Métabolisme Énergétique Flashcards
Vrai ou faux. Une cellule ou un organisme ne peut pas créer de l’énergie?
Vrai, l’enneigé doit être extraite de l’environnement avant de pouvoir l’utiliser, la transformer ou l’emmagasiner
Quels sont les types d’énergie ?
Cinétique (associée au mouvement)
Potentielle (hauteur d’une masse)
Chimique
Qu’est-ce que la thermodynamique ?
L’étude des échanges d’énergie à l’intérieur d’un système
Cellule utilise énergie chimique des composés organiques
Quelles sont les réactions chimiques?
Exorgoniques (dégagent de l’énergie)
Endergoniques (nécessitent des l’énergie)
Quelles réactions sont produites par rapport à la quantité d’énergie (delta G) libre produite?
Delta G < 0 : réaction exergonique (se produit spontanément)
Delta G > 0 : réaction endergonique
Delta G=0 : réaction en équilibre (se fait aussi vite dans un sens que dans l’autre)
Qu’est-ce qui influence la quantité d’énergie libre (delta G)?
Concentration de tous les composés
Température
PH
Quelle est la loi d’action de masse?
Si on augmente la concentration d’un intervenant d’un côté de la réaction, on favorise le sens de la réaction qui fera disparaître cet intervenant (pour retrouver équilibre)
Qu’est-ce que le delta G global?
Energie totale (Somme des deta G indivuels)
Pour savoir si voie métabolique complète (séquence de réactions) est exo ou endo
Vrai ou faux. Les enzymes peuvent modifier les concentrations finales des composés à l’equlibre ?
Faux, jamais
Elles ne font qu’accélérer la réaction
A quoi sert le couplage des réactions biochimiques?
Former des réactions qui normalement ne se feraient pas
Réaction endergoniques obtiennent leur énergie d’activation grâce à un couplage avec une réaction exergonique (delta G global < 0)
Selon la somme des delta G
Quels sont les composés riches en énergie ?
Phophates hautement énergétiques :
Carbomoyl phosphate
Créatine phosphate
ATP
Quel est le rôle de l’ATP “
Source d’énergie pour les réactions biochimiques de cellule :
Synthèse protéine p, hormones, cholestérol, etc.
Contraction musculaire
Transport actif
Quelle est la structure de l’ATP ?
Base azotée (adénine)
Sucre (ribose)
Phosphates (3) liaisons riches en energie
Comment se fait la synthèse et l’hydrolyse de l’ATP ?
Biosynthèse dans mitochondrie : chaîne respiratoire mitochondriale
Hydrolyse : association avec Mg et hydrolyse par enzyme
Qu’est-ce qui fait varier l’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP?
Ph du milieu
Concentration en ions Mg2+
Vrai ou faux. La somme des concentrations cellulaires de ATP, ADP et AMP est presque constante?
Vrai (2 à 10 mmol/L)
Qu’est-ce que la créatine phosphate ?
Créatine phosphorylée par ATP donne créatine phosphate
Compose riche en énergie parce que la réaction de rait etre créatine phosphate -> créatine + ATP mais quand il y a présence de beaucoup d’ATP c’est plutôt créatine + ATP -> créatine phosphate qui est favorisée
Donc c’est une réserve d’énergie immédiatement utilisable par la cellule et un système tampon pour l’ATP
Quels sont les autres composés riches en énergie (autres que atp)?
Acyls-coenzyme A (intermédiaires de beta-oxydation)
Phosphoénolpyruvate et 1,3-biphosphoglycérate (intermédiaires de glycolyse)
Carbamoyl phosphate (cycle de l’urée)
Qu’est-ce qui facilite le couplage des réactions?
Catalysée par la glucokinase ou l’hexokinase
Qu’est-ce que l’oxydoreduction?
Oxydation : perte d’électrons, perte de H+ et gain d’oxygène
Réduction : gains d’électrons, gain de H+ et perte d’oxygène
Réaction d’oxydoreduction est la combinaison des 2 demi-réactions toujours et toujours unidirectionnelle
Qu’implique une réaction d’oxydoreduction?
Changement d’énergie libre
En présence de 2 réactions d’oxydoreduction, celle qui a le potentiel standard d’oxydoreduction (E0) le plus élevé sera réduit tandis que l’autre sera oxydé (électrons du couple le plus faible en E0 vers celui avec E0 plus élevé)
Vrai ou faux. Les électrons peuvent être retransférés à la suite d’une réaction oxydoréduction?
Faux, les électrons ont un sens unique
Pour quoi qu’est-ce que le transfert d’électrons ne se fait pas directement entre NADH + H+ et l’oxygène ?
Trop grande variation d’énergie entre les deux alors il y aurait une trop grande perte d’énergie sous forme de chaleur (presque explosion)
Donc électrons du NADH + H+ sont transférés graduellement vers l’oxygène pour canaliser l’énergie dans la chaîne respiratoire mitochondriale
Que sont les co-facteurs?
Molécules qui sont capables de se passer des électrons
Participent à la réaction mais sont souvent recyclés
Doivent se lier à l’enzyme pour l’activer
Quelles sont les voies métaboliques qui sont Les Sources d’énergie pour l’organisme?
Glycolyse
Beta-oxydation
Proteolyse
Comment sont converties les nutriments en énergie?
Cycle de krebs (point d’intégration des voies métaboliques) : fournit ,à plus grande partie de l’énergie sous forme de molécules énergétiques reduites
Chaîne de respiration mitochondriale : convertit les équivalents réducteurs en ATP (but du métabolisme énergétique)
Quel est le bilan pour 1 mole de glucides?
38 moles d’ATP
Quel est le bilan pour une mole de palmitate?
129 moles d’ATP (avec la chaîne respiratoire)
Quel est le bilan pour 1 mole d’acétyl-CoA?
12 moles d’ATP (action du cyle de krebs)
Que composé la chaîne respiratoire mitochondriale?
Ensemble de transporteurs d’électrons localisés dans membrane interne mitochondrie:
3 complexes multiproteiques transmembranaires fixes (I, III et IV)
1 complexe membranaire qui ne travers pas la membrane (II)
2 transporteurs d’électrons mobiles (ubiquinone et cytochrome c)
Quel est le rôle de la chaîne respiratoire mitochondrie?
Recueillies et oxyder les équivalents réducteurs formés durant le métabolisme des glucides, des lipides et des protéines
Comment fonctionne la chain respiratoire mitochondries?
Transport graduel des H+ vers l’oxygène de complexe en complexe
Au final : équivalents réducteurs sont transformés en atp grâce à ATP synthase
Comment est-ce que le NADH entre dans la mitochondries
Nécessite voie d’évitement du maltate (système de transport)
Comment est-ce que les équivalents réducteurs de la beta-oxydation des lipides entrent dans mitochondries?
Sont produits dedans donc ils peuvent accéder directement à la chain respiratoire
De quoi sont composés en gros les complexes de la chaîne respiratoire?
Plusiquers protéines pouvant accepter un électron et le passer au suivant (elles ont un site réactif pouvant accepter les équivalents réducteurs)
Ex: flavoproteines, cytochromes, coenzyme Q
Quel est le complexe I?
NADH-Coenzyme Q reductase :
Entrée des équivalents réducteurs du NADH + H+
Oxydation du NADH + H+ en NAD+ et transfert des électrons vers l’ubiquinone
Pompage de protons de la matrice mitochondriale vers espace intermembranaire (en même temps)
Quel est le complexe II?
Succinate-Coenzyme Q reductase:
Entrée des équivalents réducteurs du FADH2
Oxydation du FADH2 en FAD et transfert des électrons ver ubiquinone
Pas de pompage de protons
Quel est le complexe III?
Cytochrome c reductase :
Acceptation des électrons de l’ubiquinol (ubiquinone réduite) et transfert au cytochrome C
Pompage de protons
Quel est le complexe IV?
Cytochrome c oxydase :
Acceptation des électrons du cytochrome c un à un
Transfert des électrons en blocs de 4 à l’oxygène (dernière étape de la chaîne respiratoire)
Pompage de protons
Qu’est-ce que ELA phosphorylation oxydative?
Couplage entre respiration cellulaire (oxydation) et synthèse d’ATP (phosphorylation)
Quelle est la théorie chimiosmotique de Mitchell?
Énergie pour synthèse d’ATP par phosphorylation oxydative grâce au gradient de protons entre espace intermembranaire et matrice mitochondriale
Complexes I, II, IV agissent comme des pompes à protons donc protons s’accumulent dans espace intermembranaire (membrane interne étant imperméable aux ions) ce qui fait tourner ATP synthase (mouvement mécanique)
Quel est le rendement de la phosphorylation oxydative?
3 molecules d’ATP par NADH + H+
2 molécules d’ATP par FADH2 (entre en complexe II donc fait une étape de moins)
Qu’est-ce qui contrôle la vitesse de la respiration cellulaire?
Disponibilité en ADP (si concentration en ADP augmente, vitesse chaîne respiratoire augmente)
Disponibilité des substrats
Capacité des enzymes
Disponibilité de l’oxygène (oxygénation et circulation sanguine doivent être bonnes pour augmenter vitesse respiratoire)
Que sont les inhibiteurs de la chaîne respiratoire ?
Poisons (agents chimiques): inhibent de façon spécifique sertaines étapes de la chaîne et donc bloquent respiration cellulaire et production d’ATP
Que sont les agents découplants?
Agents découplants : inhibent ATP synthase ou découplent la phosphorylation et l’oxydation (permettent aux protons de revenir dans matrice sans passer par atp synthase) donc pas de formation d’ATP mais pas d’impact sur chaîne respiratoire
Comment se fait la thermogenese?
Graisse brune peut produire chaleur pour maintenir température corporelle grâce à ses nombreuses mitochondries
Consommation d’oxygène sans synthèse d’ATP par protéine découplante activée par le froid
Donc métabolisme active et dégagement de chaleur
