L'ATP et les réactions couplées Flashcards
Que requiert l’utilisation de l’énergie présente dans les aliments (ex : sucres)
Requiert la transformation (par oxydation) en molécules possédant un potentiel énergétique plus bas (ex : CO2 et H2O)
Où est entreposée l’énergie libérée au cours de ces transformations ? Sous quelle forme ?
Dans d’autres molécules sous forme de liaisons chimiques
Que permet l’entreposage de l’énergie dans d’autres molécules sous forme de liaison chimique ?
Permet utilisation ultérieure et à des endroits différents de l’énergie provenant de l’alimentation
Quelle est la molécule d’entreposage la plus importante et la plus universelle ?
L’adénosine triphosphate (ATP)
Par quoi est libérée l’énergie de l’ATP ?
Par le bris des liens pyrophosphate
Donner la structure de la molécule d’ATP
Nommer les différents groupes et liaisons
D’où provient l’ATP ?
De la glycolyse
Expliquer brièvement le cycle de production d’ATP
Le pyruvate produit par la glycolyse est converti en acetyl-CoA qui entre dans le Cycle de Krebs
Ce cycle produit du NADH, du FADH2 et du succinate qui vont donner des électrons à la chaîne respiratoire transporteuse d’électrons. Il produit aussi directement l’ATP
Où se déroule la glycolyse ?
Dans le cytoplasme
Où se déroule la phosphorylation oxydative ?
Dans la mitochondrie
Combien 1 mole de glucose donne d’ATP ?
1 glucose => 36 ATP
Donner la définition de l’énergie libre d’une réaction (ΔG)
Différence entre l’énergie libre de formation des produits et celle des réactifs
Donner la formule de ΔG
ΔG = ΣΔGf (produits) - ΣΔGf (réactifs)
Quelle est la température à l’état standard ?
298K (25ºC)
Quelle est la pression à l’état standard ?
1 atmosphère
Quelle est la concentration à l’état standard ?
1 molaire
Définir l’énergie libre standard de formation d’un composé (ΔGºf)
ΔG de la réaction de formation à partir des réactifs à “l’état standard”
Donner la formule de l’énergie libre standard de formation d’un composé
ΔGº = ΣΔGºf (produits) - ΣΔGºf (réactifs)
En physique chimie, par quoi est défini l’état standard ?
Défini par rapport à pH = 0
En biochimie, par quoi est défini l’état standard ?
pH de référence = 7
Quel est le symbole de l’énergie libre standard de formation d’un composé quand le pH de référence est de 7. En quelle unité s’exprime-t-il ?
ΔGº’ s’exprime en kJ/mol
Les réactions qui dégradent les nutriments sont-elles endergoniques ou exergoniques ?
Fortement exergoniques
Les réactions de biosynthèse sont-elles endergoniques ou exergoniques ?
Souvent endergoniques (donc défavorisés)
Sachant que les réactions de biosynthèse sont endergoniques (donc défavorisées), comment réaliser des biosynthèses ?
En couplant ces réaction avec une réaction exergonique
Quelle réaction est catalysée par l’enzyme hexokinase ?
L’ATP est hydrolysée et couple le phosphate ainsi libéré au glucose
D’autres molécules que l’ATP peuvent aussi transférer des groupements phosphates. Vrai ou Faux ?
Vrai
À partir de quoi l’ATP peut-il être regénéré ?
À partir d’ADP et de Pi ainsi qu’à partir d’autres molécules
Quel est le rôle des enzymes ?
Accélérer les réactions chimiques
Que sont les enymes ?
Des catalyseurs
Qu’est-ce que les enzymes peuvent accélérer de plusieurs ordres de grandeur ?
L’établissement de l’équilibre d’une réaction chimique
Comment les enzymes accélèrent-elles l’établissement de l’équilibre d’une réaction chimique ?
Peuvent l’accélérer de plusieurs ordre de grandeur
Les enzymes ne reste pas inchangées suite à leurs actions de catalyse. Vrai ou Faux ?
Faux. Elles restent elles-mêmes inchangées
Donner un exemple d’une réaction catalysée
L’hydrolyse de l’urée
Comment se mesure le pouvoir catalytique d’une enzyme ?
Ratio d’ordres de grandeur => taux sans catalyse divisé par taux avec catalyse
Quelle est la sélectivité des enzymes ?
Elles sont très spécifiques pour les substrats (sélectionne isomères optiques)
À quoi est dû la sélectivité des enzymes ?
Elle est due à une interaction précise entre l’enzyme et son substrat => complémentarité moléculaire unique entre une région de l’enzyme et du substrat
Comment s’appelle la région de l’enzyme où il y a une complémentarité moléculaire unique avec le substrat ?
Le site actif
Par quoi peut être régulée l’activité d’une enzyme ?
- Par modifications post-traductionnelles (phosphorylation, glycosylation, protéolyse, etc…)
- Par liaison à une autre protéine, un co-facteur ou autre molécule
Que sont les cyclines ?
Des protéines synthétisées et dégradées à des moments précis de cycle cellulaire
De quoi est capable chaque complexe cycline-CDK ?
De phosphoryler spécifiquement des substrats différents
Quel impact a la phosphorylation des substrats par le complexe cycline-CDK ?
Modifie leurs activités de façon à induire les transitions au cours du cycle cellulaire
Par quoi est contrôlé le cycle cellulaire eucaryote ?
Par les CDK (Cyclin-Dependent Kinase)
L’activité d’une enzyme est-elle régulée ? Donner un exemple
Souvent régulée. Ex: les kinases dépendantes des cyclines (CDK)
Comment une enzyme accélère-t-elle une réaction ?
A-B + C -> A + B-C :
- C doit se rapprocher de A-B : résulte en un complexe activé, instable, donc à potentiel énergétique élevé
A—-B—-C
- La liaison covalente entre A et B est affaiblie et celle entre B et C est en train de se former
- Le complexe est activé et le système est à son état de transition
Définir l’état de transition d’une réaction
Égale probabilité pour que la réaction se poursuive, ou que le système se décompose pour redonner ses substrats
À quel moment de la réaction correspondent ces moments ?
Qu’est-ce que cela signifie si l’énergie libre du produit est plus basse que celle du substrat ?
La réaction peut se faire spontanément
Que signifie un pic dans l’énergie libre ?
Formation du complexe activé instable, donc haute énergie
Comment s’appelle la différence entre l’énergie libre de départ des substrats et celui du complexe activé ?
L’énergie libre d’activation
Qu’est-ce que l’énergie libre d’activation ?
La différence entre l’énergie libre de départ des substrats et celui du complexe activé
Comment est influencé l’énergie libre d’activation par un catalyseur ?
Plus faible lorsque la réaction est catalysée que lorsqu’elle ne l’est pas
Comment influencent les enzymes sur le seuil énergétique ?
Les enzymes diminuent le seuil énergétique à franchir au cours de la réaction
Quelle est la loi de vitesse comprenant l’énergie libre d’activation ? Définir ses termes
De quoi dépend la vitesse d’une réaction ?
De la concentration des réactifs
Comment décroit la vitesse d’une réaction ?
Exponentiellement avec la valeur d’énergie libre d’activation
Plus l’énergie libre d’activation est grande, comment est influencée la vitesse ?
Plus l’énergie libre d’activation est grande, plus la vitesse de la réaction sera petite
Comment les enzymes diminuent-elles le seuil énergétique à franchir ?
En fixant spécifiquement l’état de transition, ce qui le stabilise, et diminue donc son énergie libre
Que favorise la formation de l’état de transition ?
Favorise la conversion en produit, et augmente donc la vitesse de réaction
Entre le substrat, l’état de transition ou le produit, avec lequel les enzymes ont plus d’affinité ?
Les enzymes ont plus d’affinité pour l’état de transition d’une réaction que pour le substrat ou le produit
