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MMD 1043 Examen 2 > Métabolisme énergétique > Flashcards

Métabolisme énergétique Flashcards

1
Q

Qu’est-ce que la bioénergétique?

A

Partie du métabolisme qui s’intéresse aux sources d’énergie pour la cellule ou l’organisme et à leur utilisation.
De tous les types d’énergie, nous on s’intéresse à l’énergie chimique (récupérer le glucose) dans les composés organiques

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Q

Nomme les deux catégories de réactions chimiques.

A
  • Exergoniques: dégagent énergie
  • Endergonique: nécessitent de l’énergie
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Q

(G: changement d’énergie libre au cours d’une réactioN)
delta G < 0 (négatif)

A

La réaction est exergonique et elle se produit spontanément

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4
Q

delta G > 0

A

la réaction est endergonique et ne se produit pas spontanément

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Q

deltaG = 0

A

réaction est en équilibre : elle se fait aussi vite dans un sens que dans l’autre

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6
Q

Décrit la loi d’action de masse.

A

Si on augmente la concentration d’un intervenant (A B C ou D) d’un côté de la réaction, on favorise le sens de la réaction qui fera disparaître cet intervenant.
Delta G est modifié (devient + ou -) si on ajoute une qt dans les substrats ou dans les produits)

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7
Q

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

A

Vrai

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8
Q

delta G et la constante d’équilibre K
Si G est négatif (exodermique), est ce qu’on a plus de substrat ou de produit?
Si G est positif?

A

G- = +++ produits (libère beaucoup d’énergie et on aime ça, alors on libère en même temps aussi bcp de produits)
G+ = +++ substrats (besoin énergie pour passer de S à P)

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9
Q

Comment obtient-on le Ea (énergie d’activation) correspondant à l’énergie à fournir à une rct endogène pour qu’elle se produise?

A

Obtenue par couplage avec une réaction exergonique qui libèrera suffisamment d’énergie pour activer la réaction endergonique.

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10
Q

Nomme les phosphates hautement énergétiques du moins au plus énergétique.

A

ATP (= ADP + Pi)
Créatine phosphate
Carbamoyl phosphate
Phosphoénolpyruvate

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11
Q

Qu’est-ce que l’ATP?

A

Source d’énergie pour les réactions biochimiques de la cellule
ADP à ATP: oxydation des molécules énergétiques

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12
Q

À quoi sert l’ATP?

A
  • Synthèse des protéines, hormones, cholestérol…
  • Contraction musculaire
  • Transport actif à travers les membranes
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13
Q

Structure de l’ATP?

A
  • Base azotée (Adénine)
  • Sucre (Ribose) (voie pentose-phosphate)
  • Phosphates
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14
Q

Localisation de la biosynthèse d’ATP?

A

Mitochondrie, chaîne respiratoire cellulaire

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15
Q

Selon quoi varie l’énergie libéré par l’ATP?

A
  • le pH du milieu (modifie la constante d’équilibre K)
  • la concentration en ions Mg2+
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16
Q

La somme des concentrations intracellulaires en ATP, ADP et AMP est de l’ordre de ________ mmol/L et elle demeure approximativement __________.

A

2 à 10
constante

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17
Q

Qu’est-ce que la créatine?

A

AA qui peut être phosphorylé par l’ATP = créatine phosphate, un composé riche en énergie (mise de réserve d’énergie de la cellule, immédiatement utilisable)

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18
Q

Réaction si surplus d’ATP?

A

créatine + ATP → créatine phosphate (endergonique)
Donc augmentation de la créatinine phosphate même si G = +12,6 (endogène) car action de masse

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19
Q

Réaction si manque d’ATP?

A

créatine phosphate → créatine + ATP (exergonique: sens normal)

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20
Q

95% de la créatine de l’organisme est dans le ______.

A

muscle

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21
Q

Environ ____ de la créatine est sous forme libre, tandis que les ___ sont phosphorylés en créatine phosphate.

A

1/3
2/3

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22
Q

Localisation de la synthèse de la créatine?

A

La créatine est synthétisée dans le fois, le pancréas et les reins avant d’être acheminée aux muscles.

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23
Q

À partir de quoi se fait la synthèse de la créatine?

A

AA tels l’arginine, la glycine et la méthionine.

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24
Q

Nomme les autres composés riches en énergie (autre que créatine et ATP).

A
  • Les acyls-coenzyme A Intermédiaires de la bêta-oxydation)
  • Le phosphoénol pyruvate et le 1,3-biphosphoglycérate (intermédiaires de la glycolyse)
  • Le carbamoyl phosphate (cycle de l’urée)
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25
Q

Une réaction d’oxydoréduction implique aussi un changement ___________.
La relation entre le changement d’énergie libre et le changement de potentiel est donné par la réaction suivante = ?

A

d’énergie libre
(voir formule)

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26
Q

Les réactions d’oxydation se font dans quel sens?

A

Unidirectionnel: 2 couples d’oxydoréduction, celui avec le
- E(0) le + élevé : réduit (reçoit les électrons)
- E(0) le + bas: oxydé (transfert des électrons)
(on prend les produits du E(0) le plus bas + réactifs de E(0) le plus haut = produits de E(0) le plus haut + réactifs de E(0) le plus bas)

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27
Q

Le transfert des électrons du NADH + H+ et du FADH2 vers l’oxygène est très ___________.

A

favorable (très exergonique)

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28
Q

Est-ce que le transfert d’électrons se fait directement entre le NADH + H+ et l’oxygène? Explique.

A

Non, la variation d’énergie libre entre les deux (DG0’ = - 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

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29
Q

Comment la cellule augmente le rendement de récupération de l’énergie?

A

Elle 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.

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30
Q

Quelles petites molécules sont nécessaires pour les déshydrogénases?
Que font-ils?

A

Co-facteurs (peuvent transporter e-, H+ ou oxygène = oxydées ou réduites)
Doivent se lier à l’enzyme et sont nécessaires à l’activité.

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31
Q

Est-ce que les co-facteurs participent à la réaction?

A

Oui, mais sont souvent recyclés

32
Q

Nomme les principaux co-facteurs.

A
  • NAD (nicotinamide adénine dinucléotide)
  • NADP (nicotinamide adénine dinucléotide phosphate)
  • FMN (flavine mononucléotide)
  • FAD (flavine dinucléotide)
33
Q

Nomme les voies métaboliques qui produisent de l’énergie.

A

Glycolyse
b-oxydation
Protéolyse

34
Q

C’est quoi le cycle de Krebs?

A

Le cycle de Krebs 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)

35
Q

À quoi sert la chaine de respiration mitochondriale?

A

Rôle capital dans le métabolisme énergétique : converti les équivalents réducteurs en ATP

36
Q

Bilan total pour une mole de glucose avec chaine respiratoire?

A

(glycolyse) 2 moles d’ATP + 2 moles de NADH + H+ (8)
(pyruvate deshydrogenase) 2 moles de pyruvate = 2 acetyl-coa* + 2 NADH + H+ (6)
(Cycle de Krebs) 2 acetyl CoA*= 4 CO2+ 6NADH + 2 FADH2 + 2 GTP = 24 ATP
38 moles d’ATP

37
Q

Bilan total pour une mole de palmitate (lipides) avec chaine respiratoire?

A

129 moles d’ATP

38
Q

Bilan du cycle de Krebs pour une mole d’acétylCoA?
Bilan total pour une mole d’acétylCoA?

A

1 mole d’ATP
3 moles de NADH + H+ (3x3)
1 moles de FADH2 (2)
= 12 moles d’ATP

39
Q

Décrit l’ensemble de transporteur d’e- de la chaine respiratoire.

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)
40
Q

De quoi est responsable la chaine respiratoire?

A

Elle est responsable de recueillir et d’oxyder les équivalents réducteurs formés (FADH2, NADH+H+) durant le métabolisme des glucides, des lipides et des protéines

41
Q

Action principale de la chaine respiratoire?

A

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.

42
Q

Finalité de la chaine respiratoire?

A

Au final, les équivalents réducteurs sont transformés en ATP avec l’aide de l’ATP synthase.

43
Q

Est-ce que le NaDH peut pénétrer directement dans la mitochondrie?
Décris le transport des équivalents réducteurs.

A

Non, besoins de “taxis”
Différents complexes 1 à 4 dans la chaîne respiratoire mitochondriale (membrane interne) sont composés de ++ de protéines qui participent au transport des équivalents réducteurs.

44
Q

Nomme les composantes du site réactif des protéines de la chaine respiratoire (pouvant accepter les équivalents réducteurs = peuvent être réduits)

A

les flavoprotéines
les protéines fer-souffre
les cytochromes

45
Q

Rôles de la coenzyme Q (ubiquinone)?

A

rôle important dans le transport des équivalents réducteurs

46
Q

Que sont les flavoprotéines?

A

Ce sont des enzymes à co-facteur FMN ou FAD

47
Q

Que sont les protéines fer-souffre?

A

Protéines qui possède 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.

48
Q

Décrit le complexe 1.

A
  • Complexe le plus large de la chaîne
  • Au moins une flavoprotéine et 7 protéines fer-souffre
49
Q

Qu’est-ce qui se passe au niveau du complexe 1?

A
  • L’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 l’espace intermembranaire (grâce à énergie du transfert des électrons vers ubiquinone)
50
Q

Est-ce que le complexe 2 est impliqué dans le cycle de Krebs?

A

Oui

51
Q

Que se passe-t-il au niveau du complexe 2?
Nomme-le

A
  • Succinate-Coenzyme Q-réductase
  • L’entrée des équivalents réducteurs du FADH2.
  • Le complexe II 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.
  • Pas transmembranaire: 0 translocation de h+ de la matrice à espace intermembranaire donc 0 H+ au complexe 1 = rendement énergétique + faible
52
Q

Décrit le complexe 3 et nomme-le

A
  • Cytochrome C réductase
  • Complexe dimérique
  • Chaque monomère possède au moins 11 polypeptides
  • Contient 3 groupements hème et 1 centre fer-souffre par monomère
53
Q

Que se passe-t-il au niveau du complexe 3?

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
  • Cette étape s’accompagne d’un pompage de protons.
54
Q

Décrit le complexe 4 et nomme le

A
  • Cytochrome C oxydase
  • Complexe dimérique
  • Chaque monomère possède 13 polypeptides
  • Contient deux cytochromes et deux atomes de cuivre
55
Q

Que se passe-t-il au niveau du complexe 4?

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.
  • Cette étape s’accompagne également d’un pompage de protons.
56
Q

Qu’est-ce que la phosphorylation?

A

La phosphorylation est l’introduction d’un groupement phosphate dans une molécule par formation d’un lien covalent

57
Q

Qu’est-ce que la phosphorylation oxydative?

A

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

58
Q

Décrit la 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.

59
Q

Théorie hiosmotique
Que font les complexes 1, 3 et 4?

A
  1. Ils agissent comme des pompes à protons qui expulsent des ions H+ de la matrice vers l’espace intermembranaire
  2. accumulation de protons
  3. 1 Gradient de pH entre l’espace intermembranaire et la matrice (D pH) (7 vs. 8)
    3.2 Différence de potentiel membranaire (+ vs. -)
60
Q

Décrit l’ATP synthase.

A
  • Protéine transmembranaire localisée dans la
    membrane interne des mitochondries.
  • La partie F0 est une canal transmembranaire transporteur de H+.
  • La partie F1ATPase est la sous-unité phosphorylante.
61
Q

Comment les p+ de l’espace intermembranaire retournent-ils dans la matrice?

A

En empruntant le canal F0 de l’ATP synthase, ce qui entraîne la synthèse d’ATP (à partir d’ADP) par la sous-unité F1.

62
Q

Décrit les s-u de l’ATP synthase (séparés en F0 et F1 et en mobile vs. fixes).

A

F0 :
- sous-unités a et b sont fixes par rapport à la membrane (reliés aux sous-unités alpha et bêta de F1)
- cylindre de 12 sous-unités c mobiles
F1:
- E et y (delta) (forme rotor avec cylindre) mobiles
- alpha et bêta mobiles

63
Q

Qu’est-ce qui se passe lorsque les p+ passent à travers F0?

A
  • Le cylindre tourne et les sous-unités bêta de F1 changent de conformation au fur et à mesure que la sous-unité delta s’associe à elles.
  • changement de conformation= induit la synthèse d’ATP.
64
Q

Qu’est-ce qui se passe quand la s-u GAMMA tourne?

A

Elle occasionne un changement de conformation menant à la synthèse d’ATP

65
Q

Rendement de la phosphorylation oxydative?

A

3 molécules d’ATP par NADH + H+ (complexe 1)
2 molécules d’ATP par FADH2 (complexe 2)

66
Q

Nomme les facteurs qui influencent la respiration cellulaire.

A
  • La disponibilité en ADP (rapport ATP/ADP)
  • La disponibilité des substrats (NADH et FADH2)
  • La capacité des enzymes
  • La disponibilité de l’oxygène (c’est lui qui capte les électrons après la chaîne respiratoire, il est réduit)
67
Q

Si la concentration d’ADP augmente, la vitesse de la chaîne respiratoire _____________ très rapidement

A

augmente

68
Q

Que sont les agent découplants?

A

Les agents découplants sont des molécules qui permettent aux protons de revenir dans la matrice mitochondriale sans passer par l’ATP synthase.
Découplent la phosphorylation et l’oxydation.

69
Q

Est-ce que les agents découplants empêchent la formation d’ATP?
Et la respiration cellulaire?

A

Oui
Non

70
Q

Inhibiteur d’ATP synthase?

A

Oligomycine

71
Q

Exemple d’agent découplant?

A

Dinitrophénol

72
Q

Décrit le complexe 2.

A
  • Petit complexe ancré à la membrane (ne la traverse pas)
  • Au moins 4 protéines
  • Deux types de groupement prosthétique (FAD et fer-souffre
73
Q

Où se retrouve Glut 5?
Fonction?

A

Épithélium intestinal
Transporteur de fructose

74
Q

Quel est le nom du sensor à glucose sur les cellules bêta qui produisent l’insuline?

A

GLUT2 (sensor du glucose, haute capacité, faible affinité) (indique à la cellule quand sécréter de l’insuline)

75
Q

Quel est le produit de la glycogénolyse (dégradation du glycogène) qui sera utilisé par le foie?
Et par les muscles?

A

Foie: Glucose + Pi (possède enzyme glucose-6-phosphatase)
Muscle: Glucose 6 phosphate (possède juste phosphoglucomutase)

76
Q

Qu’est ce qu’on utilise (4) lors de la glycolyse?
Produit quoi?

A

1 glucose = 2 pyruvates
2 NAD+ = 2NADH + 2H+
2 ADP = 2 ATP
2 Pinorganique = 2 H2O

77
Q

Décri le cycle de Cori (néoglucogenèse à partir du lactate)

A

(muscle)
1. glucose subit glycolyse
2. 2 pyruvate + 2 ATP
3. 2 pyruvate = 2 lactates
(lactate se déplace dans le sang)
(foie)
5. 2 lactates = 2 pyruvates
6. 2 pyruvates + 6 ATP = 1 glucose (néoglucogenèse) (-4ATP net)

MMD 1043 Examen 2 (12 decks)

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