Le métabolisme #5

Question 1

On appelle «métabolisme» ?

Answer 1

L’ensemble des réactions chimiques qui se déroulent dans un être vivant.

Question 2

Certaines réactions chimiques dégagent de l’énergie :

Answer 2

Ce sont des réactions dites exergoniques.

Question 3

D’autres en nécessitent de l’énergie :

Answer 3

Ce sont des réactions ditesendergoniques.

Question 4

Dans une réaction chimique, les produits sont les substances qui réagissent alors que les réactifs sont les substances qu’on obtient à la fin de la réaction. Vrai ou faux.

Answer 4

Faux. Dans une réaction chimique, les réactifs sont les substances qui réagissent alors que les produits sont les substances qu’on obtient à la fin de la réaction.

Question 5

L’énergie dégagée par la réaction exergonique de dégradation du glucose (réaction appelée «respiration cellulaire») est utilisée par des réactions endergoniques. Comment ce nomme ce type de réaction ?

Answer 5

Réaction couplée.

Question 6

L’énergie dégagée dans les mitochondries est transportée dans la cellule, où elle sera utilisée, par une molécule pouvant emmagasiner cette énergie est :

Answer 6

ATP : adénosine triphosphate

Question 7

Composition de l’ATP ? (3 molécules)

Answer 7

Une base azotée : l’adénine
Un monosaccharide à 5 carbones (donc un pentose) : le ribose
Trois groupements phosphate (PO4—)

Question 8

De ATP à ADP qui ce passe t-il ?

Answer 8

Il se dégage de l’énergie lorsque la liaison unissant le troisième phosphate au deuxième est rompue.
Inversement, un ADP peut se lier à un groupement phosphate et ainsi former de l’ATP. Par contre, il faut alors fournir de l’énergie.

Question 9

Les réserves d’ATP dans les cellules sont ?

Answer 9

sont assez faibles, il n’y a environ qu’un seul gramme d’ATP dans tout le corps. Pourtant, l’organisme, l’ensemble des cellules, consomme chaque jour près de 50 000 g (50 Kg) d’ATP.
Donc, pour survivre, il faut recycler rapidement l’ADP en ATP. Ce recyclage se fait surtout par la respiration du glucose dans les mitochondries ce qui nécessite du glucose et de l’oxygène apportés par le sang.

Question 10

L’ATP est la source d’énergie de toutes les actions de la cellule qui nécessitent de l’énergie (c’est-à-dire le «travail cellulaire») :

Answer 10

• Transport actif de substances à travers la membrane

• Contractions musculaires
• Synthèse de grosses molécules à partir de plus petites

Question 11

Une enzyme est :

Answer 11

une protéine qui sert de catalyseur dans une réaction chimique se déroulant dans une cellule.

Question 12

En chimie, un catalyseur est :

Answer 12

une substance qui, ajoutée à des réactifs, facilite la réaction chimique entre ces réactifs. Sans le catalyseur, la réaction ne se ferait que très lentement ou même pas du tout. Ou alors il faudrait fournir beaucoup d’énergie pour activer la réaction. Avec le catalyseur, la réaction se fait facilement.
Ce qui caractérise un catalyseur, c’est que celui-ci n’est pas modifié chimiquement par la réaction. À la fin de la réaction, le catalyseur est toujours présent et peut à nouveau catalyser une autre réaction impliquant les mêmes réactifs.

Question 13

La plupart des réactions se déroulant dans les cellules pourraient à se faire à la température du corps. Vrai ou faux.

Answer 13

Faux. La plupart des réactions se déroulant dans les cellules ne pourraient à peu près pas se faire à la température du corps (ou alors, elles seraient très lentes à se produire) sans une enzyme pour catalyser la réaction. Avec l’enzyme appropriée, la réaction se fait rapidement à la température du corps.

Question 14

la partie de l’enzyme appelée «site actif» est :

Answer 14

c’est l’espèce de creux. C’est là où tout se passe. Cette partie de l’enzyme a une affinité chimique avec la molécule A et aussi avec la molécule B (sur le dessin, cette affinité est illustrée par la forme particulière du site actif qui est complémentaire aux formes des molécules A et B).

Question 15

Le substrat ?

Answer 15

la ou les molécules qui se lient au site actif

Question 16

Le complexe enzyme-substrat ?

Answer 16

le substrat lié au site actif

Question 17

Le produit ?

Answer 17

la ou les molécules résultant de la réaction

Question 18

L’enzyme agit en abaissant l’énergie d’activation de la réaction. Vrai ou faux.

Answer 18

Vrai, Pour qu’une réaction chimique se produise, il faut d’abord fournir une certaine quantité d’énergie appelée : énergie d’activation.

Question 19

Dans la cellule, l’énergie cinétique des molécules (proportionnelle à la température) est suffisante pour fournir l’énergie d’activation nécessaire SI ?

Answer 19

SI la réaction est catalysée par l’enzyme appropriée.

Question 20

L’enzyme fournit de l’énergie à la réaction. Vrai ou faux. ?

Answer 20

Faux. L’enzyme ne fournit pas d’énergie à la réaction.

Question 21

Le modèle «pièces de casse-tête» utilisé pour illustrer quoi ?

Answer 21

l’interaction entre le site actif et le substrat n’est pas tout à fait juste. La molécule de substrat se lie au site actif surtout parce qu’elle a une affinité chimique avec certains radicaux d’acides aminés du site actif (et non juste une affinité de formes qui se complètent comme des pièces de casse-tête).

Question 22

Pourquoi la forme de l’enzyme est importante ?

Answer 22

La forme de l’enzyme (sa structure tertiaire) est très importante. Si le site actif change de forme, l’enzyme perd son affinité avec le substrat et devient inactive. Une enzyme est donc très spécifique à son substrat. C’est pourquoi une enzyme donnée ne peut catalyser qu’une réaction chimique bien précise.

Question 23

À cause de cette spécificité du site actif pour un substrat bien précis, beaucoup d’enzymes ne peuvent se lier qu’à un énantiomère optique seulement. Vrai ou faux.

Answer 23

Vrai.

Question 24

Qu’est que les voies métaboliques?

Answer 24

La plupart des réactions chimiques qui se déroulent dans les cellules se font en chaînes, des chaînes de réactions appelées «voies métaboliques». Le produit d’une première réaction chimique devient le substrat d’une autre réaction chimique et ainsi de suite. De telles chaînes de réactions sont appelées «voies métaboliques».

Question 25

Dans une voie métabolique les mêmes enzymes sont utiliser. Vrai ou faux.

Answer 25

Chacune des étapes d’une voie métabolique est catalysée par une enzyme particulière.

Question 26

Qu’arrive-t-il lorsque les enzymes sont intégrer dans la membrane de la cellule ?

Answer 26

Le produit d’une enzyme est immédiatement disponible à l’enzyme suivante qui doit le transformer. Les enzymes travaillent ainsi un peu comme des ouvriers le long d’une chaîne de montage.

Question 27

Plusieurs enzymes d’une même voie métabolique peuvent aussi s’associer en un complexe enzymatique.

Answer 27

Le complexe pyruvate déhydrogénase est constitué de trois enzymes différentes, chacune en plusieurs exemplaires. Chez les procaryotes, ce complexe est formé de 24 exemplaires de la première enzyme, 24 de la seconde et 12 de la troisième.
Le produit de la réaction d’une enzyme est immédiatement accessible à l’enzyme suivante sans que le produit ne se dilue dans le liquide intracellulaire.

Question 28

Tout le fonctionnement d’une cellule s’explique par l’ensemble des réactions chimiques qui s’y déroulent. On appelle ?

Answer 28

On appelle «métabolisme» l’ensemble de ces réactions.

Question 29

Le métabolisme est constitué d’un réseau complexe de nombreuses ?

Answer 29

chaînes métaboliques reliées les unes aux autres.

Question 30

Les enzymes peuvent ? (3)

Answer 30

Les enzymes peuvent servir à assembler de petites molécules en plus grosses c’est ce qu’on appelle de l’anabolisme

à défaire de grosses molécules en plus petites c’est ce qu’on appelle du catabolisme

à modifier des molécules en d’autres molécules semblables (changer un glucose en fructose, par exemple).

Question 31

Définition anabolisme ?

Answer 31

Les enzymes peuvent servir à assembler de petites molécules en plus grosses c’est ce qu’on appelle de l’anabolisme

Question 32

Définition catabolisme ?

Answer 32

à défaire de grosses molécules en plus petites c’est ce qu’on appelle du catabolisme

Question 33

Une enzyme peut catalyser plusieurs réactions différente. Vrai ou faux.

Answer 33

Une enzyme donnée ne peut catalyser qu’une réaction bien précise. Il y a donc à peu près autant d’enzymes différentes (des centaines, voire des milliers) que de réactions différentes qui se déroulent dans la cellule.

Question 34

Les effets de la température sur les enzymes ?

Answer 34

Les enzymes sont très sensibles aux température élevées et aux pH extrêmes. La plupart des enzymes ne peuvent fonctionner que dans des fourchettes assez étroites de température et de pH.

Des isoenzyme sont des enzyme synthétisée par organisme pour que celle-ci soit optimal dans l’environnement. La vitesse d’une réaction enzymatique augmente avec la température jusqu’à un certain point et ce dénature.

Question 35

À quoi serve les cofacteurs ?

Answer 35

Certaines enzymes ne deviennent actives que si une substance chimique appelée «cofacteur» se fixe dans leur site actif. Sans le cofacteur, le site actif est inactif.
Beaucoup de cofacteurs sont des ions métalliques

Question 36

Coenzyme est ?

Answer 36

Donc, une coenzyme est un cofacteur organique
Certains sont de petites molécules organiques; on les appelle alors coenzymes.
Toutes les vitamines, sauf la C et la A, sont des coenzymes (ou sont des précurseurs de coenzymes).

Question 37

Qu’est qu’un inhibiteurs enzymatiques ?

Answer 37

Certaines substances chimiques (toxines, médicaments) peuvent inhiber le fonctionnement d’une enzyme.

Question 38

l’enzyme ne peut plus fonctionner. L’enzyme sera éventuellement dégradée en acides aminés dans la cellule (liaison covalente en général). Réversible ou irréversible ?

Answer 38

Irréversible

Question 39

(liaison non covalente); si la concentration en inhibiteur diminue, l’inhibiteur peut se séparer de l’enzyme à laquelle il s’était lié. Irréversible ou réversible

Answer 39

Réversible

Question 40

Qu’est qu’un inhibiteur compétitif ?

Answer 40

Ressemble chimiquement au substrat et entre en compétition avec lui pour se fixer au site actif. L’inhibiteur compétitif, en se liant au site actif, l’empêche de remplir sa tâche (il le bloque en quelque sorte). Il diminue donc le rendement de l’enzyme. Plus la concentration en inhibiteur est haute, plus le nombre d’enzymes bloquées est grand et moins il en reste pouvant se lier au substrat.

Question 41

Qu’est qu’un non compétitif ?

Answer 41

Se lie à l’enzyme en un point autre que le site actif ce qui modifie la forme de l’enzyme (et de son site actif). Le substrat ne peut plus alors se lier ou se lie moins bien au site actif. La réaction catalysée est arrêtée ou ralentie.

Question 42

Beaucoup d’antibiotiques sont des inhibiteurs de certaines enzymes bactériennes.
Un antibiotique est une substance toxique pour certaines bactéries, mais inoffensive pour nos cellules.
Exemple ….

Answer 42

L’antibiotique pénicilline, par exemple, est un inhibiteur irréversible d’une enzyme (la transpeptidase) qui catalyse une étape de la voie métabolique menant à la formation de la substance chimique constituant la paroi de certaines bactéries (les bactéries sont recouvertes d’une paroi rigide faite de polymères; cette paroi est vitale pour la bactérie).
Les cellules humaines ont une membrane, mais n’ont pas de paroi donc, elles ne possèdent évidemment pas cette enzyme bloquée par la pénicilline. La pénicilline n’inhibe aucune de nos enzymes; elle est donc sans effet sur nous.

Question 43

Les enzymes dites allostériques sont ?

Answer 43

Sont des enzymes possédant une structure quaternaire faite de deux ou plusieurs chaînes d’acides aminés (l’enzyme sur l’illustration ci-dessous est faite de quatre chaînes). Chaque chaîne est une enzyme avec son site actif.

Question 44

Comment l’enzyme allostérique régule son site (dit site allostérique). C’est une région de l’enzyme où peut se fixer (liaison réversible) un effecteur ?

Answer 44

Un activateur allostérique stabilise l’enzyme dans sa forme active lorsqu’il se lie au site allostérique.
Un inhibiteur allostérique stabilise l’enzyme dans sa forme inactive lorsqu’il se lie au site allostérique
Forme active et inactive.

Il est important que cette voie métabolique soit contrôlée, c’est-à-dire que la voie soit active si la cellule manque de la substance et que la voie cesse de fonctionner si la cellule a suffisamment de la substance.

Question 45

Beaucoup de voies métaboliques sont contrôlées de façon automatique par des mécanismes semblables.
On qualifie de :

Answer 45

On qualifie de «rétro-inhibition» de pareils mécanismes. Dans un mécanisme de rétro-inhibition, l’effet final du mécanisme a un effet inhibiteur sur une des causes de déclenchement du mécanisme.