Introduction au Métabolisme Flashcards

1
Q

Qu’est-ce que le métabolisme ?

A

Il s’agit de l’ensemble des réactions chimiques d’un individu. (inclut anabolisme et catabolisme)

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Q

Qu’est ce qu’un chemin métabolique ? (Metabolic Pathway)

A

Il s’agit d’une suite de réactions chimiques qui permet de partir d’une molécule pour arriver à un produit spécifique. Chaque réaction est catalysée par une enzyme.

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3
Q

Qu’est ce que le catabolisme ?

A

Il s’agit de l’ensemble des réactions chimiques d’un individu visant à dégrader des molécules. Un chemin catabolique relâche de l’énergie par dégradation de molécules complexes en molécules simples.

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4
Q

Donner des exemples de catabolisme.

A

Respiration cellulaire (O2->cassage du glucose)

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5
Q

Qu’est ce que l’anabolisme ?

A

Il s’agit de l’ensemble des réactions chimiques d’un individu qui vise à synthétiser de nouvelles molécules. Les chemins anaboliques consument l’énergie.

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6
Q

Donner une exemple d’anabolisme.

A

Synthèse de protéines en utilisant les A.a.

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7
Q

Donner les différentes énergies.

A

Energie thermique (chaleur) : il s’agit d’une énergie cinétique associée au mouvement aléatoire d’atomes ou de molécules exitées.
Lumière : énergie qui peut être récoltée par photosynthèse.
Energie potentielle : possédée par la structure ou hauteur d’une matière.
Energie chimique : energie potentielle qui peut être relâchée pendant une réaction.

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8
Q

Donner les lois de thermodynamique :

A

L’énergie peut être transformée ou transférée, mais ne peut pas être détruite ou crée.
Les transferts ou transformations de l’énergie augmentent l’entropie de l’univers.

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9
Q

Qu’est ce qu’une réaction spontanée ?

A

Il s’agit d’une réaction qui n’a pas besoin d’ajout d’énergie pour se déclencher. (explosion, rouille).

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10
Q

Les conditions de T et P nécessaires à l’utilisation de l’énergie libre pour faire du travail sont-elles respectées dans nos cellules ?

A

Oui.

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11
Q

Qu’est-ce l’énergie de Gibbs et que représente-elle ?

A

Il s’agit d’une énergie libre capable de travailler qu’en cas de T et P constantes. Si l’énergie G baisse avant et après une réaction, alors cette réaction est spontanée, et la stabilité du système augmente.

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12
Q

Définir l’équilibre.

A

Il s’agit de l’état le plus stable d’un système.

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13
Q

Décrire le fonctionnement d’une réaction spontanée.

A

Le système initial n’est pas stable, il possède de l’énergie libre qui est capable de faire du travail. La réaction spontanée se produit, l’énergie libre libérée peut travailler. Le système devient alors plus stable, et ne peut pas faire beaucoup de travail.

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14
Q

Définir réaction exergonique et endergonique.

A

Exergonique : Pas besoin d’apport d’énergie : spontanée.

Endergonique : a besoin d’absorber de l’énergie libre dans son environnement, n’est donc pas spontanée.

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15
Q

Une cellule est-elle un système ouvert, ou fermé ?

A

Une cellule est ouverte. Elle n’est pas en équilibre, car les réactions qui s’y produiraient finiraient pas arriver à un état d’équilibre et seraient incapable de produire du travail.

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16
Q

Quelle condition doit donc respecter le métabolisme ?

A

Il ne doit jamais être à l’équilibre.

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17
Q

Donner les trois types de travail d’une cellule.

A

Chimique, Transport et Méchanique.

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18
Q

Décrire comment la cellule est en mesure de faire du travail.

A

La cellule va coupler des réactions cataboliques (exergoniques, relâchent de l’énergie en cassant des grosses molécules) pour finalement effectuer des réactions anaboliques (endergoniques, qui utilisent l’énergie relâchée précédemment pour synthétiser des nouvelles molécules) ainsi que de faire du travail autre que chimique.

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19
Q

Quelle est la forme principale de l’énergie dans une cellule ?

A

Il s’agit de l’ATP.

20
Q

De quoi est composée une ATP ?

A

Ribose, adénine, et 3 phosphates.

21
Q

Expliquer comment l’ATP est une source d’énergie.

A

Lorsque un lien phosphate de l’ATP est hydrolysé, on passe d’un état instable à un état stable, ce qui relâche l’énergie.

22
Q

L’ensemble des réactions métabolique est plus exergonique ou endergonique ?

A

Exergonique. Le corps produit plus d’énergie qu’il n’en utilise.

23
Q

Comment l’ATP permet une réaction endergonique ?

A

Elle phosphoryle une réactif, le rendant moins stable et donc plus réactif.

24
Q

Comment l’ATP peut faire du travail de transport ?

A

Elle peut phosphoryler une protéine de transport membranaire, la faisant changer de forme, ou encore permettre le travail mécanique d’une protéine motrice qui porte une vésicule.

25
Q

Combien d’ATP sont généralement utilisées en une seconde dans une cellule musculaire ?

A

10 millions.

26
Q

Définir un catalyseur ainsi que deux types utilisés dans l’organisme.

A

Un catalyseur est un agent chimique capable d’accélérer une réaction, sans pour autant être consommé par celle-ci.
Une Enzyme est un catalyseur protéique.
Un Ribozyme est un RNA qui fonctionne comme une enzyme… Ex : snRNA catalyse le raccordage de portions d’ARNm.

27
Q

Donner une enzyme catalitique associée au sucrose.

A

La Sucrase catalyse l’hydrolyse de sucrose en glucose et fructose.

28
Q

Qu’est-ce qu’une énergie d’activation ?

A

Il s’agit d’une énergie nécessaire pour permettre une réaction. Généralement provenant de la chaleur, cela ne peut pas se passer dans une cellule car ça dénaturerait les protéines et ce n’est pas du tout sélectif. C’est pour cela que nous avons des catalyseurs : ils baissent l’énergie d’activation.

29
Q

Comment fonctionnent les enzymes pour baisser cette énergie d’activation ?

A

Les substrats, réactifs spécifiques d’une enzyme, se lient avec le site actif ce qui favorisent la réaction en : orientant les substrats, cassant ou formant des liaisons du substrat, et en fournissant un microenvironnement adapté. Cela règle le risque de dénaturation et l’aspect sélectif.
La réaction se fait pendant que le substrat est lié à l’enzyme.

30
Q

Quels sont les paramètres pouvant affecter l’activité enzymatique ?

A

L’environnement (T, pH etc). Les enzymes ont des conditions optimales de T et pH !
Les cofacteurs : des ions organiques (surtout Zn, Cu et Fe) ou des espèces organiques capables d’influence spécifiquement des enzymes. Leur présence est nécessaire pour qu’une enzyme effectue une certaine réaction, par exemple l’heme qui permet à l’O2 de se fixer sur l’hémoglobine.
Les inhibiteurs.

31
Q

Qu’est-ce qu’une coenzyme ?

A

Il s’agit d’un cofacteur organique (exemple : les vitamines !)

32
Q

Décrire les deux types d’inhibiteurs enzymatiques.

A

Compétitifs : se fixent sur le site actif de la protéine pour éviter que les substrat le fassent.
Non-compétitifs : se fixent à la protéine pour modifier sa structure : le substrat ne peut donc plus se fixer.

Rq : les poisons/toxines/antibio sont des inhibiteurs.

33
Q

Comment est-ce qu’une cellule peut réguler ses activités métaboliques ?

A

Désactiver des gènes codants certaines enzymes.
Régulant l’activités d’enzymes.
Créant une organisation des divers procédés métaboliques (compartimentation).

34
Q

Décrire la régulation allostérique.

A

Une molécule se lie à une protéine, modifiant son activité : il s’agit d’un inhibiteur non-compétitif, réversible. Les enzymes sont généralement constituées de plusieurs sous-unités. Lorsque l’une est affectée par la régulation, les autres le sont aussi.

35
Q

Est-ce que toutes les enzymes peuvent avoir une forme inactive ?

A

Oui. Un activateur stabilise une forme active tandis qu’un inhibiteur stabilise sa forme inactive.

36
Q

Quelle est le rôle de l’ATP via les enzymes ?

A

Quand il y a beaucoup d’énergie disponible, l’ATP inhibe les enzymes cataboliques. Si il y a peu d’énergie disponible, l’ADP inhibe les enzymes anaboliques, ce qui crée une alternance entre processus cataboliques et anaboliques.

37
Q

Qu’est-ce que la régulation allostérique coopérative ?

A

Quand un substrat se lie à une sous-unité, cela provoque des changements favorables à l’activité de cette enzyme dans toutes les autres sous-unités.

38
Q

Qu’est-ce que le feedback inhibition ?

A

C’est quand le produit d’un metabolic pathway inhibe ce même pathway. Cela permet d’éviter le gaspillage, parce que c’est pas bien, de gaspiller, dans notre société de sur-consommation. Mangez moins gras, achetez moins de trucs inutiles et ayez du respect pour les feedback inhibitors.

39
Q

Trouve-t-on toutes les enzymes au même endroit dans la cellule ?

A

Non, certaines enzymes sont spécifiques à certaines ogranelles.

40
Q

Quelle est la différence entre un inhibiteur allostérique et un inhibiteur non-compétitif ?

A

L’inhibiteur allostérique change la conformation du site actif, réduisant l’affinité du substrat pour qu’il ne puisse pas se fixer dessus.
L’inhibiteur non compétitif n’empêche pas la liaison mais rend la réaction impossible en changeant la forme de l’enzyme.

41
Q

En observant une courbe de vitesse de réaction en fonction de substrat, que se passe-t-il si on ajoute des inhibiteurs compétitifs ?

A

Cela ne va pas changer la Vmax atteinte, mais la concentration en substrat requise sera bien plus élevée que sans inhibiteurs.

42
Q

Qu’est-ce qu’un activateur allostérique ?

A

Il s’agit d’une molécule capable de bloquer l’enzyme cible en position active

43
Q

Quelle est la fonction de la lactacte déhydrogénase ?

A

Elle catalyse la transformation du pyruvate en lactate et vice-versa.

44
Q

La transformation de pyruvate en lactate donne-elle un mélange racémique ou un seul énantiomère (L ou D) ?

A

Elle donne un seul énantiomère.

45
Q

En observant une courbe de vitesse de réaction en fonction de substrat, que se passe-t-il si on ajoute des inhibiteurs non-compétitifs ?

A

Cela va diminuer Vmax de moitié environ, mais pas la concentrations de substrats requise pour l’atteindre.