Module 1

Question 1

Définir le métabolisme de façon générale.

Answer 1

Somme des changements chimiques permettant l’apport et l’utilisation de l’énergie par la cellule.

Question 2

Donner les 4 principales fonctions du métabolisme.

Answer 2

1) Obtenir de l’énergie en captant l’énergie solaire ou en dégradant des nutriments
2) Convertir les nutriments en différents précurseurs
3) Polymériser des précurseurs monomériques en macromolécules
4) Synthétiser et dégrader les biomolécules nécessaires à certaines fonctions de la cellule

Question 3

Définir le catabolisme.

Answer 3

Bris de macromolécules en précurseurs libérant de l’énergie (= ATP). Processus convergent (beaucoup de macromolécules différentes donnent un nbr limité de précurseurs). Réaction exergonique.

Question 4

Définir l’anabolisme.

Answer 4

Biosynthèse, utilisation de petites molécules (précurseurs) pour produire de plus grosses molécules. Processus divergent (nbr limité de précurseurs vers beaucoup de macromolécules différentes). Réaction endergonique.

Question 5

De quel type de métabolisme font partie l’anabolisme et le catabolisme?

Answer 5

Métabolisme énergétique

Question 6

Quelle est la différence entre un organisme autotrophe et un organisme hétérotrophe?

Answer 6

Les organismes autotrophes utilisent le carbone atmosphérique (CO2) tandis que les organismes hétérotrophes obtiennent leur carbone des molécules organiques complexes.

Question 7

Quelle est la principale différence entre les organismes chimiotrophes et phototrophes?

Answer 7

Les phototrophes obtiennent leur énergie du soleil tandis que les chimiotrophes l’obtiennent de l’oxydation de carburants chimiques.

Question 8

Donner les 3 principales organisations de sentiers métaboliques.

Answer 8

Sentier linéaire
Sentier circulaire
Sentier spiralé

Question 9

Décrire un sentier linéaire.

Answer 9

Un sentier linéaire consiste en une chaîne de réactions subséquentes mais indépendantes les unes des autres. Le produit de la première est le substrat de la seconde et ainsi de suite.

Question 10

Décrire un sentier circulaire.

Answer 10

Boucle fermée dont les intermédiaires sont régénérés à chaque cycle. A => B => C => D => A …..

Question 11

Décrire un sentier spiralé.

Answer 11

Répétitions de la même réaction enzymatique pour allonger ou raccourcir une molécule donnée. Ex: synthèse de protéines.

Question 12

À quoi sert la compartimentalisation?

Answer 12

Maintient les concentrations locales des produits et substrats.

Question 13

Qu’est ce que la spécialisation?

Answer 13

Aucun tissu n’effectue toutes les réactions. Les fonctions assurées par la cellule sont celles nécessaires pour que le tissus dont elle fait partie assure sa fonction.

Question 14

Quelles sont les principales stratégies d’évolution qui ont mené aux différents sentiers métaboliques?

Answer 14

• Foward evolution
• Backward evolution
• Evolution by gene duplication and divergence

autres

• Duplication et divergence d’un sentier complet
• Evolution by pathway reversal
• Patchwork model

Question 15

Décrire l’évolution selon la stratégie suivante:

«Foward Evolution»

Answer 15

A => B => C
Éventuellement, on accumule beaucoup de produit C, ce qui favorise l’évolution d’une enzyme X transformant le produit C en un autre produit ayant potentiellement de nouveaux avantages pour la cellule ou l’organisme.

Question 16

Décrire l’évolution selon la stratégie suivante:

«Backward evolution»

Answer 16

d => A => B => C
Éventuellement, on manque de produit A donc l’évolution d’une enzyme pour en produire plus à partir d’un autre composé (ex: d) est favorisée.

Question 17

Décrire l’évolution selon la stratégie suivante:

«Evolution by gene duplication and divergence»

Answer 17

A => B + x (en petite quantité)
Ainsi, une enzyme E1 produit B et un peu de x à partir de A. Éventuellement, une seconde enzyme E2 évolue pour produire exclusivement du x.
x B

Question 18

Quels rôles jouent les enzymes dans le métabolisme?

Answer 18

Les enzymes catabolisent les réactions métaboliques qui seraient autrement trop lentes pour pouvoir assurer la vie.

Question 19

Quelles particularités des enzymes (3) aident à réguler le métabolisme?

Answer 19

• Spécificité: Garanti des réactions efficaces et évite la formation de produits inutiles ou toxiques
• Couplage: Les enzymes couplent les réactions exergoniques à des réactions endergoniques pour rendre ces dernières possibles.
• Régulables: Les enzymes permettent ainsi de réguler la vitesse des sentiers métaboliques.

Question 20

Vrai ou faux

Le début et la fin d’un sentier métabolique sont établies de manière absolue.

Answer 20

Faux
Le début et la fin de la plupart des sentiers métaboliques classiques sont établis de manière arbitraire et conservé par tradition.

Question 21

Qu’est-ce qu’une liaison convalente?

Answer 21

Une liaison covalente est une liaison chimique dans laquelle chacun des atomes liés met en commun un électron d’une de ses couches externes afin de former un doublet d’électrons liant les deux atomes.

Question 22

Quelle est la différence entre un groupement nucléophile et un groupement électrophile?

Answer 22

Un groupement nucléophile est chargé négativement et peut donc donner des électrons tandis qu’un groupement électrophile est chargé positivement et cherche donc à attirer des électrons.

Question 23

Quelle est la différence entre une rupture homolytique et une rupture hétérolytique?

Answer 23

Lors de la rupture d’une liaison covalente, si les 2 électrons partagés se retrouvent sur le même atome, il s’agit d’une rupture homolytique. Si un électron se retrouve sur chaque atome, c’est plutôt une rupture hétérolytique.

Question 24

Quelle est la différence entre les équations chimiques standards et les équations biochimiques?

Answer 24

Les équations chimiques sont généralement balancées en terme de nombre d’atomes et de charge. Afin d’alléger le tout, les biochimistes utilisent généralement une version allégée et non-balancée de l’équation. Les équations chimiques sont utiles pour comprendre le mécanisme chimique de la réaction tandis que l’équation biochimique est utile pour connaître le sens d’une réaction dans des conditions données.

Question 25

Quel rôle joue le groupement carbonyle dans la réaction de formation et de rupture de liaison carbone-carbone?

Answer 25

Les groupements carbonyles adjacents stabilisent les intermédiaires carbanions.

Question 26

Quelle est la propriété des groupements carbonyles qui leur confère une importance particulière dans les réactions de formation et de rupture de liaisons C-C?

Answer 26

Le carbone du groupement carbonyle a une charge partielle positive due à l’affinité pour les électrons (électronégativité) de l’atome d’oxygène, et par conséquent est un carbone électrophile.

Question 27

Nommer les 5 type de réactions chimiques utilisées par les cellules.

Answer 27

1- Réaction de formation et de rupture de liaisons C-C
2- Éliminations, isomérisations et réarrangements
3- Réactions impliquant des radicaux libres
4- Réactions de transferts de groupes
5- Réactions d’oxydoréduction.