Métabolisme énergétique part 2 Flashcards
En gros, qu’est ce que la chaîne respiratoire mitochondriale?
La chaîne respiratoire est un ensemble de transporteurs d’électrons localisés dans la membrane interne de la mitochondrie.
Quels sont les différents complexes et transporteurs compris dans la chaîne respiratoire mitochondriale?
- 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)
Quel est le rôle de la chaîne respiratoire mitochondriale
Elle est responsable de recueillir et d’oxyder les équivalents réducteurs formés durant le métabolisme des glucides, des lipides et des protéines
Quel est le grand principe du mécanisme de la chaîne respiratoire mitochondriale?
La chaîne 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.
Où se fait la chaîne respiratoire mitochondriale?
Dans la membrane interne de la mitochondrie
Dans la chaîne respiratoire mito, au final, les équivalents réducteurs sont transformés en ATP avec l’aide de quoi?
l’ATP synthase
La membrane interne des mitochondries est-elle perméable ou imperméable aux ions (métabolites ionisés)?
Elle est relativement imperméable aux métabolites ionisés (contrairement à la membrane externe)
Si la membrane interne de la mitochondrie est imperméable aux ions, comment ceux-ci peuvent-ils la traverser?
De nombreux systèmes d’échanges (transporteurs) permettent de faire traverser les ions, comme:
- Un transporteur de pyruvate (avec H+)
- Un système de transporteur pour l’ATP
Combien y a t’il de complexes dans la chaîne respiratoire, de quoi sont ils composés et à quoi servent-ils
Les 4 différents complexes de la chaîne respiratoire mitochondriale sont composés de plusieurs protéines qui participent au transport des équivalents réducteurs.
Les différentes protéines des complexes comportent un site actif permettant de faire quoi?
Permettant d’accepter les équivalents réducteurs (pouvant être réduit).
Quelles sont ces différentes protéines qui comportent un site actif permettant d’accepter les équivalents réducteurs (pouvant être réduit)
- les flavoprotéines
- les protéines fer-souffre
- les cytochromes
la coenzyme-Q (à savoir)
Qu’est ce que la coenzyme Q
elle joue un rôle important dans le transport des équivalents réducteurs
Que sont les protéines fer-souffre
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
Quel est le deuxième nom de la coenzyme Q
ubiquinone
d’où vient l’importance de la coenzyme Q
La coenzyme Q (ou ubiquinone), est un constituant mobile dans les lipides mitochondriaux qui participe au transport des équivalents réducteurs (voir étape 2 de la chaîne)
Quel est le nom de l’étape dans laquelle agit le complexe 1 de la chaîne respiratoire mitochondriale
NADH-Coenzyme Q réductase
Quelle est la caractéristique physique du complexe 1 de la chaîne mito
Complexe le plus large de la chaîne
Le complexe 1 de la chaîne mito permet l’entrée de quoi?
L’entrée des équivalents réducteurs du NADH + H+
Quel est le rôle/mécanisme d’action du complexe 1
Le complexe I oxyde le NADH + H+ en NAD+ et transfert les électrons vers l’ubiquinone (coenzyme Q)
L’étape avec le complexe 1 (NADH-Coenzyme Q réductase) s’accompagne-t’elle d’un pompage de protons de la matrice mitochondriale vers l’espace intermembranaire?
OUI!
Quel est le nom de l’étape dans laquelle agit le complexe 2 de la chaîne respiratoire mitochondriale
Succinate-Coenzyme Q réductase
Caractéristiques physiques du complexe 2 (2)
- Aussi impliqué dans le cycle de Krebs
- Petit complexe ancré à la membrane (ne la traverse pas)
Quel est le nom du complexe 2
Complexe II = Succinate déshydrogénase
Le complexe 2 de la chaîne mito permet l’entrée de quoi?
L’entrée des équivalents réducteurs du FADH2
Quel est le rôle/mécanisme d’action du complexe 2
Le complexe II oxyde le succinate en fumarate (produisant du FADH2) et réoxyde ensuite le FADH2 en FAD.
Les électrons générés par le mécanisme du complexe II sont transférés où?
Les électrons sont transférés du FADH2 vers l’ubiquinone (coenzyme Q)
L’étape avec le complexe II (Succinate-Coenzyme Q réductase) s’accompagne-t’elle d’un pompage de protons de la matrice mitochondriale vers l’espace intermembranaire?
Non!!!!!!!!!
Quel est le nom de l’étape dans laquelle agit le complexe 3 de la chaîne respiratoire mitochondriale
Cytochrome c réductase
Caractéristiques physiques du complexe 3 (1)
- Complexe dimérique
Rendu à l’étape 3, qu’est il arrivée avec l’ubiquinone (Q)
À ce stade, l’ubiquinone (Q) a été réduite en ubiquinol (QH2) par les complexes I ou II
Le complexe III de la chaîne mito accepte les électrons de quoi?
accepte les électrons de l’ubiquinol et les transfert au cytochrome c
L’étape avec le complexe III (Cytochrome c réductase) s’accompagne-t’elle d’un pompage de protons de la matrice mitochondriale vers l’espace intermembranaire?
OUI
Quel est le nom de l’étape dans laquelle agit le complexe 4 de la chaîne respiratoire mitochondriale
Cytochrome c oxydase (C’est la dernière étape de la chaîne respiratoire)
Caractéristiques physiques du complexe 4 (1)
- Complexe dimérique
- Mobile dans membrane
Lors de l’étape 4, que se passe-t’il avec le cytochrome C
Le cytochrome c migre du complexe III vers le complexe IV
Quel est le mécanisme d’action du 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.
L’étape avec le complexe IV (Cytochrome c oxydase) s’accompagne-t’elle d’un pompage de protons de la matrice mitochondriale vers l’espace intermembranaire?
OUI
Qu’est ce que la phosphorylation
La phosphorylation est l’introduction d’un groupement phosphate dans une molécule par formation d’un lien covalent
Le couplage entre la respiration cellulaire (l’oxydation) et la synthèse d’ATP (la phosphorylation) est ce que l’on nomme la….
phosphorylation oxydative.
L’énergie nécessaire à la synthèse d’ATP par phosphorylation oxydative provient de quoi? d’un gradient de protons entre l’espace intermembranaire et la matrice mitochondriale.
Elle provient d’un gradient de protons entre l’espace intermembranaire et la matrice mitochondriale. (théorie chimiosmotique de Mitchell)
Qu’est ce que la théorie chimiosmotique de Mitchell
- Les complexes I, III et IV de la chaîne agissent comme des pompes à p+ qui expulsent des ions H+ de la matrice vers l’espace intermembranaire
- La membrane interne mito étant imperméable aux ions, les protons s’accumulent dans l’espace intermembranaire = gradient
Qu’est ce que l’accumulation de protons dans l’espace intermembranaire entraine?
- Un gradient de pH entre l’espace intermembranaire et la matrice (Delta pH)
- Une différence de potentiel membranaire (Delta V)
Le nombre de protons pompés par chaque complexe est il connu?
Non, il n’est pas connu avec certitude
Qu’est ce que l’ATP synthase
L’ATP synthase (ou F0 F1 ATPase) est une protéine transmembranaire localisée dans la membrane interne des mitochondries
Quelles sont les différents sous unitées F de l’ATP-synthase
- La partie F0 est une canal transmembranaire transporteur de H .
- La partie F1 ATPase est la sous-unité phosphorylante
Les protons dans l’espace intermembranaire retournent dans la matrice en empruntant le canal (1), ce qui entraîne (2)
1: F0 de l’ATP synthase
2: la synthèse d’ATP par la sous-unité F1
L’ATP synthase ressemble à quoi?
une turbine
Comment l’ATP synthase fonctionne-t’elle (à lire et comprendre)
- Les sous-unités a et b de la partie F0 sont fixes par rapport à la membrane et sont reliés aux sous-unités a et b de F
- Le cylindre de 12 sous-unités c dans F0 est mobile et il est relié aux sous-unités e et g de F1. L’ensemble forme le rotor.
- Lorsque les protons passes 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.
Qu’est ce qui induit la synthèse d’ATP par l’ATP synthase
C’est le changement de conformation
Lorsque les protons passes à travers la F0, le cylindre tourne et les sous-unités b de F1 changent de conformation
L’ATP synthase possède 3 sites de…
liaison pour les nucléotides
En tournant, la sous-unité gamma occasionne un changement de conformation menant à…
la synthèse d’ATP
Classiquement, on considère que la phosphorylation oxydative mène à la formation d’ATP avec un rendement de
- 3 molécules d’ATP par NADH + H+
- 2 molécules d’ATP par FADH2
Quels sont les facteurs qui influencent la vitesse de la respiration cellulaire (4)
- La disponibilité en ADP (rapport ATP/ADP) (Si la concentration d’ADP augmente, la vitesse de la chaîne respiratoire augmente très rapidement)
- La disponibilité des substrats
- La capacité des enzymes
- La disponibilité de l’oxygène (Oxygénation et circulation sanguine)
La présence des graisses brunes est particulièrement (1) chez les animaux capables d’hibernation et chez les (2).
1: abondante
2: enfants
Quel est le rôle des graisses brunes
Caractérisées par une grande concentration de mitochondries, leur rôle serait de produire de la chaleur pour maintenir la température corporelle pendant les périodes de grand froid.
Dans les graisses brunes, il existe une protéine découplante (1) dont le rôle, lorsqu’elle est activée par le froid, est de (2) au protons. Il en résulte une _(3)_sans synthèse d’ATP.
1: (UCP1)
2: rendre la membrane interne perméable
3: consommation d’oxygène
Qu’est ce qui provoque le dégagement de chaleur (thermogenèse)
Pour parer à ce gaspillage de réducteurs, le métabolisme serait activé, ce qui provoquerait un dégagement de chaleur.
