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MMD1043 - Examen 2 > Métabolisme énergétique > Flashcards

Métabolisme énergétique Flashcards

1
Q

Définir ce qu’est la bioénergétique

A

Partie de la biochimie qui s’intéresse aux sources d’énergie pour la cellule ou l’organisme et leur utilisation

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Q

Quels sont les 3 types d’énergies que la cellule peut utiliser ?

A
  • Énergie cinétique
  • Énergie potentielle
  • Énergie chimique
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3
Q

Définir “thermodynamique”

A

Étude quantitative des échanges à l’intérieur d’un système

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4
Q

Quelles sont les deux catégories de réactions chimiques en thermodynamique ?

A
  • Réactions exergoniques : dégagent de l’énergie
  • Réactions endergoniques : nécessitent de l’énergie
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5
Q

Décrire comment on peut classifier une réaction selon la valeur du ΔG

A
  • Si ΔG est plus petit que 0 : réaction exergonique, se produit spontanément
  • Si ΔG est plus grand que 0 : réaction endergonique, ne se produit pas spontanément
  • Si ΔG=0, alors la réaciton est en équilibre (les deux réactions sont à la même vitesse)
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6
Q

Qu’est-ce que la loi d’action de masse ?

A

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

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7
Q

Comment est obtenue l’énergie d’activation, nécessaire aux réactions endergoniques ?

A

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

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8
Q

Quels sont les principaux composés riches en énergie

A
  • Certains dérivés du phosphate, comme l’ATP et la créatine phosphate (peuvent être hautement ou faiblement énergétiques)
  • Acyls-coenzyme A
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9
Q

Décrire à quoi sert l’ATP

A

ATP est la source d’énergie/la monnaie d’échange cellulaire pour les réactions biochimiques de la cellule
- Synthèse des protéines, hormones, cholestérol, …
- Contraction musculaire
- Transport actif à travers la membrane

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10
Q

Décrire la structure de l’ATP

A
  • Base azotée (adénine)
  • Sucre (ribose)
  • Phosphates (3)
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11
Q

À quel endroit s’effectue la biosynthèse de l’ATP ?

A

Dans la mitochondrie, se fait plus précisement par la chaîne respiratoire mitochondriale

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12
Q

Décrire le lien entre l’ATP et le magnésium

A

L’ATP se lie aux ions magnésium et cette association est nécessaire pour son hydrolyse par les enzymes

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13
Q

Qu’est-ce qui fait varier l’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP ?

A
  • pH du milieu
  • Concentration en ions Mg++
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14
Q

Vrai ou faux ? La somme des concentrations intracellulaires de ATP/ADP/AMP varie constamment

A

Faux, elle demeure (approximativement) constante

Concentration est de 2 à 10mmol/L

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15
Q

Qu’est-ce que la créatine phosphate ?

A

Créatine phosphorylée par un ATP qui permet la mise en réserve d’énergie pour la cellule. Cette énergie est alors utilisable immédiatement, sans autres réactions du métabolisme

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16
Q

Vrai ou faux ? Lors d’une dépense énergétique, le corps fabrique beaucoup de créatine phosphate

A

Faux
- Si l’organisme est en surplus d’énergie, la réaction de formation de créatine phosphate se produit (créatine + ATP = CP)
- Lors d’une dépense d’énergie, la formation d’ATP est favorisée (CP = créatine + ATP)

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17
Q

Outre l’ATP et la créatine phosphate, nommer des composés riches en énergie

A
  • Acyls-coenzyme A (intermédiaires bêta-oxydation)
  • Phosphoénol pyruvate et 1-3,biphosphoglycérate (intermédiaires glycolyse)
  • Carbamyl phosphate (cycle de l’urée)
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18
Q

Distinguer les réactions d’oxydation VS de réduction

A
  • Oxydation = perte d’électron
  • Réduction = gain d’électron

Une réaction d’oxydoréduction est nécessairement la combinaison des deux demi-réactions (oxydation+réduction)

Ours Polaire (Oxydation=Perte) / Rouge-Gorge (Réduction=Gain)

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19
Q

Vrai ou faux ? Les réactions d’oxydoréduction sont toujours unidirectionnelles seulement

A

Vrai
- Les électrons vont du couple avec le plus faible potentiel (réduit) vers le couple avec le potentiel le plus élevé (oxydé)

20
Q

Le transfert des électrones du NADH + H+ vers l’oxygène est très favorable… pourquoi ne se fait-il pas directement ?

A

La variation d’énergie libre entre les deux est trop grande, ce qui entraînerait donc une trop grande perte d’énergie sous forme de chaleur

21
Q

À quoi sert la chaîne respiratoire mitochondriale ?

A

Permet d’augmenter le rendement de récupération de l’énergie du NADH + H+ en transférant les électrons vers l’oxygène de façon graduelle et contrôlée

22
Q

Décrire le bilan énergétique de la bêta-oxydation (métabolisme des lipides)

A

Pour 1 mole de palmitate (acide gras saturé à 16 carbones), on obtient 129 moles d’ATP

23
Q

Décrire le bilan énergétique du cycle de Krebs

A

Pour 1 mole d’acétyl-CoA, on obtient 12 moles d’ATP

24
Q

Décrire ce qu’est la chaîne respiratoire mitochondriale

A

Ensemble de transporteurs d’électrons localisés dans la membrane interne de la mitochondrie
- Trois complexes transmembranaires (I, III et IV)
- Complexe membranaire qui ne traverse pas la membrane (II)
- Deux transporteurs d’électrons mobiles (ubiquinone et cytochrome C)

25
Q

Comment se nomme l’enzyme qui permet la formation d’ATP grâce à la chaine de transport d’électrons ?

A

ATP synthase

26
Q

Quelles sont les différentes protéines qui peuvent composer les complexes de la chaîne respiratoire mitochondriale ?

A
  • Flavoprotéines
  • Protéines fer-souffre
  • Cytochromes
27
Q

À quoi sert la coenzyme Q (ubiquinone) ?

A

Rôle important dans le transport des équivalents réducteurs

28
Q

Décrire le complexe I de la chaîne respiratoire mitochondriale

A

Complexe I : NADH-Coenzyme Q réductase
- Complexe le plus large
- Entrée des équivalents réducteurs du NADH + H+ : le complexe les oxyde en NAD+ et transfert les électrons vers l’ubiquinone
- S’accompagne d’un pompage de protons de la matrice mitochondriale vers l’espace intermembranaire

29
Q

Décrire le complexe II de la chaîne respiratoire mitochondriale

A

Complexe II : Succinate-Coenzyme Q réductase
- Petit complexe ancré à la membrane (ne la traverse pas), aussi impliqué dans le cycle de Krebs
- Entrée des équivalents réducteurs du FADH2
- Complexe II oxyde le succinate en fumarate (produisant du FADH2) et réoxyde ensuite le FADH2 en FAD ; les électrons sont transférés vers l’ubiquinone

30
Q

Décrire le complexe III de la chaîne respiratoire mitochondriale

A

Complexe III : Cytochrome C réductase
- Complexe dimérique
- À ce stade, l’ubiquinone a été réduite en ubiquinol par les complexe I ou II
- Le complexe III accepte les électrons de l’ubiquinol et les transfère au cytochrome C
- S’accompagne d’un pompage de protons

31
Q

Décrire le complexe IV de la chaîne respiratoire mitochondriale

A

Complexe IV : Cytochrome C oxydase
- Complexe dimérique
- Le cytochrome C migre du complexe III vers le IV
- Complexe IV accepte les électrons un à un du cytochrome C et les transfère à l’oxygène moléculaire en bloc de 4
- S’accompagne d’un pompage de protons

32
Q

Définir “phosphorylation”

A

Introduction d’un groupement phosphate dans une molécule par formation d’un lien covalent

33
Q

Définir “phosphorylation oxydative”

A

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

34
Q

Qu’est-ce que la théorie chimiosmotique de Mitchell ?

A

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

35
Q

Quels complexes de la chaîne respiratoire agissent comme des pompes à protons ?

A

I, III et IV

36
Q

Décrire la théorie chimiosmotique de Mitchell

A
  • Les complexes I, III et IV expulsent les protons vers l’espace intermembranaire
  • Comme la membrane interne mitochondriale est imperméable aux ions, les protons s’accumulent
  • Les protons retournent dans la matrice en empruntant le canal F0 de l’ATP synthase = synthèse d’ATP par la sous-unité F1
37
Q

Comment l’ATP synthase parvient-elle à synthétiser l’ATP ?

A

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

38
Q

Décrire le rendement en énergie de la phosphorylation oxydative

A
  • 3 molécules d’ATP par NADH + H+
  • 2 molécules d’ATP par FADH2
39
Q

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

A
  • Disponibilité en ATP (rapport ATP/ADP) : si la concentration en ADP augmente, la vitesse de la chaîne respiratoire augmente aussi
  • Disponibilité des substrats
  • Capacité des enzymes
  • Disponibilité de l’oxygène
40
Q

Vrai ou faux ? Certains poisons agissent en inhibant certaines étapes de la chaîne respiratoire

A

Vrai !
- Inhibiteurs du complexe I : roténone, amytal
- Inhibiteurs du complexe III : antimycine A
- Inhibiteurs du complexe IV : cyanure, CO

41
Q

Que sont les agents découplants ?

A

Molécules qui permettent aux protons de revenir dans la matrice mitochondriale sans passer par l’ATP synthase (ex. dinitrophénol)

42
Q

Nommer une molécule qui inhibe l’ATP synthase

A

Oligomycine

43
Q

À quoi sert la graisse brune ?

A

Particulièrement abondante chez les enfants et les animaux qui hibernent, son rôle serait de produire de la chaleur pour maintenir la température corporelle pendant les périodes de grand froid

44
Q

À quoi sert la protéine UCP1 ? Où la retrouve-t-on ?

A

UCP1 est une protéine découplante dans la graisse brune qui est activée par le froid et dont le but est de rendre la membrane interne perméable aux protons = consommation d’oxygène sans synthèse d’ATP
- Le métabolisme serait alors activé pour parer à ce gaspillage de réducteurs = dégagement de chaleur

45
Q

Vrai ou faux ? Les protéines découplantes (UCP1) sont uniquement présentes dans la graisse brune

A

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

MMD1043 - Examen 2 (10 decks)

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