Intra 2 - Cycle de l'Acide citrique

Question 1

Quel est le rôle du cycle de l’acide citrique dans le métabolisme ? Où se déroule-t-il ?

Answer 1

Il est le carrefour principal de l’oxydation des glucides, des acides gras et des acides aminés.

Dans la mitochondrie.

Question 2

Quelle est la caractéristique amphibolique du cycle de l’acide citrique ?

Answer 2

Il intervient à la fois dans les voies cataboliques et anaboliques.

Question 3

Comment le cycle de l’acide citrique est-il lié à la glycolyse ?

Answer 3

Par l’action de la pyruvate déshydrogénase qui convertit le pyruvate en Acétyl-CoA.

Question 4

Combien de réactions enzymatiques composent le cycle de l’acide citrique ?

Answer 4

8

Question 5

Quels sont les produits de l’oxydation du groupe acétyle de l’Acétyl-CoA dans le TCA (Cycle des acides Tricarboxyliques) ?

Answer 5

2 CO2, 3 NADH, 1 FADH2, et 1 GTP.

Question 6

Quel est le devenir du NADH et du FADH2 produits par le TCA ?

Answer 6

Ils sont réoxydés par la chaîne respiratoire, ce qui génère un gradient de protons et produit de l’ATP par phosphorylation oxydative.

Question 7

Où se déroule le cycle du TCA dans la mitochondrie ? Comment le pyruvate entre-t-il dans les mitochondries ?

Answer 7

Dans la matrice mitochondriale.

Via un transporteur pyruvate-H+ spécifique.

Question 8

Quels sont les types de transport à travers la membrane mitochondriale ?

Answer 8

Diffusion passive suivant le gradient de concentration et transport facilité par des transporteurs.

Question 9

Quel est le processus central du TCA en conditions aérobiques ?

Answer 9

L’oxydation des groupements acétyle en CO2 et la régénération de l’oxaloacétate.

Question 10

Quel est le lien entre le cycle du TCA et la production d’énergie ?

Answer 10

Le TCA produit du NADH et FADH2, qui sont utilisés dans la phosphorylation oxydative pour générer de l’ATP.

Question 11

Pourquoi l’acétyl-CoA est-il considéré comme un cofacteur central dans le métabolisme ?

Answer 11

Les groupements acétyls sont ceux oxydés tout au long du TCA et entrent sous la forme de l’Acétyl- CoA.

L’acétyl-CoA est un intermédiaire clé dans la dégradation des glucides, des acides gras et des acides aminés, et il transporte les groupements acétyle dans le cycle du TCA.

Composé riche en énergie (contenue dans liaison thioester)

Question 12

Quelles sont les trois composantes du complexe de la pyruvate déshydrogénase (PDC) et combien y a-t-il de copies de chaque ?

Answer 12

Le complexe PDC est composé de trois enzymes : E1-pyruvate déshydrogénase avec 24 copies formant des dimères au centre des 12 arêtes, E2-dihydrolipoyl transacétylase avec également 24 copies formant une structure cubique au centre du complexe, et E3-dihydrolipoyl déshydrogénase avec 12 copies qui s’associent aux centres des 6 faces du cube.

Question 13

Quelle est la réaction catalysée par le PDC ?

Answer 13

Le PDC catalyse la conversion du pyruvate en acétyl-CoA, CO2, NADH et H+.

Question 14

Comment la structure du complexe PDC favorise-t-elle son efficacité catalytique ?

Answer 14

La structure multienzymatique réduit la distance que les substrats et les produits doivent parcourir, mimimise les réactions parasites et régule les réactions de façon coordonnée.

Question 15

Quel est le rôle des bras lipoamides dans le PDC ?

Answer 15

Les bras lipoamides transfèrent les intermédiaires entre les sous-unités du complexe, permettant un mouvement pendulaire efficace pour la catalyse.

Question 16

Comment les groupements sulfhydryles influencent-ils l’activité du PDC ?

Answer 16

Les liaisons disulfures dans le lipoamide jouent un rôle essentiel dans le transfert d’électrons et le maintien de l’activité enzymatique.

Question 17

Quelles sont les coenzymes associées au PDC et où sont-elles localisées ?

Answer 17

Les coenzymes incluent le TPP lié à E1, l’acide lipoïque lié à E2 via un bras lipoamide, CoA comme substrat pour E2, FAD lié à E3 et NAD+ comme substrat pour E3.

Question 18

Quelles sont les étapes de la réaction catalysée par le PDC ?

Answer 18

Co-facteurs: Thiamine Pyrophosphate (TPP), FAD, NAD+ et le lipoamide.

1. Pyruvate desh: E1 avec le TPP décarboxyle le pyruvate: formation de hydroxyléthyl-TPP
2. E2 et Lipoamide attaque du carbanion de l’hydroxyéthyl sur le groupe disulfure du lipoamide.
3. E2 catalyse le transfert du groupe acétyl sur le CoA donnant l’acétyl CoA.
4. La E3 réoxyde la dihydrolipoamide.
5. E3 est réoxydé et réduit par le NAD+

Question 19

Comment le PDC est-il régulé ?

Answer 19

Le PDC est régulé par inhibition feedback par ses produits, NADH et acétyl-CoA, et par modification covalente de E1 par phosphorylation.

Question 20

Quelle est la fonction de la citrate synthase dans le cycle de Krebs ?

Answer 20

La citrate synthase catalyse la condensation de l’acétyl-CoA et de l’oxaloacétate pour former du citrate.

Question 21

Quel changement induit la liaison de l’oxaloacétate à la citrate synthase ?

Answer 21

La liaison de l’oxaloacétate induit un changement conformationnel qui permet la formation du site de liaison pour l’acétyl-CoA.

Question 22

Quelle réaction est catalysée par l’aconitase ?

Answer 22

L’aconitase catalyse l’isomérisation réversible du citrate en isocitrate via le cis-aconitate comme intermédiaire.

Question 23

Quelle est la particularité du centre actif de l’aconitase ?

Answer 23

L’aconitase contient un centre fer-soufre [4Fe-4S] essentiel pour son activité enzymatique.

Rxn de déshydradation suivi d’une réhydradation

Question 24

Quelle réaction est catalysée par l’isocitrate déshydrogénase ?

Answer 24

L’isocitrate déshydrogénase catalyse la décarboxylation oxydative de l’isocitrate, produisant NADH, H+ et le premier CO2 du cycle.

Question 25

Quel est le rôle de l’α-cétoglutarate déshydrogénase ? (nomme enzymes impliquées)

Answer 25

Cette enzyme catalyse la décarboxylation de l’α-cétoglutarate, avec production de NADH, CO2 et transformation en succinyl-CoA.

• Complexe multienzymatique comme la PDC
• Ressemble beaucoup à la pyruvate déshydrogénase.
• E1- alpha-cétoglutarate déshydrogénase
• E2 - dihydrolipoyl transacétylase
• E3 - dihydrolipoyl déshydrogénase
• Produit: thioester riche en énergie

Question 26

Comment le succinyl-CoA est-il converti par la succinyl-CoA synthétase ?

Answer 26

La succinyl-CoA synthétase hydrolyse le succinyl-CoA, riche en énergie, pour produire du GTP, du CoA et du succinate.

Question 27

Quelle est la spécificité de la succinate déshydrogénase ?

Answer 27

C’est la seule enzyme membranaire du cycle de Krebs et elle catalyse la déshydrogénation du succinate en fumarate, produisant FADH2.

Production d’équivalents réducteurs FADH2

Stéréospécifique

Question 28

Quel est le rôle de la fumarase dans le cycle de Krebs ?

Answer 28

La fumarase hydrate la double liaison du fumarate pour former du malate.

Question 29

Quelle est la dernière réaction du cycle de Krebs et que produit-elle ?

Answer 29

La malate déshydrogénase catalyse la conversion du malate en oxaloacétate, générant NADH et H+.

Question 30

Quelle quantité de CO2 est produite par l’oxydation d’une molécule d’acétyl-CoA dans le TCA ?

Answer 30

2 molécules de CO2 par molécule d’acétyl-CoA.

Question 31

Combien de molécules de NAD+ sont réduites dans un cycle du TCA ?

Answer 31

3 molécules de NAD+ sont réduites à NADH.

Question 32

Quels autres coenzymes sont impliqués dans la production d’énergie dans le TCA ?

Answer 32

Une molécule de FADH2 est réduite et une molécule de GTP est formée.

Question 33

Combien d’électrons sont transférés à la chaîne respiratoire à partir des coenzymes réduits ?

Answer 33

8

Question 34

Quel est le rendement énergétique en ATP de NADH et FADH2 ?

Answer 34

NADH peut être converti en 3 ATP et FADH2 peut être converti en 2 ATP.

Question 35

Combien d’ATP sont produits au total par cycle du TCA ?

Answer 35

Un total de 12 ATP peut être produit par cycle, en tenant compte de la phosphorylation oxydative.

Question 36

Quel est le bilan net d’ATP à partir d’une molécule de glucose après glycolyse, TCA et respiration ?

Answer 36

38 ATP par molécule de glucose oxydée.

Question 37

Quels sont les points de contrôle clés de la vitesse du cycle de l’acide citrique ?

Answer 37

la citrate synthase, l’isocitrate déshydrogénase et l’α-cétoglutarate déshydrogénase.

Question 38

Comment le TCA est-il régulé ?

Answer 38

Par inhibition par produit (par exemple NADH et succinyl-CoA) et par rétrocontrôle (feedback) par des intermédiaires formés au cours du cycle.

Question 39

Pourquoi le TCA est-il considéré comme un carrefour métabolique ?

Answer 39

Car il oxyde les glucides et fournit des précurseurs pour la biosynthèse d’autres composés, et il a un rôle à la fois catabolique et anabolique.

Question 40

Comment les mutations des gènes codant pour les enzymes du TCA affectent notre corps ?

Answer 40

Des mutations dans ces gènes sont associées à des conditions telles que les cancers du rein et leucémie.

La compréhension de la régulation du métabolisme est importante pour la compréhension et les thérapies des cancers.

Question 41

Comment le cycle de l’acide citrique est-il lié à la respiration cellulaire ?

Answer 41

Le cycle de l’acide citrique fournit des électrons à la chaîne de transport d’électrons qui, couplée à la phosphorylation oxydative, produit l’ATP.