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MMD 1043 Examen 2 > Métabolisme énergétique > Flashcards

Métabolisme énergétique Flashcards

1
Q

Vrai ou Faux ?
Une cellule ou un organisme peut créer de l’énergie.

A

Faux.
Types d’énergies : chimique, potentielle et cinétique

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2
Q

“Étude quantitative des échanges d’énergie à l’intérieur d’un système”

A

Thermodynamique

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3
Q

“Partie du métabolisme qui s’interesse aux sources d’énergie pour la cellule ou l’organisme et à leur utilisation”

A

Bioénergétique

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4
Q

Quelles sont les 2 catégories de rx chimique?

A

Exergonique (dégage énergie)
Endergonique (nécessite énergie)

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5
Q

Qu’est ce que l’énergie de Gibbs?

A

Énergie libres des composés chimiques (paramètre thermodynamique)

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6
Q

Qu’est ce que le DeltaG?
Qu’est ce que signifie :
- DeltaG positif?
- DeltaG négatif?
- DeltaG = 0 ?

A

DeltaG = changement de l’énergie libre au cours d’une rx chimique
- DeltaG positif : endergonique, ø spontané
- DeltaG négatif : exergonique, spontané
- DeltaG = 0 : en équilibre, se fait aussi vite dans un sens que dans l’autre

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7
Q

Pour les rx biochimiques, quel pH utilise-t-on comme condition standard?

A

7

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8
Q

Loi d’action de masse :
Si on augmente la concentration d’un intervenant d’un côté de la rx, on favorise…

A

le sens de la rx qui fera le disparaitre

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9
Q

Vrai ou faux.
Les enzymes ne modifient jamais les concentration finales des composés à l’équilibre.

A

Vrai, il ne font qu’accélérer la rx

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10
Q

Qu’est ce que le couplage des rx biochimiques?

A

endergoniques (deltaG positif) ont besoin d’énergie d’activation, elles sont donc couplées à exergoniques (deltaG négatif) qui en libère

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11
Q

Quels sont les principaux composés riches en énergie?
Quels sont les caractéristiques de ces composés?

A
  • dérivés de phosphate : ATP, créatine phosphate
  • acyls-coenzyme A

Caractéristique : au moins 1 lien covalent avec un surplus d’énergie qui peut être utilisé ou transféré à une autre molécule

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12
Q

Où s’effectue la synthèse de l’ATP?

A

Dans la mitochondrie, par la chaine respiratoire mitochondriale l

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13
Q

À quoi L’ATP s’associe-t-elle qui est nécessaire pour son hydrolyse par les enzymes?

A

ion Mg2+

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14
Q

Selon quoi l’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP varie-t-elle?

A

pH du milieu
concentration en ions Mg2+ (pcq leur association est nécessaire pour hydrolyse de l’ATP par les enzymes)

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15
Q

Qu’est ce que la créatinine phosphate?
D’où provient-elle?

A
  • Forme de mise en réserve d’énergie pour la cellule immédiatement utilisable par la ¢
  • Provient de la créatine (aa) phosphorylé par l’ATP
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16
Q

Qu’est ce que le système tampon de l’ATP?
Qu’arrive-t-il quand il y en a trop? et pas assez?

A

La créatinine phosphate
Trop : créatine + ATP -> créatinine phosphate
Pas assez : créatinine phosphate -> créatine + ATP

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17
Q

Où se trouve principalement la créatine?
Sous quelle forme? (proportions)
Où se fait sa synthèse et à partir de quoi?
Comment est-elle éliminée?

A
  • 95% se trouve dans le muscle
  • 2/3 en créatine phosphate et 1/3 sous forme libre
  • Synthèse dans le foie, rein, pancréas à partir d’aa
  • Élimination par les reins dans l’urine après avoir été transformée en créatinine
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18
Q

Quels sont les autres composés riches en énergie à part les dérivés du phosphate?

A
  • Acyls-coenzyme A (intermédiaires de la beta-oxydation)
  • Phosphoénol pyruvate et 1,3-biphosphoglycérate (intermédiaires glycolyse)
  • Carbamoyl phosphate (cycle urée)
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19
Q

Qu’est ce sont les rx d’oxydation et de réduction?
Gain/perte
- D’électrons
- D’hydrogène
- D’oxygène

A

Oxydation :
- Perte électrons et hydrogène
- Gain oxygène

Réduction
- Gain électrons et hydrogène
- Perte oxygène

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20
Q

Qu’est ce qu’un rx d’oxydoréduction?
Qu’implique-t-elle?

A

Rx qui combine oxydation et réduction
Réducteur = donneur d’é
Oxydant = accepteur d’é

Implique un changement d’énergie libre

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21
Q

En présence de 2 couples d’oxydoréduction, lequel sera réduit et lequel sera oxydé?
DONC les électrons vont dans quel sens?

A

Celui qui a le potentiel standard (E’0) à ph=7 le plus élevé sera réduit et l’autre sera oxydé

DONC les électrons vont du couple au plus faible E’0 au plus élevé

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22
Q

Dans la rx d’oxydoréduction, le transfert des é du NADH + H+ et du FADH2 est il exergonique ou endergonique?

Ce transfert ce fait-il directement?

A

très favorable, donc exergonique

ne se fait pas directement car explosif : passe par la chaine respiratoire mitochondriale, ce qui augmente le rdt de récupération de l’énergie de facon contrôlée

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23
Q

Quelles sont les sources d’énergie pour l’organisme?

A
  • glycolyse
  • b oxydation
  • protéolyse
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24
Q

Qu’est ce qui sert de point d’intégration des différentes voies et fourni la plus grande partie de l’énergie sous formes de molécules énergétiques réduites (équivalent réducteurs)?
OÙ?

A

Cycle de Krebs

DANS LA MATRICE MITOCHONDRIE

25
Q

Qu’est ce qui joue un rôle capital dans le métabolisme énergétique en permettant de convertir les équivalents réducteurs en ATP?
OÙ?

A

Chaine de respiration mitochondriale
DANS LA MEMBRANE INTERNE DE LA MITOCHONDRIE

26
Q

Bilans en ATP:
- Glucides?
- Lipides (palmitate)?
- Cycle de Krebs?

A
  • Glucides : 38 ATP (aérobie)
  • Lipides (palmitate) : 129 ATP
  • Cycle de Krebs : 12 ATP
27
Q

Qu’est ce qui fournit des molécules qui peuvent entrer dans le cycle de Krebs?

A

catabolisme des aa

28
Q

La chaîne respiratoire est un ensemble de transporteurs d’électrons localisés dans la membrane interne de la mitochondrie.
Quels sont-ils?

A

➢Trois complexes multiprotéiques transmembranaires fixes (complexes I, III et IV)
➢ Un complexe membranaire qui ne traverse pas la membrane (complexe II)
➢ Deux transporteurs d’électrons mobiles (ubiquinone et cytochrome c)

29
Q

De quoi la chaine respiratoire mitochondriale est-elle responsable?

A

Recueillir et d’oxyder les équivalents réducteurs formés durant le métabolisme des glucides, des lipides et des protéines.
(Transporte graduellement les H+ et les électrons du FADH2 et du NADH + H+ vers l’oxygène moléculaire, tout en pompant des protons dans l’espace intermembranaire)

30
Q

À la fin de la chaine respiratoire mitochondriale, en quoi sont transformés les équivalents réducteurs? Avec quelle enzyme?

A

en ATP, enzyme ATP synthase

31
Q

Quelle est la perméabilité des membranes internes et externes de la mitochondrie concernant les métabolites ionisés?

A

Interne : imperméable aux métabolites ionisés
Externe : perméable aux métabolites ionisés

32
Q

Malgré que la membrane interne de la mitochondrie soit imperméable aux métabolites ionisés, des systèmes d’échange permettent de faire traverser les ions. Quels sont-ils? (3)

A
  • Un transporteur de pyruvate (avec H+)
  • La voie d’évitement du malate
  • Un système de transporteur pour l’ATP
33
Q

À quoi participent les complexes de la chaine respiratoire? Comment?

A

Au transport des équivalents réducteurs, ces complexes sont formés de protéines qui ont des sites actifs pouvant les accepter (peuvent être réduits)

34
Q

Quelles sont les protéines (qui composent les complexes de la chaine mitochondriale) et qui ont la capacité d’accepter les équivalents réducteurs?

A
  • flavoprotéines
  • protéines fer-souffre
    -cytochrome
    -coenzyme Q
35
Q

Qu’est ce que les protéines fer-souffre?

A

possèdent un atome de Fe3+ non hémique dans leur structure, qui sera réduit en Fe2+ au cours du transport d’équivalents réducteurs dans la chaîne respiratoire

participe au transport des équivalents réducteurs

36
Q

Qu’est ce que les cytochromes?

A

protéines possédant une porphyrine dans lequel on retrouve généralement un atome de fer, mais parfois un atome de cuivre

participe au transport des équivalents réducteurs

37
Q

Qu’est ce que la coenzyme Q ou ubiquinone?

A

constituant mobile dans les lipides mitochondriaux qui participe au transport des équivalents réducteurs

38
Q

Comment se nomme le complexe 1 de la chaine mitochondriale ?
De quoi est-il composé?

A
  • NADH-Coenzyme Q réductase
  • Le + large de la chaine, + de 40 protéines, au moins 1 flavoprotéine et 7 protéines fer-souffre
39
Q

Qu’arrive-t-il au niveau du complexe I de la chaine mitochondriale?

A
  • L’entrée des équivalents réducteurs du NADH + H+
  • Oxyde le NADH + H+ en NAD+ et transfert
    les électrons vers l’ubiquinone.
  • Pompage de protons matrice mitochondriale vers l’espace intermembranaire
40
Q

Comment se nomme le complexe II de la chaine mitochondriale ?
De quoi est-il composé?

A
  • Succinate-Coenzyme Q réductase
  • Petit complexe ancré à la membrane (ø transmembranaire)
  • Au moins 4 protéines + FAD et fer-souffre
41
Q

Qu’arrive-t-il au niveau du complexe II de la chaine mitochondriale?

A
  • Entrée des équivalents réducteurs du FADH2
  • Oxyde le succinate en fumarate (produisant du
    FADH2) et réoxyde ensuite le FADH2 en FAD.
  • Les électrons sont ainsi transférés du FADH2 vers l’ubiquinone.
42
Q

Comment se nomme le complexe III de la chaine mitochondriale ?
De quoi est-il composé?

A

Cytochrome C réductase
- Complexe dimérique composé d’au moins 11 polypeptides
- Contient 3 groupes hème et 1 centre fer-souffre

43
Q

Qu’arrive-t-il au niveau du complexe III de la chaine mitochondriale?

A
  • À ce stade, l’ubiquinone (Q) a été réduite en ubiquinol QH2 par les complexes I ou II.
  • Le complexe III accepte les électrons de l’ubiquinol et les transfert au cytochrome c.
  • Pompage de protons
44
Q

Qu’arrive-t-il au niveau du complexe IV de la chaine mitochondriale?

A
  • Le cytochrome c migre du complexe III vers le
    complexe IV.
  • Le complexe IV accepte les électrons un à un du cytochrome c et les transfert à l’oxygène moléculaire
    en bloc de quatre.
  • C’est la dernière étape de la chaîne respiratoire
  • Cette étape s’accompagne également d’un pompage de protons.
45
Q

Quelle étape de la chaine respiratoire mitochondriale ne s’accompagne pas d’un pompage de protons?

A

Complexe II (le seul qui n’est pas transmembranaire aussi = PAS de translocation)

46
Q

Comment se nomme le complexe IV de la chaine mitochondriale ?
De quoi est-il composé?

A

Cytochrome C oxydase
- Complexe dimérique
- Chaque monomère contient 13 polypeptides
- 2 cytochrome et 2 atomes de cuivre

47
Q

Qu’est ce que la phosphorylation oxydative?

A

couplage entre la respiration cellulaire (l’oxydation) et la synthèse d’ATP (phosphorylation)

(phosphorylation = introduction d’un gr. phosphate dans une molécule par formation d’un lien covalent)

48
Q

Théorie chimiosmotique de Mitchell

A

L’énergie nécessaire à la synthèse d’ATP par phosphorylation oxydative proviendrait d’un gradient de protons entre l’espace intermembranaire et la matrice mitochondriale

49
Q

Théorie chimiosmotique :
Qu’est ce qui agit comme pompe à protons?
Ces pompes à protons expulsent les H+ vers où?
Que leur arrive-t-il?

A
  • Complexes I, III et IV
  • H+ de la matrice vers espace intermembranaire
  • H+ s’accumulent là pcq membrane interne est imperméable aux protons
50
Q

Théorie chimiosmotique :
Accumulation de H+ dans l’espace mitochondrial entraine quoi?

A
  • Gradient de pH
  • Différence de potentiel membranaire
51
Q

Théorie chimiosmotique :
Comment les protons accumulés dans l’espace membranaire s’en sortent-ils?
Qu’est ce que cela engendre?

A
  • Par l’ATP synthase, protéine transmembranaire
  • Sortent par la partie F0 (canal transporteur H+) ce qui entraine la synthèse d’ATP par la sous-unité F1
52
Q

Quelle est la structure de l’ATP synthase?
Comment fonctionne-t-elle?

A

F0 : ss-unités a et b FIXES (stator)
F1 : 12 sous-unités c MOBILES (rotor) (alpha, beta…epsylone)

Fonctionnement :
➢ Lorsque les protons passent à travers la F0, le cylindre tourne et les sous-unités b de F1 changent de conformation au fur et à mesure que la sous-unité g s’associe à elles.
➢ C’est ce changement de conformation qui induit la synthèse d’ATP!

53
Q

Quel est le rendement de la phosphorylation oxydative?

A

➢ 3 molécules d’ATP par NADH + H+
➢ 2 molécules d’ATP par FADH2

54
Q

Quels sont les facteurs qui influencent la vitesse de la respiration cellulaire? (4)

A
  • Disponibilité ADP (si [ADP] augmente, vitesse de la chaine respi augmente rapidement)
  • Disponibilité substrats
  • Capacité des enxymes
  • Disponibilité oxygène
55
Q

Inhibiteurs de la chaine respiratoire :
Bloquent quoi?
Exemples?

A

Bloquent RESPIRATION ¢ ET PRODUCTION ATP

Exemples : POISON
Inhibiteurs du complexe I:
➢Roténone, Amytal
Inhibiteurs du complexe III:
➢Antimycine A
Inhibiteurs du complexe IV:
➢Cyanure, monoxyde de carbone

56
Q

Agents découplants
Bloquent quoi?
Exemples?

A

Bloquent PRODUCTION ATP, mais ø la repiration ¢

Exemples :
Inhibiteurs de l’ATP synthase:
➢Oligomycine

Agents découplants:
➢Dinitrophénol

57
Q

Chez qui retrouve-t-on de la graisse brune?
Par quoi est-elle caractérisée?

A
  • Chez enfants et animaux qui hibernent
  • Caractérisée par grande qté de mitochondries = produit chaleur
58
Q

Quelle protéine est présente dans la graisse brune?
Rôle?
Résultat?

A
  • Protéine découplante UCP1
  • Rôle : rendre membrane interne perméable aux protons lorsqu’elle est activée par le froid
  • Résultat : consommation d’O2 sans synthèse d’ATP

Pour parer à ce gaspillage de réducteurs, le métabolisme serait activé, ce qui provoquerait un dégagement de chaleur

59
Q

Qu’est ce que sont UPC2 et UPC3?

A

D’autres protéines découplantes qui ont été découvertes dans les graisses blanches, le cerveau et les muscles

MMD 1043 Examen 2 (6 decks)

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