Glycolyse, cycle du citrate (krebs) et glyoxylate Flashcards

1
Q

La glycolyse équivaut à combien de réactions enzymatiques?

A

10

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Q

Vrai ou faux : Le lactate est également produit dans les globules rouges même en aérobiose.

A

Vrai, car les mitochondries qui contiennent les enzymes nécessaires à l’oxydation aérobie du pyruvate sont absente.

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3
Q

Synonyme de catabolisme

A

Dégradation et hydrolise

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4
Q

Qu’est-ce que la glycémie?

A

Taux de glucose dans le sang

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5
Q

Que sont des isoenzymes? Donner un exemple important

A

Ce sont des enzymes qui ont les mêmes fonctions, mais pas les mêmes propriétés. Par exemple, l’enzyme hexokinase (dans toutes les cellules) et la glucokinase (dans le foie et le pancréas). L’hexokinase a une grande affinité pour le glucose comparé au glucokinase qui a une faible affinité pour le glucose.

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6
Q

Expliquer la transformation du glucose pour qu’il ne sorte plus des cellules (4 étapes).

A

1-L’enzyme hexokinase ou glucokinase transforme le glucose en glucose 6-phosphate. En phosphorilisant le glucose, celui-ci ne peut plus sortir des cellules.

2-Le glucose 6-phosphate est transformé en glucose 1-phosphate car le phosphate est déplacé de position 6 à 1.

3-Le glucose 1-phosphate est utilisé pour la glycolyse ou il est transformé en glycogène par la glycogène synthase.
*Le glycogène peut être transformé en glucose 1-phosphate par la glycogène phosphorylase

4-Le glycogène est utilisé pour d’autres réactions qui vont alimenter le corps.

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7
Q

Pourquoi le glucose 6-phosphate est important et joue un rôle clé au niveau du foie?

A

Car c’est une jonction de plusieurs voies métaboliques comme la glycogenèse, la glycolyse, la néoglucogenèse, la voie des pentoses et la glycogénolyse.

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8
Q

Comment entre le glucose dans la cellules?

A

Il entre via un transporteur GLUT, un mécanisme de contrôle car il y a plus de glucose à l’extérieur des cellules, sauf le foie et le pancréas où le glucose entre librement.

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9
Q

Dans les 10 réactions enzymatiques de la glycolyse, celles-ci sont divisées en deux tronçons. Quels sont-ils?

A

Tronçon hexose (4 réactions avec 6 carbones)

Tronçon triose (6 réactions avec 3 carbones)

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10
Q

Expliquer les 10 réactions enzymatiques de la glycolyse. Pour chaque étape, nommer si la réaction est réversible/irréversible, s’il y a un investissement/production d’ATP et l’enzyme impliquée.

A

Tronçon hexose :

1-L’enzyme hexokinase ou glucokinase avec consommation d’une molécule d’ATP transforme le glucose en glucose-6-phosphate (réaction irréversible, investissement 1 ATP)

2-L’enzyme phosphoglucose isomérase transforme le glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate (réaction réversible, point d’entrée du fructose)

3-L’enzyme phosphofructokinase avec consommation d’une molécule d’ATP transforme le fructose-6-phosphate en fructose-1,6-biphosphate (réaction irréversible, investissement 1 ATP)

4-L’enzyme aldolase transforme le fructose-1,6-biphosphate en glyéraldéhyde-3-phosphate ou dihydroxyacétone phosphate (réaction réversible)

Tronçon triose :

5-L’enzyme triose phosphate isomérase transforme le glycéraldéhyde-3-phosphate en dihydroxyacétone phosphate et vice-versa (réaction réversible)

6-L’enzyme glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase avec consommation de deux molécules NAD+ transforme le glycéraldéhyde-3-phosphate en 2 molécules de 1,3-bisphosphoglycérate (réaction réversible, production de 2 NADH = 5 ATP, consommation de 1 NAD+)

7-L’enzyme phosphoglycérate kinase transforme les 2 1,3-bisphosphoglycérate en 2 3-phosphoglycérate (réaction réversible, production de 2 ATP)

8-L’enzyme phosphoglycérate mutase transforme les 2 3-phosphoglycérate en 2 2-phosphoglycérate (réaction réversible)

9-L’enzyme énolase transforme les 2 2-phosphoglycérate en 2 phosphoénolpyruvate (réaction réversible, production de 2 molécules H2O)

10-L’enzyme pyruvate kinase transforme les 2 phosphoénolpyruvate en 2 pyruvate (réaction irréversible, production de 2 ATP)

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11
Q

Que sont des tautomères? Donner un exemple

A

Tautomère = couple d’isomères interconvertibles, le dihydroxyacétone-phosphate est isomérisé en glycéraldéhyde phosphate

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12
Q

Quel est la production totale en ATP du cycle de la glycolyse? Et le bilan net?

A

Production totale : 9 TAP
Bilan net : 9 ATP produits - 2 ATP consommés = 7 ATP

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13
Q

Qu’est-ce que la phosphorylation au niveau du substrat?

A

Phosphorylation de l’ADP en ATP qui capte l’énergie provenant de l’hydrolyse du substrat. Ce sont des réactions exergoniques.

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14
Q

Expliquer la fermentation du lactate (2 étapes)

A

1-L’enzyme lactate déshydrogénase avec consommation d’une molécule NADH transforme le pyruvate en lactate (réaction réversible, production de 1 NAD+)

2-Le lactate retourne au foie/reins où il redonne du pyruvate puis du glucose par néoglucogenèse.

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15
Q

Où survient la fermentation du lactate? Pourquoi?

A

Elle survient au niveau des muscles squelettiques/érythrocytes lors d’efforts brefs et intenses. L’oxygène n’est plus suffisant pour fournir l’énergie nécessaire au travail musculaire dans ces conditions. Le muscles brûlera alors du glucose par processus anaérobique pour obtenir son énergie, ceci résultera en la production de lactate.

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16
Q

Le lactate est responsable de quoi dans le corps? Pourquoi?

A

Le lactate est responsable des crampes et de la fatigue musculaire expérimentée après des efforts intenses car le lactate abaisse le pH intracellulaire et entrave le bon fonctionnement des enzymes.

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17
Q

Qu’est-ce que le cycle de Cori?

A

Cycle d’échange de glucose et de lactate entre le muscle et le foie via la circulation sanguine. Il permet d’éliminer le lactate des muscles.

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18
Q

Explication du cycle de Cori (7 étapes)

A

Muscle :

1-Le glucose dans le sang rentre dans la cellule musculaire et est transformé en glucose-6-phosphate

2-Le glucose 6-phosphate est transformé soit en glycogène ou en pyruvate

3-Le pyruvate peut être transformé en lactate ou subir une transamination et être transformé en alanine (ajout de NH2 au pyruvate)

Foie :

4-Le lactate, pyruvate et alanine entre dans le foie

5-L’alanine resubi une transamination pour être transformé en pyruvate et le lactate est aussi transformé en pyruvate

6-Le pyruvate est transformé en glucose 6-phosphate

7-Le glucose 6-phosphate est soit transformé en glycogène ou transformé en glucose qui retourne dans le sang

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19
Q

Quels organismes peuvent effectuer la fermentation alcoolique du pyruvate? En quelle condition?

A

Les levures en condition anaérobie

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20
Q

Expliquer la fermentation alcoolique du pyruvate (2 étapes)

A

1-L’enzyme pyruvate décarboxylase transforme le pyruvate en acétaldéhyde (production de 1 CO2)

2-L’enzyme alcool déshydrogénase avec consommation d’une molécule NADH transforme l’acétaldéhyde en éthanol (consommation de 1 NADH et production de 1 NAD+)

*Il y a régénération du NAD+ : le NAD+ produit est utilisé lorsque l’enzyme glycéraldéhyde 3-phosphate désydrogénase transforme le glycéraldéhyde 3-phosphate en 1,3 bisphosphoglycérate (étape 6 du cycle de la glycolyse)

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21
Q

Vrai ou faux : La fermentation alcoolique du pyruvate se fait en circuit fermé.

A

Vrai, il ne génère pas plus d’énergie.

22
Q

Bilan ATP de la fermentation alcoolique, fermentation lactique et glycolyse. Dans quelles conditions se font chaque cycle?

A

Fermentation alcoolique : Anaérobiose, 2 ATP par mole de glucose

Fermentation lactique : Anaérobiose, 2 ATP par mole de glucose

Glycolyse : Aérobiose, 7 ATP par mole de glucose

23
Q

Quelles étapes sont des points de contrôle de la glycolyse?

A

Les étapes irréversibles

24
Q

Qui est l’inhibiteur allostérique de l’hexokinase?

A

Le glucose-6-phosphate

25
Q

Km de l’hexokinase est plus _______ (________ saturé) que le Km de la glucokinase (________ saturé).

A

-élevé
-facilement
-jamais

26
Q

Pourquoi l’enzyme phosphofructokinase 1 est importante?

A

C’est le site principale de contrôle de la glycolyse

27
Q

Quels sont les 3 mécanisme de régulation de la phosphofructokinase 1?

A

1-Polymérisation : L’enzyme polymérisée est plus active

2-Phosphorylation : L’enzyme phosphorylée est moins active

3-Régulation allostérique : Activateur (AMP, ADP, fructose 2,6-biphosphate, ions OH) veut faire de l’énergie/inhibiteur (citrate, ATP, ions H+, acides gras libres (AGL))

28
Q

Vrai ou faux : Le produit énolpyruvate est spontanément isomérisé en pyruvate.

A

Vrai : le produit n’est donc plus disponible pour la réaction inverse.

29
Q

Expliquer l’effet d’une baisse de glycémie (5 étapes)

A

1-La baisse de glycémie entraine une augmentation de l’hormone glucagon

2-Le glucagon augmente la production d’AMPc qui active AMPK

3-Il y a phosphorylation de la PFK2 (inactivation de l’enzyme) et activation de la fructose 2,6-phosphatase

4-Augmentation de la fructose 2,6-biphosphate et diminution de son effet activateur sur la PFK1

5-Diminution de la glycolyse et activation des voies de néoglucogenèse

30
Q

Expliquer l’effet d’une hausse de la glycémie (5 étapes)

A

1-Il y a accumulation du glucose et donc du fructose 6-phosphate

2-L’augmentation du fructose 6-phosphate active PFK2 et inactive fructose 2,6-phosphatase

3-Il y a diminution du fructose 2,6-bisphosphate ce qui active PFK1

4-L’activation de PFK1 cause une production du fructose 1,6-bisphosphate

5- L’augmentation du fructose 1,6-bisphosphate active la glycolyse

31
Q

Le _________ est un activateur allostérique puissant de la PFK1, lorsque le glucose est abondant, il augmente dans la cellule et active PFK1, ce qui active les voies de _________.

A

-Fructose 2,6-bisphosphate
-Glycolyse

32
Q

Le fructose 2,6-bisphosphate est un _________ de la fructose 1,6-biphosphatase qui permet de _________ du fructose-6-phosphate et du glucose lors de la _________.

A

-inhibiteur
-régénérer
-néoglucogenèse

33
Q

Différences entre fermentation lactique/alcoolique et glycolyse + phosphorylation oxydative

A

Fermentation lactique/alcoolique : Anaérobiose, très rapide, peu d’ATP de produit (2 ATP par mole de glucose)

Glycolyse + phosphorylation oxydative : Aérobiose, très lent, beaucoup d’ATP de produit (32 ATP par mole de glucose)

34
Q

Qu’est-ce que le cycle de l’acide citrique?

A

Carrefour du métabolisme aéro bique des nutriments énergétiques

35
Q

Explication du cycle de l’acide citrique (cycle de Krebs). Pour chaque étape, nommer si la réaction est réversible/irréversible, s’il y a un investissement/production et l’enzyme impliquée. (11 étapes)

A

1-Suite à la glycolyse, le glucose est transformé en pyruvate

2-L’enzyme pyruvate déshydrogénase transforme le pyruvate en acétyl-CoA

3-L’enzyme citrate synthase transforme l’acétyl-CoA qui se condense avec l’oxaloacétate en citrate (irréversible)

4-L’enzyme aconitase transforme le citrate en en isocitrate (réversible)

5-L’enzyme isocitrate déshydrogénase avec consommation d’un NAD+ transforme l’isocitrate en a-cétoglutarate (irréversible, consommation 1 NAD+, production 1 NADH + 1 CO2)

6-L’enzyme a-cétoglutarate déshydrogénase avec consommation d’un NAD+ et CoASH transforme le a-cétoglutarate en succinyl-CoA (irréversible, consommation NAD+ et CoASH, production 1 NADH + CO2)

7-L’enzyme succinyl-CoA synthétase avec consommation d’un GDP transforme le succinyl-CoA en succinate (réversible, consommation de 1 GDP, production de 1 GTP0

8-L’enzyme succinate déshydrogénase transforme le succinate en fumarate (réversible, production 1 QH2)

9-L’enzyme fumarase transforme le fumarate en malate (réversible)

10-L’ensyme malate déshydrogénase avec consommation d’un NAD+ transforme le malate en oxaloacétate (réversible, consommation 1 NAD+, production 1 NADH)

11-L’oxaloacétate se condense avec la deuxième molécule d’acétyl-CoA pour un deuxième tour de cycle

36
Q

Combien de tour du cycle de l’acide citrique ça prend pour oxyder une molécule de glucose?

A

Ça prend 2 tour de cycle de l’acide citrique car il y a deux molécules de pyruvate issues du glucose de départ.

37
Q

Quels sont les deux complexes retrouvés dans le cycle de l’acide citrique?

A

Complexe 1 : complexe de l’alphacétoglutarate déshydrogénase

Complexe 2 : complexe de la succinate déshydrogénase

38
Q

Total d’ATP produit par le cycle de l’acide citrique pour 1 molécule de glucose

A

20 ATP (10/pyruvate)

39
Q

Vrai ou faux : S’il manque d’oxygène, i peut y avoir le cycle de l’acide citrique.

A

Faux : Pas de cycle de l’acide citrique car n’implique pas les mitochondries

40
Q

Comment se fait l’entrée du pyruvate dans la mitochondrie?

A

Puisque la glycolyse s’effectue dans le cytosol, et le cycl du citrate dans les mitochondries des eucaryotes, le pyruvate doit d’abord traverser la membrane externe très perméable par un tunnel aqueux formé par la porine, une protéine qui permet le passage des molécules dont le poids moléculaire est inférieur à 10 000 Da.

Au niveau de la membrane interne, imperméable, un transporteur spécifique, la pyruvate translocase, transfère le pyruvate de l’espace intermembranaire à la matrice mitochondriale par un processus de symport avec les ions H+.

41
Q

Vrai ou faux : Les métabolites peuvent diffuser dans le milieu.

A

Faux : Les métabolites ne diffusent pas dans le milieu, ils sont tout de suite pris en charge par l’enzyme suivante (canalisation des métabolites).

42
Q

Quel est l’effet de la canalisation des métabolites?

A

Cela accroît la vitesse de réaction et empêche les réactions secondaires, ce qui augmente le rendement globale.

43
Q

Comment se fait la régulation de la pyruvate déshydrogénase (PDH) (2)?

A

-Calcium : la concentration intracellulaire de calcium augmente lors de contraction musculaire et permet d’activer la PDH et favoriser le cycle de Krebs.

-Dicholoracétate : produit utilisé dans le traitement de l’acidose lactique, car en bloquant la PDHkinase, il active la PDH et favorise la direction du pyruvate vers le cycle de Krebs au détriment de la synthèse d’acide lactique.

44
Q

Vrai ou faux : Le cycle de l’acide citrique est une voie amphibolique.

A

Vrai : Elle sert à rétablir les équilibres. Elle possède des réactions catabolique et anabolique. Elle possède aussi des réactions anaplérotiques qui permettent de régénérer des substrats du cycle de Krebs qui sont utilisés par d’autres voies métaboliques.

45
Q

La vitesse du cycle du citrate est très sensible à 6 composantes du cycle. Quelles sont-elles?

A

-Pyruvate
-Acétyl-CoA
-Citrate
-Isocitrate
-a-Cétoglutarate
-Oxaloacétate

46
Q

Comment se fait la régulation du cycle de l’acide citrique (Krebs)?

A

Si ATP ou NADH augmentent, ça signifie que le cycle de Krebs fonctionne beaucoup et qu’il faut le ralentir. Ceci va donc inhiber allostériquement certains enzymes.

Si ADP ou NAD augmentent, cela signifie que le cycle de Krebs ralentit et qu’il faut l’activer. Cela va donc stimuler l’activité des enzymes.

Les ions Ca activent les enzymes.

47
Q

Qu’est-ce que le cycle du glyoxylate?

A

C’est une variante du cycle de l’acide citrique qui existe seulement chez les plantes, bactéries et levures, mais pas chez les animaux. Elle permet la production de glucose à partir de l’acétyl-CoA (impossible chez les mammifères).

48
Q

Où se fait le cycle du glyoxylate?

A

Dans une organelle propre aux plantes : le glyoxysome

49
Q

À quoi sert le cycle du glyoxylate (2)?

A

-Permet de fournir du glucose aux plantes pour notamment la croissance et la biosynthèse de polysaccharides structuraux (cellulose)

-Permet de fournir du glucose aux graines oléagineuses afin de nourrir l’embryon et permettre leur croissance

50
Q

Expliquer le cycle du glyoxylate (5 étapes)

A

1-L’acétate (acide gras) est transformé en acétyl-CoA par l’acétate thiokinase. L’acétyl-CoA entre dans le cycle du glyoxylate

2-Il y a court-circuit des étapes dans le cycle de Krebs : décarboxylation de l’isocitrate. L’enzyme isocitrate lyase transforme l’isocitrate en glyoxylate et succinate

3-Le glyoxylate se condense avec l’acétyl-CoA et l’enzyme malate synthase les transforme en malate.

4-Le malate ainsi produit diffuse hors du glyoxysome et se retrouve dans le cytosol pour former du glucose par processus de néoglucogenèse

5-Le succinate diffusera hors du glyoxysome pour aller vers la mitochondrie où il va entrer dans le cycle de Krebs et servir à la production d’ATP