Métabolisme du glucose Flashcards
Que désigne l’abréviation ATP?
Adénosine triphosphate
Quelle est la principale fonction de l’ATP dans la contraction du muscle cardiaque?
Fournir l’énergie nécessaire à la contraction musculaire
Qu’advient-il de l’ATP au cours de
son utilisation dans le muscle?
Une de ses deux liaisons riches en énergie (« liaison à haut potentiel énergétique ») est hydrolysée pour fournir de l’énergie
Quelle est la réaction illustrant l’hydrolyse de l’ATP?
ATP + H2O → ADP + Pi
Parmi les énoncés suivants, lequel est vrai?
- L’ATP est apporté par l’alimentation
- L’ATP peut franchir les membranes des cellules
- Il y a des réserves d’ATP dans l’organisme
- L’ATP doit être fabriqué sur place dans la cellule à partir de l’énergie fournie par des carburants
- L’ATP doit être fabriqué sur place dans la cellule à partir de l’énergie fournie par des carburants
Quels sont les 4 mécanismes de régénération de l’ATP dans les cellules musculaires?
- À partir de la créatine-phosphate
- À partir de 2 molécules d’ADP
- Lors d’une réaction de la voie catabolique elle-même (phosphorylation au niveau du substrat)
- Par phosphorylation oxydative (dans la mitochondrie)
Quelle est la fonction de la créatine kinase?
Utilise ou reconstitue les réserves de créatine~phosphate
*Schéma à voir - diapo 11
Effort : creatine P -> creatine
Repos : creatine -creatine P
Nommez par ordre d’importance les principaux carburants que le muscle cardiaque peut retrouver dans le sang.
- les acides gras, 70-80%
- le glucose, 10-15%
- le lactate, 10-15%
- des acides aminés mais de façon moins importante#
D’où viennent les acides gras, acides aminés et glucose dans le sang?
De l’alimentation
D’où vient le lactate?
Des globules rouges (glycolyse)
Qu’est-ce qu’un carburant?
Molécule complexe véhiculé d’un tissu à un autre par voie sanguine, dont la dégradation permet de régénérer l’ATP.
Quels sont les 2 mécanismes de dégradation des carburants permettant la synthèse d’ATP?
- La réaction catabolique
- Par la libération des électrons (oxydation) dont l’énergie servira à la phosphorylation oxydative
Au sujet de la glycolyse, une de ces affirmations est FAUSSE, laquelle?
- Elle est présente dans tous les tissus
- Elle consiste en la dégradation du glucose en CO2 et H2O
- Elle peut fonctionner en absence d’oxygène
- Elle se situe dans le cytosol de la cellule
- Elle consiste en la dégradation du glucose en CO2 et H2O
Quelles sont les 3 voies métaboliques permettant au glucose de complètement s’oxyder en CO2?
- Glycolyse
- Oxydation du pyruvate en acétyl-CoA
- Cycle de Krebs
Quelle est l’objectif de la glycolyse?
Transformé le glucose en pyruvate tout en produisant de l’ATP et du NADH
Décrire les 9 étapes de la glycolyse.
*schéma diapo 20
- Entrée du glucose dans la cellule grâce aux transporteurs
- L’hexokinase utilise de l’ATP pour transformer le glucose en G-6-P et libérer de l’ADP *irréversible
- Une réaction réversible transforme le G-6-P en Fructose-6-P
- La PFK (phosphofructokinase) utilise de l’ATP pour transformer le F-6-P en F-1,6-bisP et libérer de l’ADP
- Le F-1,6-bisP est scindé en 2 glucides : GAP (3C) et en DHAP (3C)
- Le DHAP est transformé en GAP
- Des réactions d’oxydoréduction transforment 2 NAD+ en 2 NADH
- Des réactions de phosphorylation de substrat transforment 2 ADP en 2 ATP
- Le pyruvate kinase fait une réaction de phosphorylation transformant 2 PEP (3C) et 2 pyruvates (3C), puis 2 ADP en 2 ATP
Quel est le bilan énergétique de la glycolyse?
2 ATP
2 NADH
Où s’effectue la glycolyse?
Dans le cytosol
Nommez deux réactions de la
glycolyse où il y a consommation
d’ATP
L’étapeGlucose + ATP → Glucose-6-P + ADP
(Hexokinase)
Fructose-6-P + ATP → Fructose-1,6-bisphosphate + ADP
(Phosphofructokinase, PFK)
Nommez une réaction où il y a
production d’ATP
Phosphoénolpyruvate (PEP) + ADP → Pyruvate + ATP
(Pyruvate kinase)
Pourquoi la glycolyse produit-elle deux molécules de pyruvate à partir d’une molécule de glucose?
Une molécule à 6 carbones (F-1,6-bisP) génère 2 molécules à 3 carbones (GAP)
Au cours de la glycolyse, y a-t-il plus d’ATP généré ou d’ATP utilisé?
Plus d’ATP générés.
4 ATP formés, 2 ATP utilisés
La glycolyse est-elle une voie anabolique ou une voie catabolique?
Une voie catabolique. Le glucose est un composé complexe qui génère des composés simples et produit de l’énergie lors de la glycolyse.
Quelle est la coenzyme qui participe à la réaction d’oxydoréduction dans la glycolyse?
NAD+/NADH
Quelle est la fonction du NAD+/NADH?
Le transport des électrons vers la chaîne respiratoire de la mitochondrie
À partir de quelle vitamine la coenzyme NAD est-elle générée?
La Niacine (B3)
Quelle est la réaction réversible du NAD+ en NADH?
NAD+ + H+ + 2 é → NADH
Que se passe-t-il avec le pyruvate libéré dans la mitochondrie suite à la glycolyse?
Il est transformé en Acétyl-CoA par l’enzyme mitochondriale PDH (pyruvate déshydrogénase) selon la réaction d’oxydation du pyruvate suivante:
Pyruvate + NAD+ + CoA-SH → Acétyl~CoA + NADH + H+ + CO2
Au sujet du cycle de Krebs, une des affirmations est FAUSSE, laquelle?
- Il fournit de l’énergie principalement par phosphorylation au niveau du substrat.
- Il joue un rôle dans plusieurs processus métaboliques.
- Il se situe dans la mitochondrie.
- Il comporte des réactions réversibles et irréversibles.
- Il fournit de l’énergie principalement par phosphorylation au niveau du substrat.
Dans quelle partie de la cellule s’effectue l’oxydation de l’acétyl-CoA?
Dans la matrice et sur la face interne de la membrane interne de la mitochondrie
Quelle est la voie métabolique responsable de l’oxydation complète de l’acétyl-CoA?
Le cycle de Krebs
Comment est régulée la glycolyse?
La phosphofructokinase est l’enzyme de régulation de la glycolyse en l’inhibant lorsqu’il y a suffisamment d’ATP. L’inhibeur de la glycolyse est donc l’ATP et l’activateur, l’AMP.
Quels sont les principaux métabolites en jeu dans le cycle de Krebs?
L’acétyl-CoA
Citrate
α-cétoglutarate
Succinyl-CoA
Fumarate
Malate
Oxaloacétate
Quels sont les 2 fonctions du cycle de Krebs?
- Carrefour des métabolismes des glucides, des
lipides et des acides aminés - Voie catabolique avec génération de CO2 et
d’intermédiaires énergétiques (NADH, FADH2 et
GTP)
Quelle est la réaction de la synthèse du citrate dans le cycle de Krebs?
acétyl~CoA + oxaloacétate + H2O → citrate + CoA-SH
Par la citrate synthase
*point de contrôle du cycle
Quelle est la réaction de la synthèse du succinyl-CoA dans le cycle de Krebs?
α-cétoglutarate + NAD+ + CoA-SH → succinyl~CoA + CO2 + NADH
Par la α-cétoglutarate déshydrogénase, lipoate, FAD, TPP
Quelle est la réaction de la synthèse de l’oxaloacélate dans le cycle de Krebs?
malate + NAD+ → (réversible) oxaloacétate + NADH
Par la malate déshydrogénase
Combien de molécules de CO2 sont formées dans la mitochondrie à partir d’une molécule de glucose dans un myocyte bien oxygéné?
6 CO2/glucose
Quel est le bilan du cycle de Krebs?
6 NADH
2 FADH
Comment sont générées les molécules de CO2 dans le cycle de Krebs?
1 molécule de glucose = 2 pyruvates
Chaque pyruvate libère 3x1 CO2 lors des trois réactions de décarboxylation (oxydatives) catalysées par la pyruvate déshydrogénase, l’isocitrate
déshydrogénase et l’α-cétoglutarate déshydrogénase
Donc,
3 CO2 x 2 pyruvates = 6 CO2 par glucose
Concernant la chaîne respiratoire, laquelle des affirmations suivantes est FAUSSE?
1- La chaîne respiratoire et la phosphorylation
oxydative sont couplées fonctionnellement.
2- Lorsque la chaîne fonctionne, il y a déperdition
d’énergie sous forme de chaleur.
3- Le seul rôle de la chaîne respiratoire est le
recyclage du NADH et FADH2 en NAD+ et FAD.
4- Les globules rouges ou hématies n’ont pas de chaîne respiratoire
3- Le seul rôle de la chaîne respiratoire est le
recyclage du NADH et FADH2 en NAD+ et FAD.
Qu’est-ce que la chaîne respiratoire?
L’ensemble des structures et des processus biochimiques chargés de ces réoxydations.
Où s’effectue la réoxydation (recyclage) des coenzymes dans la cellule?
Sur la face interne de la membrane interne de la mitochondrie
**La membrane externe est très perméable aux petites molécules
Pour quel ion la membrane interne de la mitochondrie est-elle imperméable?
Les ions H+
Quel est le site d’entrée de la chaîne respiratoire des électrons provenant du NADH?
Le complexe I
Que se passe-t-il dans le complexe I de la chaine respiratoire?
- Les électrons du NADH sont transmis aux coenzymes Q.
- La différence d’énergie potentielle entre le NADH et les coenzymes Q entraine une libération d’É lors du transfert des électrons.
- L’énergie libérée active les pompes à proton de la matrice interne
- Les protons sont transférés à l’extérieur de la mitochondrie
- Création d’un gradient électrochimique
Quels sont les complexes de la chaine respiratoire capables de pomper les protons?
Complexes I, III et IV
Pourquoi le complexe II ne pompe-t-il pas les protons?
Car la différence d’énergie potentielle entre le FADH et les coenzymes Q est trop faible.
Qu’est-ce qu’un complexe localisé dans la chaine respiratoire?
Ensemble de protéines, les unes structurales, les autres
catalytiques, dont la mission est d’accomplir des réactions d’oxydoréductions et de
transporter des électrons.
Quel est le site d’entrée de la chaîne respiratoire des électrons provenant du FADH2?
Le complexe II.
*Les étapes sont les mêmes que pour le NADH au niveau du complexe I
Que se passe-t-il dans les complexes III et IV de la chaine respiratoire?
- Transfert des électrons du coenzyme Q au cytochrome c par
l’intermédiaire du complexe III - Transfert des électrons du cytochrome c à l’O2 par l’intermédiaire du complexe IV
- Formation d’H2O par réaction avec les ions H+ :
1/2 O2 + 2H+ → H2O
Vrai ou faux. La membrane interne de la mitochondrie est perméable aux protons.
FAUX. Imperméable
Vrai ou faux. Le pH est indique de part et d’autre de la membrane mitochondriale.
FAUX. Le pH est d’environ 7 à l’intérieur des mitochondries et de 6 à l’extérieur.
Qu’est-ce que l’ATP synthase au niveau de la mitochondrie?
Un complexe enzymatique situé dans la membrane interne responsable de transformé l’ADP en ATP.
Qu’est-ce que la phosphorylation oxydative?
Processus de régénération de l’ATP au niveau de la mitochondrie
Qu’est-ce qui permet à l’ATP synthase de transformé l’ADP en ATP?
ADP + Pi + É sous forme de gradient électrochimique = ATP
L’ATP synthase est composé d’un canal perméable aux protons H+, qui suivent leur gradient de concentration vers l’intérieur de la mitochondrie, ce qui fournit l’énergie nécessaire à la régénération d’ATP.
Combien d’ATP sont générés lors de la réoxydation d’une moléculede NADH et de FADH2?
NADH : 3 ATP
FADH2 : 2 ATP
Quel est le rôle de la translocase au niveau de la mitochondrie?
- L’entrée de l’ADP dans la mitochondrie afin de permettre la phosphorylation oxydative.
- La sortie de l’ATP produit par l’ATP synthase vers le cytosol
Quel est le lien entre la chaîne respiratoire et la pshosphorylation oxydative?
La chaîne respiratoire crée le gradient électrochimique nécessaire à la phosphorylation oxydative.
Concernant la régulation de l’oxydation du glucose en CO2, une des affirmations suivantes est FAUSSE, laquelle?
1-Plus le rapport ATP/ADP est élevé, moins la glycolyse est active.
2-L’action régulatrice de l’ATP sur la glycolyse se fait au niveau de la première enzyme de la voie métabolique.
3-Le rapport NADH/NAD+ est le facteur le plus important dans le contrôle de l’activité du cycle de Krebs.
4-Dans le muscle squelettique, lorsque la glycémie et le rapport ATP/ADP sont élevés, le glucose est transformé en glycogène.
2-L’action régulatrice de l’ATP sur la glycolyse se fait au niveau de la première enzyme de la voie métabolique.
Elle se fait au niveau de la 2e enzyme.
Au niveau de la glycolyse, quel est l’effet d’une variation du rapport ATP/ADP et quelle est l’enzyme dont l’activité est principalement contrôlée par cette variation?
Plus le rapport ATP/ADP est élevé, moins la glycolyse est active
Enzyme : la PFK
Quelles substances (métabolites) sont directement responsables du contrôle de l’activité de la PFK et quels sont leurs effets?
L’ATP : Modulateur allostérique négatif qui fait de la rétroinhibition
L’AMP : Modulateur allostérique positif qui fait de la rétroactivation
Quels sont les 2 sites de liaison de l’ATP à la PFK?
Site catalytique
Site allostérique négatif
Vrai ou Faux. . Quand la concentration en ATP est faible, c’est-à-dire quand la cellule a besoin d’ATP, l’enzyme est active car l’ATP ne se retrouve qu’au site allostérique négatif.
Faux. Quand la concentration en ATP est élevée, c’est-à-dire quand la cellule n’a pas besoin de dégrader le glucose par la glycolyse, l’ATP se retrouve au site catalytique et au site allostérique. L’enzyme est inhibée. Quand la concentration en ATP est faible, c’est-à-dire quand la cellule a besoin d’ATP, l’enzyme est active car l’ATP ne se retrouve qu’au site CATALYTIQUE.
Quelle est la réaction de formation de l’AMP?
ADP + ADP → ATP + AMP
Vrai ou Faux. Les mécanismes de rétro-inhibition agissent habituellement sur la première enzyme d’une voie métabolique contrôlant par ce fait l’utilisation du premier métabolite de la voie.
Vrai
