Métabolisme énergétique Flashcards
Qu’est-ce que la bioénergétique?
La partie du métabolisme qui s’intéresse aux sources d’énergie pour la cellule ou l’organisme et à leur utilisation
Une cellule ou un organisme a-t-elle la capacité de créer de l’énergie?
Non
Si la cellule n’a pas la capacité de créer de l’énergie, comment s’en procure-t-elle?
L’énergie est extraite de l’environnement (chez nous, il s’agit de l’énergie chimique qui provient du bris de liaisons chimiques dans l’alimentation) avant de pouvoir l’utiliser, la transformer ou l’emmagasiner
Quels sont les 3 types d’énergie?
- Cinétique
- Potentielle
- Chimique
Qu’est-ce que la thermodynamique?
L’étude quantitative des échanges d’énergie à l’intérieur d’un système
(!) Quelles sont les 2 catégories dans lesquelles ont classifier les réactions chimiques?
- Réactions exrgoniques
- Réactions endergoniques
(!) Les réactions exergoniques […] de l’énergie
Dégagent
(!) Les réactions endergonique […] de l’énergie
Nécessitent
(!) Les réactions exergoniques se font…
… spontanément
Qu’est-ce que l’énergie de Gibbs?
G: Paramètre thermodynamique qui correspond à l’énergie libre des composés chimiques
Qu’est-ce que l’énergie libre?
La portion de l’enthalpie totale (H) pouvant servir à générer un travail/engendrer une réaction
Qu’est-ce que ΔG?
Le changement de l’énergie libre au cours d’une réaction chimique
(!) Si ΔG < 0, la réaction est (1) et se produit (2)
- Exergonique
2. Spontanément
(!) Si ΔG > 0, la réaction est (1) et se produit (2)
- Endergonique
2. Non-spontanément
(!) Si ΔG = 0, la réaction est (1), c’est-à-dire qu’elle se fait (2)
- En équilibre
2. Aussi vite dans un sens que dans l’autre
Pour les réaction biochimiques, quel pH est utilisé comme condition standard?
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Pour les réactions biochimiques, comment est dénotée la variation standard d’énergie libre?
ΔG^0’
Le ΔG peut être (1) ou (2) que ΔG^0’, tout dépendant de (3)
- Plus petit
- Plus grand
- La concentration des réactifs et des produits
(!) Qu’est-ce que la loi d’action de masse?
Si on augmente la concentration d’un intervenant d’un côté de la réaction (réactifs ou produits), on favorise le sens de la réaction qui fera disparaître cet intervenant car la constante d’équilibre (k) pour calculer ΔG à partir de ΔG^0’ dépend de combien de mol de chaque constituant on a
À quoi correspond le ΔG global pour une séquence de réactions?
La somme des ΔG individuels
Qu’est-ce que la constante d’équilibre (K)?
Soit la réaction [A] –> [B]
K = [B]/[A]
Que peut-on prédire à partir de la relation entre K (constante d’équilibre) et ΔG (changement de l’énergie libre au cours d’une réaction chimique)?
La quantité de produits pour une réaction donnée
Si ΔG = -30 kJ/mol, K = …
100 000 (pour la réaction A –> B, on a 100 000 fois plus de molécules B que de molécules A si ΔG = -30 kJ/mol)
Tableau de relation entre K et ΔG (pas à apprendre par coeur, c’est plus pour le principe)
+ K est grand, plus Δ G est (1) et plus l’équilibre est déplacé vers les (2)
- Petit
2. Produits
+ K est petit, plus Δ G est (1) et plus l’équilibre est déplacé vers les (2)
- Grand
2. Réactif
Dans une réaction biochimique, les enzymes peuvent-elles modifier les concentrations finales des composés à l’équilibre?
Non, elles ne font qu’accélérer la réaction, mais ne modifient pas les concentrations
(!) Les réactions endergoniques (ΔG < 0) ne peuvent se produire sans un (1), qu’on nomme (2)
- Apport d’énergie suffisant
2. Énergie d’activation
(!) Qu’est-ce que le couplage des réactions biochimiques?
Coupler une réaction exergonique avec une réaction endergonique afin que l’énergie libérée par la réaction exergonique agisse comme énergie d’activation pour la réaction endergonique
Dans le couplage d’énergie, si ΔG est plus grand que 0…
… la réaction peut avoir lieu
Les composés riches en énergie sont des […] pour la cellule
Sources d’énergie chimique
Les composés riches en énergie contiennent au moins 1…
… lien covalant avec surplus d’énergie
Quels sont les 2 destins possibles du surplus d’énergie contenu dans les liens covalents des composés riches en énergie?
- Être utilisé par le composé lui-même
- Être transféré à une autre molécule (pour les réactions endergoniques)
(!) Quelles sont les 2 catégories de composés riches en énergie?
- Dérivés phosphates (ATP et créatine phosphate)
- Acyls-coenzyme A
(!) Phosphoénolpyruvate: hautement ou faiblement énergétique?
Hautement
(!) ADP: hautement ou faiblement énergétique?
Moyennement (entre 2)
(!) Carbamoyl phosphate: hautement ou faiblement énergétique?
Hautement
(!) Pyrophosphate: hautement ou faiblement énergétique?
Faiblement
(!) Glucose 1-phosphate: hautement ou faiblement énergétique?
Faiblement
(!) Fructose 6-phosphate: hautement ou faiblement énergétique?
Faiblement
(!) AMP: hautement ou faiblement énergétique?
Faiblement
(!) Biphosphoglycérate: hautement ou faiblement énergétique?
Hautement
(!) Créatine phosphate: hautement ou faiblement énergétique?
Hautement
(!) Glucose 6-phosphate: hautement ou faiblement énergétique?
Faiblement
(!) ATP: hautement ou faiblement énergétique?
Hautement
(!) Glycérol 3-phosphate: hautement ou faiblement énergétique?
Faiblement
Quelle est la source principale d’énergie pour les réactions biochimiques de la cellule?
ATP
Quels sont les 3 grands types de réactions biochimiques qui sont permises par l’énergie fournie par l’ATP?
- Synthèse des protéines, hormones, cholestérol…
- Contraction musculaire
- Transport actif à travers les membranes
(!) Où et comment la synthèse d’ATP se fait-elle?
Dans la mitochondrie par la chaîne respiratoire mitochondriale
(!) À quoi l’ATP s’associe-t-elle et pourquoi est-ce nécessaire?
L’ATP s’associe aux ions Mg et cette association est nécessaire pour son hydrolyse par les enzymes
(!) L’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP varie selon 2 facteurs, quels sont-ils?
- Le pH du milieu
- La concentration en ions Mg2+
(!) Quelle est la somme des concentrations intracellulaires en ATP, ADP et AMP?
de 2 à 10 mmol/L
La somme des concentrations intracellulaires en ATP, ADP et AMP change-t-elle? Pourquoi?
Non, elle demeure à peu près constante. Ce qui change, c’est le statut de phosphorylation (la quantité de phosphate sur l’adénosine)
L’ATP est la […] pour les réactions biochimiques
Monnaie d’échange
Dans quels cas (3) observe-t-on un changement d’ATP en ADP?
- Biosynthèse
- Mouvement
- Transport actif
Dans quel cas observe-t-on un changement d’ADP en ATP?
Oxydation des molécules énergétiques
Qu’est-ce que la créatine?
Un acide aminé qui peut être phosphrylé par l’ATP pour former la créatine phosphate
QU’est-ce que la créatine phosphate?
Un composé riche en énergie qui est une forme de mise en réserve d’énergie pour la cellule (pool d’ATP)
Qu’a de particulier la réserve d’énergie emmagasinée dans la créatine phosphate?
Elle est immédiatement utilisable pat la cellule, sans autres réactions du métabolisme
Comment la créatine phosphate est-elle créée?
Par phosphorylation de la créatine grâce à la créatine kinase
La transformation de créatine phosphate à partir de créatine par la créatine kinase est (1) puisqu’elle transforme (2) en (3)
- Endergonique
- ATP
- ADP
Dans quelle situation la réaction suivante se produit-elle?
Créatine + ATP –> créatine phosphate
Surplus d’énergie (concentration élevée d’ATP)
Dans quelle situation la réaction suivante se produit-elle?
Créatine phosphate –> créatine + ATP
Dépense énergétique (concentration d’ATP faible)
La créatine phosphate constitue un (1) pour l’ATP, c’est-à-dire qu’elle y est (2)
- Système tampon
2. Emmagasinée
Où se trouve la majorité de la créatine?
Dans le muscle (95%)
Quelle proportion de la créatine est sous forme libre VS phosphorylée en créatine phosphate?
1/3 sous forme libre, 2/3 phosphorylée en créatine phosphate
Dans quels 3 organes la créatine est-elle synthétisée avant d’être acheminée aux muscles?
- Foie
- Pancréas
- Reins
À partir de quoi la créatine est-elle synthétisée?
Acides aminés
Quels sont les 3 acides aminés à partir desquels la créatine est synthétisée?
- Arginine
- Glycine
- Méthionine
Quelles sont les 2 voies d’apport quotidien de créatine ainsi que leur quantité respective?
- 1 g/jour par synthèse endogène
- 1 g/jour par la diète (créatine déjà synthétisée)