l’ATP pour fonctionner.

La réaction qu’elle catalyse permet de déphosphoryler le 1,3-bisphosphoglycérate (1,3-BPG) pour donner le 3-phosphoglycérate.

46
Q

Quel est le rôle d’une kinase? Est-ce que la phosphoglycérate kinase (PGK) joue ce rôle dans le septième réaction de la glycolyse? Expliquez.

A

Le rôle d’une enzyme kinase est de transférer un groupement phosphoryle depuis l’ATP.

Ce rôle est présent lors de la septième réaction de la glycolyse, mais en sens inverse de la voie.

Un groupement phosphoryle est transféré à un ADP pour produire de l’ATP.

47
Q

Décrivez brièvement le mécanisme de la septième réaction permettant de produire l’ATP et le 3-phosphoglycérate (3PG).

A

Le mécanisme comprend l’attaque nucléophile par un oxygène du phosphoryle en beta de l’ADP.

48
Q

Pourquoi y a-t-il formation de 2 molécules d’ATP?

A

Puisqu’il y a deux molécules de 1,3-bisphosphoglycérate (1,3-BPG).

49
Q

Quel est le rôle d’une enzyme mutase?

A

Les mutases transfèrent un groupement fonctionel d’une position à une autre à l’intérieur d’une molécule.

50
Q

Quelle modification de la 3-phosphoglycérate est apportée par l’enzyme phosphoglycérate mutase lors de la huitième réaction de la glycolyse? Quelle est est la nouvelle molécule produite?

A

L’enzyme phosphoglycérate mutase va changer les positions des groupements phosphoryle et hydroxyle. Le groupement phosphoryle va passer du carbone 3 au carbone 2 et le groupement hydroxyle va passer du carbone 2 au carbone 3.

La molécule obtenue est donc le 2-phosphoglycérate (2PG)

51
Q

Comment est-ce que la glycolyse régule l’affinité pour l’oxygène?

A

Le 2-3-BPG, un produit de la huitième réaction de la glycolyse, se lie spécifiquement à la désoxyhémoglobine et modifie l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène.

La vitesse de la glycolyse et de l’accumulation du produit régule donc l’affinité pour l’oxygène.

52
Q

L’enzyme phosphoglycérate mutase (PGM) active présente quelle molécule à son site actif?

A

Un acide aminé phosphorylé.

53
Q

La neuvième réaction de la glycolyse implique quelle enzyme et qu’est-ce qu’elle fait?

A

La neuvième réaction implique l’enzyme énolase.

Elle produit la déshydratation du 2-phosphoglycérate.

54
Q

Lors de la neuvième réaction de la glycolyse, un deuxième métabolique riche en énergie est produit. Comment s’appelle-t-il et est-il plus riche en énergie que le 1,3-bisphosphoglycérate (1,3-BPG)?

A

Le produit de la réaction est le phosphoénolpyruvate (PEP).

Il est plus riche en énergie que le (1,3-BPG).

55
Q

La réaction de déshydratation de l’énolase nécessite un cofacteur. Lequel et quel est son rôle?

A

Il s’agit du cofacteur Mg2+ et son rôle est de masquer les charges négatives présentes au niveau du 2-phosphoglycérate (2PG).

56
Q

Décrivez brièvement le mécanisme de la déshydratation du 2-phosphoglycérate (2PG) catalysée par l’énolase.

A

Le mécanisme implique le départ d’un proton d’un groupement hydroxyle produisant donc une molécule d’eau (déshydratation).

57
Q

Suite à la neuvième réaction, quelles molécules sont présentes?

A

Deux molécules de phosphoénolpyruvate et deux molécules d’eau sont présentes.

58
Q

Quelle enzyme est impliquée dans la dixième et dernière réaction de la glycolyse?

A

La pyruvate kinase.

59
Q

La dernière réaction de la glycolyse est la deuxième qui génère de l’ATP. Décrivez le mécanisme qui permet sa formation.

A

Le mécanisme comprend l’attaque nucléophile par un oxygène du phosphoryle en beta de l’ADP, sur le phosphoryle du phosphoénolpyruvate (PEP).

60
Q

Pourquoi est-ce que la réaction de déshydratation du 2-phosphoglycérate (2PG) par l’énolase est utile pour la dixième réaction?

A

Afin de produire une molécule d’ATP, l’énergie générée par la déshydratation du 2-phosphoglycérate (2PG) amène la formation d’un intermédiaire riche en énergie, le phosphoénolpyruvate, qui garantie la production d’ATP.

61
Q

Une déficience en pyruvate kinase provoque une diminution ou une augmentation de la liaison de l’oxygène au niveau de l’hémoglobine? Expliquez en spécifient la molécule 2,3-BPG.

A

Une déficience en pyruvate kinase provoque une accumulation du produit 2,3-BPG et donc une diminution de de la liaison de l’oxygène au niveau de l’hémoglobine.

62
Q

Quel est le bilan net en ATP de la glycolyse?

A

2 ATP.

63
Q

Pourquoi est-ce que le bilan net de la glycolyse est de 2 ATP alors qu’elle produit deux fois 2 ATP?

A

Car la glycolyse elle même utilise 2 ATP. Ainsi le bilan net est de 2 ATP produites.

64
Q

Énumérez, dans l’ordre qu’elles apparaissent, les enzymes impliquées dans glycolyse.

A
  1. Hexokinase (HK)
  2. Phosphoglucose isomérase (PGI)
  3. Phosphofructokinase (PFK)
  4. Aldolase
  5. Triosephosphate isomérase (TIM)
  6. Glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase (GAPDH)
  7. Phosphoglycérate kinase (PGK)
  8. Phosphoglycérate mutase (PGM)
  9. Énolase
  10. Pyruvate kinase

BCM1502 (10 decks)

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