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MMD1043-MODULE 2 > MÉTABOLISME DES GLUCIDES > Flashcards

MÉTABOLISME DES GLUCIDES Flashcards

1
Q

Définir glucides

A

-Les glucides (ou hydrates de carbones) sont des molécules polyhydroxylées dérivées de cétones ou d’aldéhydes

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Q

Quelle est la formule chimique type des glucides?

A

(CH2O)n

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3
Q

Quelle est la formule du glucose?

A

C6H12O6

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4
Q

Les glucides peuvent contenir d’autres atomes, comme lesquels?

A

Azote et phosphore

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5
Q

Les glucides peuvent être liés de quelle façon à des protéines, lipides ou autres?

A

De façon covalente à des glycoprotéines ou glycolipides par exemple

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6
Q

Quelles sont les origines du glucose pour les végétaux et les animaux?

A

Pour les végétaux (et certaines bactéries)
-Peuvent synthétiser des glucides à partir de composés inorganiques (CO2 et H2O) par photosynthèse

Pour les animaux :
-Source alimentaire
-composés organiques les plus abondants dans la plupart des fruits, légumes et céréales
-Synthèse endogène à partir d’autres molécules organiques

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7
Q

Nommez les rôles des glucides

A

-Source d’énergie principale chez l’humain (2 à 4 kcal/g*)
-ADN
-Glycoprotéines
-Glycolipides

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8
Q

Comment est-ce que les glucides sont-ils classifiés?

A

-Les “OSES” sont des glucides simples, divisés en 2 groupes : Aldoses et Cétoses

-Classés selon le nombre de carbones dans la molécule
Trioses, tétroses, pentoses, hexoses, heptoses..

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9
Q

Comment peut-on différencier les aldhéhydes des cétones?

A

Si le groupe carbonyle est situé à l’une des extrémités de la chaîne carbonée, l’ose est un aldéhyde = aldose

Si au contraire le carbonyle est à une autre position = cétone = cétose

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10
Q

Décrivez les monosaccharides**

A

Les monosaccharides sont des molécules chirales qui possèdent un pouvoir rotatoire de la lumière*
-habileté à faire dévier le plan de la lumière polarisée qui traverse une solution de la molécule
-présence d’un carbone asymétrique ou chiral (carbone lié à 4 substituants différents)

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11
Q

Définir énantiomères

A

Sont des molécules possédant la même formule chimique, mais une structure différente (image miroire non superposable)

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12
Q

Quels sont les énantiomères pour les monosaccharides?

A

D-Glucose et L-Glucose

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13
Q

Chez la mammifères, on utilise qu’elle forme d’énantiomères pour les monosaccharides?

A

La forme D-glucose

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14
Q

Comment reconnaît-on la forme D-glucose?

A

Le premier OH en bas est à droite vs L-Glucose il est à gauche

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15
Q

Définir diastéréoisomères

A

Sont des molécules possédant la même formule chimique, mais une structure différente (pas une image miroir)

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16
Q

Définir épimères

A

Les monosaccharides qui varient en structure par la configuration sur un seul carbone chiral

Exemple : Le D-Glucose et le D-Manose sont des épimères en C2

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17
Q

L’épimérisation peut être facilitée par quoi?

A

Par des enzymes (épimérases) ou par le pH

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18
Q

Le glucose est une cétose ou un aldose? À combien de carbones?

A

Un aldose à 6 carbones, donc hexose

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19
Q

Comment se fait la conformation cyclique des monosaccharides?

A

Une réaction intramoléculaire entre un groupement hydroxyl (-OH) et le groupement carbonyl (C=O) des aldoses ou des cétones forme des cycles

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20
Q

Les cycles des monosaccharides peuvent être formés de 5 ou 6 atomes, nommez un cycle à 5 et un cycle à 6 atomes

A

5 - furanose
6 - pyranose

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21
Q

La cyclisation des monosaccharides entraîne la formation de quoi?

A

La cyclisation des monosaccharides entraîne la formation d’un autre carbone chiral (carbone anomérique)
-Anomères alpha et bêta

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22
Q

L’équilibre entre les formes varie en fonction de l’environnement, décrivez les formes à pH neutre vs pH basique

A

L’équilibre entre les formes varie en fonction de l’environnement
-à pH neutre, environ 99% cyclique (plus stable)
-à pH basique, environ 99% linéaire

***EST-CE QUE LE PH INFLUENCE LA STRUCTURE DES GLUCIDES : OUI

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23
Q

En solution aqueuse, quelle forme cyclique est-elle la plus stable?

A

Cycliques

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24
Q

Les cycles à _____ carbones peuvent adopter deux configurations, lesquelles?

A

Les cycles à 6 carbones

Chaise (plus stable) et bateau (peuvent passer de chaise à bateau sans déformer les liens chimiques)

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25
Q

Nommez la forme majeure du glucose***

A

Bêta-D-glucopyranose

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26
Q

Quelle est la différence entre le bêta-D-glucopyranose et le alpha-D-glucopyranose?

A

Alpha : OH vers le bas

Bêta : OH vers le haut

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27
Q

Définir les saccharides et nommez les types

A

Les monosaccharides peuvent se lier entre eux par une liaison glycosidique covalente
-cette liaison est hydrolysable par voie chimique (acide) ou enzymatiques

Disaccharides
Oligosaccharides
Polysaccharides

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28
Q

Définir disaccharides et nommez les 3 majeurs dans l’alimentation**

A

Sont composés de 2 monosaccharides liés par une liaison glycosidique

Saccharose
Lactose
Maltose

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29
Q

Le saccharose est composé de quoi?

A

D-glucose et D-fructose

-facilement digéré par la sucrase (alpha-glucosidase) dans l’intestin

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30
Q

Le lactose est composé de quoi?

A

Sucre de lait
-synthétisé par les glandes mammaires de mammifères
-environ 1/3 de la sucrosité de saccharose

Composé de D-glucose et de D-galactose
-facilement digérée par la lactase (bêta-glucosidase) dans l’intestin

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31
Q

Le maltose est composé de quoi?

A

Peu présent en tant que tel dans la diète
-provient surtout de la digestion de l’amidon

Composé de 2 molécules de D-glucose
-facilement digérée par des alpha-glucosidases dans l’intestin

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32
Q

Définir oligosaccharides

A

Sont composés de 3 à 19 monosccharides liés par des liaisons glycosidiques

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33
Q

Les oligosaccharides servent à quoi? Et donnez un exemple

A

Peu abondants dans la diète
-surtout produit par digestion des polysaccharides
-maltodextrines (syrop de maïs)

Ex : alpha-galactosides (raffinose, stachyose)
-présents dans lentilles et fèvres
-difficilement digéré (peu d’alpha-galactosidase)
-fermentation par microorganismes intestinaux (si on n’est pas capable de les digérer)

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34
Q

Définir les polysaccharides

A

Sont composés de > ou = à 20 monosaccharides liés par des liaisons glycosidiques
-structures linéaires ou ramifiées
-digestibles ou non

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35
Q

Nommez les polysaccharides majeurs dans l’alimentation

A

Polysaccharides majeurs dans l’alimentation
-amidon
-glycogène
-cellulose

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36
Q

Décrivez l’amidon

A

Un des polysaccharide les plus abondants chez les végétaux
-molécule de réserve énergétique
-polymère de D-glucose

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37
Q

Nommez les 2 polymères de l’amidon

A

L’amidon est composé de 2 types de polymères
-amylose (généralement 20-30%)
-amylopectine (généralement 70-80%)

Amylose
-polymère liniaire du D-glucose (liaison alpha 1 –> 4)
-600 à 1000 molécules de glucose

Amylopectine
-polymère ramifié du D-glucose avec de longues branches (liaisons alpha 1 –> 6) à toutes les 24-30 molécules de glucose
-10 000 à 100 000 molécules e glucose

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38
Q

Définir glycogène

A

Polysaccharide important chez les animaux
-molécules de réserve énergétique
-glycogénogénèse/glycogénolyse
-présent dans la plupart des tissus (plus abondant dans le foie et les muscles)

Polymère ramifié du D-glucose
-longues branches (liaisons alpha 1–>6) à toutes les 10-14 molécules de glucose
-2000 à 600 000 molécules de glucose

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39
Q

Définir cellulose

A

Polymère linéaire du D-glucose
-liaison bêta 1 –> 4
-200 à 14 000 molécules de glucose

Polysaccharide non digestible
-constituants de la paroi cellulaire des cellules végétales
-plusieurs molécules de cellulose forment ensemble des microfibrilles et des fibres

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40
Q

Nommez les sources de glucides

A

Sources de glucides
Alimentaire :
-amidon, cellulose, glycogène, saccharose, lactose, glucose

Endogène (glucose)
-néoglucogenèse
-glycogénolyse

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41
Q

Les glucides alimentaires apportent quel pourcentage de l’énergie dans la diète? Et nommez les 2 types

A

Apportent typiquement 45 à 65% de l’énergie dans la diète humaine
-250 g/jour (1 000 kcal), dont environ 50 g provient des sucres ajoutés

Glucides digestibles
-mono, di, oligo et polysaccharides
-hydrolysés par enzymes

Glucides non digestibles
-fibres
-pas d’enzyme pour l’hydrolyse

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42
Q

La digestion des polysaccharides débute où?

A

La digestion des polysaccharides débute dans la cavité buccale
-l’alpha-amylase salivaire

Rendu à l’estomac, l’amylase salivaire est inactivée par l’acidité gastrique

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43
Q

Décrivez la fonction de l’alpha-amylase

A

L’alpha-amylase (salivaire ou pancréatique) clive les liaisons alpha 1 –> 4
-oligosaccharides d’au moins 5 molécules de glucose

Les fragments produits sont différents selon la structure de la molécule d’origine

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44
Q

Les niveaux des amylsases salivaires et pancréatiques sont comment à la naissance?

A

Les niveaux des amylases salivaires et pancréatiques sont bas à la naissance

Augmentation graduelle
-niveaux “adultes” vers l’âge de 1 an

Pas de céréales pour les bébés avant 6 mois

La digestion des glucides est achevée par des enzymes membranaires (surface apicale des entérocytes)

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45
Q

Amidon, Saccharose, Lactose

  1. % des glucides alimentaires
  2. Produits d’hydrolyse (lumière intestinale)
  3. Produits d’hydrolyse (membrane intestinale)
A

Amidon
-60-70%,
-maltose, maltotriose et dextrines
-Glucose

Saccharose
-30%
-Aucun (va directement dans l’intestin)
-Glucose et fructose

Lactose
-0-10%
-Aucun
-Glucose et galactose

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46
Q

Décrire l’absorption des glucides

A

Les glucides sont absorbés par les cellules épithéliales du système digestif sous forme de monosaccharides

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47
Q

Décrivez les transporteurs utilisés par les glucides

A

Transport actif (nécessite de l’énergie)
-SLGT1 (sodium-glucose cotransporter-1), abondant dans l’épithélium du tube digestif et du tubule rénal, utilise un gradient transmembranaire de Na+ (mis en place par la pompe Na+/K+ ATPase) pour faire entrer le glucose

Transport facilité (dans le sens du gradient de concentration)
-transport du glucose selon gradient de concentration facilité par des “perméases” du glucose de la famille des GLUT

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48
Q

Décrivez GLUT2

A

Distribution : foie, pancréas, épithélium intestinal

Fonction : haute capacité, mais faible affinité (“glucosenseur”)

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49
Q

Décrivez GLUT4

A

Distribution : tissu adipeux et muscles striés (muscles squelettiques et cardiaques)

Fonction : régulation par l’insuline

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50
Q

Décrivez l’absorption intestinale du glucose

A

Le glucose traverse la membrane de la paroi intestinale par transport actif contre un gradient de concentration
-le sodium est requis pour le transporteur SGLT1
-rôle important de la pompe Na+K+/ATPase

Le glucose peut aussi traverser la membrane de la paroi intestinale par transport facilité (fructose aussi)
-GLUT5

Le glucose et le fructose cellulaire passe ensuite dans la circulation sanguine par transport facilité
-GLUT2

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51
Q

Néoglucogenèse et glycolyse

Dire lequel est anabolique et lequel est catabolique

A

Glycolyse : catabolique, dégradation

Néoglucogenèse : anabolique, synthèse

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52
Q

Est-ce qu’il y a des voies métaboliques dans les GRs?

A

NON

Info supp : quand on parle de voies métaboliques, on fait plus référence au muscle et au foie

53
Q

Les valeurs de glycémie à jeun (après 8-12 heures) varient entre quoi et quoi?

A

4.0 à 5.5 mmol/L

54
Q

Nommez les valeurs en hypoglycémie, hyperglycémie et en cas de diabète

A

Les valeurs normales de la glycémie à jeun (après 8-12 heures) varient entre 4.0 et 5.5 mmol/L
-hypoglycémie si taux de glucose < 4,0 mmol/L
-“hyperglycémie” si taux de glucose > 5.5 mmol/L
-diabète si taux de glucose > ou = à 7,0 mmol/L

55
Q

L’insuline est sécrétée par quoi?

A

Les cellules bêta des îlots de Langerhans

56
Q

La sécrétion d’insuline est induite par..?**

A

Les sucres
-glucose
-mannose

Les acides aminés
-leucine
-arginine

La stimulation du nerf vague

Peptides entériques
-glucagon-like-peptide-1 (GLP-1)
-glucose-dependent insulinotropic peptide (GIP)

57
Q

Nommez ce que l’insuline active/inhibe

A

ACTIVATION de la synthèse de glycogène (gylcogenèse)
INHIBITION de la dégradation du glycogène (glycogénolyse)

ACTIVATION de la dégradation de glucose (glycolyse)
INHIBITION de la synthèse de glucose (néoglucogenèse)

ACTIVATION de la synthèse des lipides (lipogenèse)
INHIBITION de la dégradation des lipides (lipolyse)

58
Q

Le glucagon est sécrété par quoi?

A

Par les cellules alpha en périphérie des îlots de langerhans

59
Q

Nommez ce que le glucagon inhibe/active quoi?

A

Le glucagon est une hormone hyperglycémiante
INHIBITION de la synthèse de glycogène (gylcogenèse)
ACTIVATION de la dégradation du glycogène (glycogénolyse)

INHIBITION de la dégradation de glucose (glycolyse)
ACTIVATION de la synthèse de glucose (néoglucogenèse)

INHIBITION de la synthèse des lipides (lipogenèse)
ACTIVATION de la dégradation des lipides (lipolyse)

60
Q

Le glucose en excès est transformé en quoi?

A

En glycogène (polymère ramifié de glucose)

61
Q

La glycogenèse est stimulée et inhibée par quoi?

A

Stimulée par l’insuline
Inhibée par le glucagon

62
Q

Le glycogène est stocké dans quoi?

A

Dans le foie et dans les muscles (+)

63
Q

Décrivez comment on rallonge la chaîne de glycogène

A

Glucose –> Glucose 6-phosphate
(Glucokinase dans foie ou hexokinase dans muscles)
Glucose-6-phosphate –> Glucose-1-phosphate
(Phosphoglucomutase)
Glucose-1-phosphate + UTP –> UDP-Glucose + PPi
UDP-glucose + Glycogène n –> Glycogène n+1 + UDP
(Glycogène synthase)

L’ajout d’une ramification peut se faire via l’activité de la glycosyl-4,6-transférase

64
Q

La glycogénolyse permet d’obtenir quoi?

A

Du glucose-6-phosphate

-utilisé par la cellule ou converti en glucose pour être exporté en circulation (foie)

65
Q

La glycogénolyse est stimulée ou inhibée par quoi?

A

Stimulée par
-glucagoie (foie)
-adrénaline (muscle)

Inhibée par l’insuline

66
Q

Nommez les étapes de glycogénolyse

A

Glycogène n –> Glycogène n-1 + Glucose-1-phosphate
-(glycogène phospholyrase)
-(glycogène transférase)
-(enzyme débranchante)

Glucose-1-phosphate –> Glucose-6-phosphate
(Phosphoglucomutase)

Glucose-6-phosphate –> Glucose + Pi
(Glucose-6-phosphatase dans le foie uniquement)

67
Q

Qu’est-ce que la glycolyse

A

Dégradation du glucose pour faire de l’énergie
Au niveau cellulaire, le glucose est dégradé pour libérer son énergie chimique

68
Q

Nommez les 2 voies métaboliques de dégradation du glucose pour faire de l’énergie

A

Glycolyse

Cycle de Krebs

69
Q

La glycolyse se fait où et quand?

A

Dans le cytosol et en absence d’oxygène (condition anaérobique)

70
Q

Le cycle de Krebs se produit où et avec ou sans O2?

A

-dans la mitochondrie
-en présence d’oxygène (condition aérobique)

71
Q

Nommez le produit de dégradation de la glycolyse

A

Dégradation du glucose (molécule à 6 carbones) en deux molécules de pyruvate (3 carbones)
-glucose –> 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH

72
Q

Quelles sont les 3 phases de la glycolyse

A

-activation du glucose
-clivage d’hexose en 2 trioses
-production d’énergie (ATP)

73
Q

Il y a 10 étapes à la glycolyse, dont 3 qui sont irréversibles, nommez ces 3 étapes

A

-synthèse du glucose-6-phosphate (étape 1)
-synthèse du fructose-1,6-diphosphate (étape 3)
-synthèse du pyruvate (étape 10)

74
Q

Décrivez l’étape 1 de la glycolyse

A

Synthèse du glucose-6-phosphate à partir du glucose
Catalysée par l’hexokinase (ou par la glucokinase dans le foie et le pancréas)
-réaction irréversible (hydrolyse de 1 ATP)

Le glucose-6-phosphate ne peut pas traverser les membranes cellulaires
Le glucose-6-phosphate sert ensuite aux autres étapes de la glycolyse, ou:
-synthèse du glycogène
-voie des pentoses phosphates

75
Q

Décrivez l’étape 3 de la glycolyse

A

Synthèse du fructose-1,6-biphosphate à partir du fructose-6-phosphate

Catalysée par 6-phosphofructokinase 1 (PFK-1)
-réaction irréversible (hydrolyse de 1 ATP)

Point de contrôle majeur de la vitesse de la glycolyse***

76
Q

Décrivez l’étape 10 de la glycolyse

A

Glycolyse - Étape 10
Synthèse de deux molécules de pyruvate à partir de 2 molécules de phosphoénolpyruvate

Catalysée par la pyruvate kinase
-réaction irréversible

Synthèse de 2 ATP
-1 ATP par molécule de phosphoénolpyruvate

77
Q

La glycolyse peut être régulée par quoi?

A

Concentration de glucose (stimulation par le substrat)

Concentration d’ATP
-inhibition par concentration d’ATP élevées
-phosphofructokinase-1
-phosphoglycérate kinase
-pyruvate kinase

Insuline stimule la glycolyse
Fructose-2,6-diphosphate stimule la glycolyse**

78
Q

Le pyruvate métabolisé (chez l’humain) formera quoi?

A

-formation de lactate (en absence d’oxygène)
-fomation d’acétyl-CoA (dans la mitochondrie, en présence d’oxygène)

79
Q

Définir la néoglucogenèse

A

Synthèse endogène de glucose

80
Q

Néoglucogenèse

Série de réactions enzymatiques menant à la synthèse de glucose à partir de plusieurs autres molécules, nommez ces molécules

A

Néoglucogenèse

Série de réactions enzymatiques menant à la synthèse de glucose à partir de plusieurs autres molécules
-pyruvate, lactate, glycérol
-acides aminés

81
Q

La néoglucogenèse se passe où?

A

Contrairement à la glycolyse, la néoglucogenèse n’a pas lieu dans toutes les cellules
-foie (principalement) et reins

82
Q

En absence de glucides alimentaires, le glycogène est épuisé en combien de temps?

A

En absence de glucides alimentaires, le glycogène hépatique est épuisé après environ 18 heures

83
Q

Néoglucogenèse essentielle pour le maintient de la glycémie à partir de quoi? (2)

A

Néoglucogenèse essentielle pour le maintient de la glycémie
-à partir de lactate (recyclage : cycle de Cori)
-à partir de molécules non glucidiques (acides aminés)

84
Q

La néoglucogenèse n’est pas active avant la naissance, expliquez

A

La néoglucogenèse n’est pas active avant la naissance
-manque une enzyme dont les niveaux n’augmentent que quelques heures après la naissance (phosphoénolpyruvate carboxykinase)

85
Q

Pourquoi est-ce que le bébé est plus à risque d’hypoglycémie?

A

Le bébé prématuré est plus à risque d’hypoglycémie
-réserve de glycogène limitée
-retard dans l’induction de la néoglucogenèse

86
Q

Quelles sont les 3 voies de contournement pour renverser les étapes irréversibles de la glycolyse?

A

Trois “voies de contournement” pour renverser les étapes irréversibles de la glycolyse :
-pyruvate –> phosphoénolpyruvate
-fructose-1,6-diphosphate –> fructose-6-phosphate
-glucose-6-phosphate –> glucose

Ce renversement a un coût énergétique : 6 ATP

87
Q

Décrivez la transformation : pyruvate –> phosphoénolpyruvate

A
  1. Pyruvate –> Oxaloacétate
    -enzyme : pyruvate carboxylase
    -nécessite 1 ATP
    -rx activée par l’acétyl-CoA (produit lors de la lypolyse)
  2. Oxaloacétate –> Phosphoénolpyruvate
    -enzyme : phosphoénolpyruvate carboxykinase***
    -nécessite 1 ATP (1 GTP)
88
Q

Décrivez la transformation : fructose-1,6-diphosphate –> fructose-6-phosphate

A

Fructose-1,6-diphosphate –> Fructose-6-phosphate***
Catalysée par la fructose-1,6-diphosphatase
-inhibée par l’AMP
-inhibée par l’insuline (via fructose-2,6-diphosphate)

Point de contrôle majeur de la vitesse de la néoglucogenèse

89
Q

Décrivez la transformation : Glucose-6-phosphate –> Glucose

A

Glucose-6-phosphate –> Glucose
Catalysée par la glucose-6-phosphatase
-seuls le foie et les reins possèdent cette enzyme

Sans cette déphosphorylation, le glucose ne peut être relâché en circulation
-glucose-6-phosphate ne passe pas la membrane

90
Q

La glycolyse et la néoglucogenèse sont toujours régulées de façon opposée, expliquez

A

-insuline stimule glycolyse et inhibe néoglucogenèse
-glucagon inhibe glycolyse et stimule néoglucogenèse

Il s’agit d’une modulation concertée de la vitesse des différentes étapes irréversibles de la glycolyse et de la néoglucogenèse

Exemple, l’insuline :
-inhibe : PEPCK, F-1,6-diphosphatase et Glu-6-phosphatase
-stimule : hexokinase, PFK-1, pyruvate kinase

91
Q

Quel est le rôle du fructose-2,6-diphosphate?

A

Rôle du fructose-2,6-diphosphate
-régulateur majeur du sens des voies métaboliques de la glycolyse et de la néoglucogenèse

92
Q

Le fructose-2,6-diphosphate est synthétisé ou dégradé par la même enzyme, laquelle

A

PFK2

-(6-phosphofructokinase-2/fructose-2.6-diphosphatase)
-synthèse/dégradation du F-2,6-DP régulé par insuline et glucagon
-activité enzymatique (kinase ou phosphatase) contrôlée par phosphorylation de l’enzyme

93
Q

Fructose-2,6-diphosphate, ce qui arrive après un repas contenant des glucides

A

Après un repas contenant des glucides :
-augmentation de l’insuline
-insuline stimule une phosphatase qui déphosphoryle l’enzyme bi-fonctionnelle PFK-2/F-2,6DPase
-PFK-2/F-2,6-DPase déphosphorylée possède une activité kinase
-formation de fructose-2,6-diphosphate (à partir de F-6-P)
-F-2,6-DP stimule PFK-1 et inhibe F-1,6-DPase

94
Q

Fructose-2,6-diphosphate, ce qui arrive lorsque la glycémie chute

A

-diminution de l’insuline et augmentation du glucagon
-glucagon active une kinase phosphoryle l’enzyme bi-fonctionnelle PFK-2/F-2,6-DPase
-PFK-2/F-2,6-DPase phosphorylée possède une activité phosphatase
-dégradation du fructose-2,6-diphosphate en F-6-P

95
Q

Cycle de krebs
Qu’arrive-t-il avec le pyruvate en condition anaérobique?

A

En condition anaérobique (ou en absence de mitochondrie), le pyruvate est transformé en lactate par la lactate déshydrogénase
-régénère le NAD+ nécessaire pour l’étape 6 de la glycolyse (synthèse de 1,3-diphosphoglycérate)
-“fermentation lactique”

96
Q

Cycle de Krebs
Qu’arrive-t-il avec le pyruvate en condition aérobique?

A

En condition aérobique, le pyruvate entre dans la mitochondrie où il est transformé en acétyl-CoA par la pyruvate déshydrogénase
-avec formation d’une molécule de NADH

L’acétyl-CoA formé entre dans le cycle de Krebs

97
Q

Définir le cycle de Krebs

A

Le cycle de Krebs est une cascade de réactions biochimiques menant à la production des intermédiaires énergétiques qui serviront à la production d’ATP par la chaîne respiratoire mitochondriale (phosphorylation oxydative)

98
Q

Le cycle de krebs est situé où?

A

Le cycle de Krebs est localisé dans la matrice de la mitochondrie chez les eucaryotes ou dans le cytoplasme des bactéries

Le cycle de Krebs fonctionne en condition aérobique

99
Q

Le cycle de Krebs produit quoi?

A

Le cycle de Krebs produit des intermédiaires énergétiques en dégradant une molécule d’acétyl-CoA en CO2
-acétyl-CoA –> 2 CO2 + 3 NADH + FADH2 + GTP

100
Q

Décrivez le nombre d’ATP produit en condition aérobie et anaérobique de la glycolyse

A

En condition anaérobique, la glycolyse produit 2 ATP par molécule de glucose
-4 ATP produit
-moins les 2 ATP requises pour initier la glycolyse (hexokinase et PFK-1)

Par contre, en condition aérobique, la glycolyse produit :
-glycolyse : 2 ATP et 2 NADH
-pyruvate déshydrogénase : 2 NADH
-cycle de krebs : 2 GTP, 2 FADH2 et 6 NADH

Total : 38 ATP par molécule de glucose
-10 NADH (x3 ATP/NADH) –> 30 ATP
-2 FADH2 (x2 ATP/FADH2) –> 4 ATP
-4 ATP (les GTP forme de l’ATP) –> 4 ATP

101
Q

Voies métaboliques alternatives des glucides
Plusieurs autres voies métaboliques secondaires des glucides existent. Ces voies servent notamment à la synthèse de :

A

-coenzymes
-nucléotides
-glycoprotéines et glycolipides
-glucuronides

102
Q

La voie des pentoses phosphate forme quoi?

A

-formation du NADPH (requis pour la biosynthèse des acides gras)
-formation de ribose (requis pour la biosynthèse des acides nucléiques)

103
Q

Définir les bioénergétique

A

La bioénergétique est la partie du métabolisme qui s’intéresse aux sources d’énergie pour la cellule où l’organisme et à leur utilisation

104
Q

Nommez les types d’énergie

A

-l’énergie cinétique associée au mouvement
-l’énergie potentielle associée par exemple à la hauteur d’un poids
-l’énergie chimie

105
Q

Qu’est-ce que la thermodynamique

A

-la thermodynamique est l’étude quantitative des échanges d’énergie à l’intérieur d’un système

-la cellule utilise, par des réactions, l’énergie chimique contenue dans les composés organiques

-les réactions chimiques peuvent être classifiées en 2 catégories :
-les réactions exergoniques qui dégagent de l’énergie
Ex: A+B –> C + D + énergie (chaleur)

-les réactions endergoniques qui nécessitent de l’énergie
Ex: A + B + énergie (chaleur) –> C + D

106
Q

L’énergie de Gibbs représente quoi?

A

-l’énergie de Gibbs (G) représente un paramètre thermodynamique qui correspond à l’énergie libre des composés chimiques
-l’énergie libre est la portion de l’enthalpie totale (H) pouvant servir à générer un travail ou à engendrer une réaction

107
Q

Notion d’énergie libre

DeltaG < 0 = ?
DeltaG > 0 = ?
DeltaG= 0 = ?

A

DeltaG < 0 = la réaction est exergonique et elle se produit spontanément
DeltaG > 0 = la réaction est endergonique et ne se produit pas spontanément
DeltaG= 0 = la réaction est en équilibre, c’est-à-dire qu’elle se fait aussi vite dans un sens que dans l’autre

108
Q

Que font les enzymes sur les concentrations finales des composés à l’équilibre?

A

Les enzymes ne modifient jamais les concentrations finales des composés à l’équilibre, elles ne font qu’accélérer la réaction

109
Q

Les réactions endergoniques se produisent avec un apport d’énergie, expliquez d’où cette énergie provient

A

Les réactions endergoniques (deltaG>0) ne peuvent se produire sans un apport d’énergie suffisant, correspondant à l’énergie d’activation

L’énergie nécessaire est obtenue par couplage avec une réaction exergonique qui libèrera suffisamment d’énergie pour activer la réaction endergonique

Si la somme des deltaG est <0, la séquence de réaction peut avoir lieu

110
Q

Décrivez les composés riches en énergies

A

Les composés riches en énergie sont des sources d’énergie chimique pour la cellule
-ce sont des composés qui contiennent au moins un lient covalent avec un surplus d’énergie
-le surplus d’énergie peut être utilisé ou transféré à une autre molécule

Les principaux composés riches en énergie sont:
-certains dérivés phosphates, dont l’ATP et la créatine phosphate
-les acyls-coenzyme A

111
Q

ATP est la source d’énergie pour quoi?

A

L’adénosine triphosphate (ATP) est la source d’énergie pour les réactions biochimiques de la cellule
-synthèse des protéines, hormones, cholestérol
-contraction musculaire
-transport actif à travers les membranes

112
Q

La biosynthèse d’ATP s’effectue où?

A

La biosynthèse d’ATP s’effectue dans la mitochondrie, plus précisément par la chaîne respiratoire mitochondriale**

113
Q

L’ATP s’associe à quoi et pourquoi?

A

L’ATP s’associe aux ions magnésium et cette association est nécessaire pour son hydrolyse par les enzymes

114
Q

L’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP varie selon quoi?

A

L’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP varie selon:
-le pH du milieu
-la concentration en ions Mg2+

115
Q

-La somme des concentrations intracellulaires en ATP, ADP, et AMP est de l’ordre de

A

-La somme des concentrations intracellulaires en ATP, ADP, et AMP est de l’ordre de 2 à 10 mmol/L et elle demeure approximativement constante

116
Q

Définir la créatine phosphate

A

-La créatine est un acide aminé qui peut être phosphorylé par l’ATP pour former la créatine phosphate, un composé riche en énergie
-La créatine phosphate est une forme de mise en réserve d’énergie pour la cellule
-Cette réserve d’énergie est immédiatement utilisable par la cellule, sans autres réactions du métabolisme

117
Q

-Si l’organisme est dans des conditions de surplus d’énergie (contrentation d’ATP élevée), la réaction de formation de créatine phosphate se produit :

A

Créatine + ATP –> créatine phosphate

118
Q

-Lorsqu’il y a une dépense énergétique (baisse de l’ATP), la réaction inverse se produit et la formation d’ATP est favorisée :

A

Créatine phosphate –> créatine + ATP

119
Q

-La créatine phosphate constitue donc un système tampon pour

A

-La créatine phosphate constitue donc un système tampon pour l’ATP

120
Q

La majorité de la créatine se retrouve où?

A

-95% de la créatine de l’organisme est dans le muscle
-environ 1/3 de la créatine est sous forme libre, tandis que les 2/3 sont phosphorylés en créatine phosphate

121
Q

Décrivez la synthèse et l’élimination de la créatine

A

-la créatine est synthétisée dans le foie, le pancréas et les reins avant d’être acheminée aux muscles
-synthèse à partir des acides aminés, tels l’arginine, la glycine et la méthionine
-l’apport par synthèse est d’environ 1 g/jour et la diète amène environ 1 g/jour de créatine déjà synthétisée
-la synthèse endogène s’ajuste à l’apport alimentaire (Viandes)
-les végétariens font de la synthèse endogène
-la créatine est transformée en créatinine (environ 2g/jour) qui est éliminé par les reins dans les urines

122
Q

Nommez les autres composés riches en énergie (que l’ATP)

A

-Les acyls-coenzyme A
-ce sont des intermédiaires de la bêta-oxydation

-Le phosphoénol pyruvate et le 1,3-biphosphoglycérate
-ce sont des intermédiaires de la glycolyse

-Le carbamoyl phosphate
-il fait partie du cycle de l’urée

123
Q

Décrivez l’utilisation de l’énergie des liens riches

A

-l’énergie des liens riches est utilisée par la cellule via le couplage de réactions
-le couplage permet de réaliser des réactions qui ont des deltaG > 0 (réactions endergoniques non spontanées)
-Ce couplage est facilité (grandement accéléré) par une réaction enzymatique catalysée soit par la glucokinase ou l’hexokinase

124
Q

Définir l’oxydoréduction

A

-une réaction d’oxydoréduction implique aussi un changement d’énergie libre
-la relation entre le changement d’énergie libre et le changement de potentiel est donnée par l’équation suivante

125
Q

Qu’arrive-t-il en présence de 2 couples d’oxydoréduction

A

E’0 et transfert des électrons
En présence de deux couples d’oxydoréduction, celui qui a le E’0 le plus élevé sera réduit tandis que l’autre sera oxydé

Les électrons vont du couple avec le plus faible E’0 vers le couple avec le E’0 plus élevé

126
Q

Expliquez le transfert d’électrons du NADH

A

-donc, le transfert des électrons du NADH + H+ et du FADH2 vers l’oxygène est très favorable (très exergonique)

-par contre, le transfert d’électrons ne se fait pas directement entre le NADH + H+ et l’oxygène
-la variation d’énergie libre entre les 2 (deltaG0’ = -219 kJ/mol) est trop importante et la réaction serait presqu’explosive, ce qui entraînerait une trop grande perte d’énergie sous forme de chaleur

-pour augmenter le rendement de récupération de l’énergie, la cellule transfert les électrons du NADH + H+ vers l’oxygène de façon graduelle et contrôlée en utilisant les divers transporteurs d’électrons de la chaîne respiratoire mitochondriale

127
Q

Glucides
Bilan pour 1 mole

A

Bilan pour 1 mole de glucose :
-2 moles d’ATP (4 produites - 2 pour activation)
-2 moles de NADH + H+
-2 moles de pyruvate (qui donneront 2 moles d’acétyl-CoA et 2 moles de NADH + H + dans la mitochondrie)

Bilan total :
(Avec chaîne respiratoire)
38 moles d’ATP

128
Q

Lipides
Bilan pour 1 mole

A

Bilan pour 1 mole de palmitate:
(Acide gras saturé, 16 carbones)
-moins 2 moles d’ATP (pour la synthèse de l’acyl-CoA)
-7 moles de NADH + H+
-7 moles FADH2
-8 moles d’acétyl-CoA (qui passerons au cycle de Krebs)

Bilan total :
(Avec chaîne respiratoire)
129 moles d’ATP

129
Q

Bilan du cycle de Krebs

A

Bilan pour 1 mole d’acétyl-CoA
-1 mole d’ATP
-3 moles de NADH + H+
-1 mole de FADH2

Bilan total :
(Chaîne respiratoire)
12 moles d’ATP

MMD1043-MODULE 2 (9 decks)

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