Module 5

Question 1

La respiration cellulaire est le processus par lequel la cellule :
A. Oxyde les carburants organiques en CO2 et H2O.
B. Consomme l’O2 et produit du CO2.
C. Convertit l’H2O en l’O2.

Answer 1

A.

Question 2

Le glucose, les acides gras et certains acides aminés entrent dans le cycle de Krebs sous la forme de quoi?

Answer 2

D’Acétyl-CoA

Question 3

Lequel de ces énoncés au sujet du complexe de la pyruvate déshydrogénase est vrai?

A. Il convertit le pyruvate en oxaloacétate
B. Il catalyse une réaction de décarboxylation oxydative
C. Il est localisé dans le cytosol des cellules eucaryotes
D. Il requiert du NADH

Answer 3

B

Question 4

Indiquez quel cofacteur nécessaire à la PDH correspond à chacune des propositions:
1. Facilite la décarboxylation du pyruvate
2. Bras oscillant permettant le transfert d’un groupement acétyle
3. Agent oxydant permettant de regénérer la lipoamide
4. Agent oxydant permettant de regénérer la FAD
5. Accepteur final du groupement acétyle

Answer 4

1. TPP
2. Lipoamide
3. FAD
4. NAD+
5. CoA

Question 5

Énumérez dans l’ordre les 8 enzymes du cycles de Krebs.

Answer 5

1.Citrate synthase
2.Aconitase
3.Isocitrate déshydrogénase
4.α-cétoglutarate déshydrogénase
5.Succinyle CoA synthétase
6.Succinate déshydrogénase
7.Fumarase
8.Malate déshydrogénase

Question 6

La première réaction du cycle de Krebs, qui génère du citrate, est :

A. Une réaction de condensation
B. Une réaction de décarboxylation oxydative
C. Une réaction de déshydrogénation
D. Une réaction de déshydratation

Answer 6

A.

Question 7

Pour chaque molécule de glucose, combien de molécules de CO2 sont relâchées dans le cycle de Krebs?

Answer 7

4. Une molécule de glucose génère deux molécules d’acétyl-CoA. Chacune des molécules d’acétyl-CoA entre dans le cycle de Krebs et libère deux molécules de CO2.

Question 8

Quel rôle joue la CoA dans le cycle de Krebs?

Answer 8

Il transporte un groupement acyle.

Question 9

Lequel des énoncés suivants est vrai pour toutes les déshydrogénases du cycle de Krebs?

A. Elles catalysent des réactions de condensation.
B. Elles convertissent une double liaison en simple liaison.
C. Elles génèrent des transporteurs d’électrons réduits.
D. Elles génèrent du CO2.

Answer 9

C.

Question 10

En aérobie, quel est le maximum d’équivalents ATP produits lors de l’oxydation complète d’une molécule de glucose?

Answer 10

32

Question 11

VRAI OU FAUX. Les organismes primitifs utilisaient vraisemblablement le cycle de Krebs inversé afin de fixer le CO2.

Answer 11

Vrai.

Question 12

Le cycle de Krebs est un cycle amphibolique, ceci signifie quoi?

Answer 12

Qu’il sert à la fois dans des processus anaboliques et cataboliques.

Question 13

Comment appelle-t-on les réactions qui permettent de regarnir le cycle de Krebs en ses différents intermédiaires?

Answer 13

Réactions anaplérotiques. Permettent de regarnir le cycle, tandis que les réactions cataplérotiques drainent les intermédiaires dans d’autres sentiers métaboliques.

Question 14

Les réactions anaplérotiques, telles que la conversion du pyruvate en oxaloacétate, sont utiles pour le cycle de Krebs parce qu’elles…?

Answer 14

Génèrent constamment des intermédiaires pour le cycle de Krebs.

Question 15

1. Complétez la réaction suivante :
   Pyruvate + CoA + ________ → Acétyl-CoA + ________ + ________
2. Quelle enzyme catalyse cette réaction?
3. Quelle(s) coenzyme(s) est utilisée(s)?

Answer 15

1. Pyruvate + CoA + NAD+ → Acétyl-CoA + NADH + CO2
2. Le complexe de la pyruvate déshydrogénase (PDC ou PDH)
3. La thiamine pyrophosphate (TPP), la lipoamide, le FAD, le NAD+ et la CoA.

Question 16

Nommez deux enzymes qui utilisent la lipoamide (cofacteur)

Answer 16

• Le complexe de l’α-cétoglutarate déshydrogénase (cycle de Krebs)
• Le complexe de la pyruvate déshydrogénase (PDH).

Question 17

Décrivez les différentes modifications chimiques que subit la lipoamide lors décarboxylation oxydative.

Answer 17

Durant la catalyse, le lien disulfide (forme oxydée) est brisé par le transfert du groupement acétyle sur la lipoamide et la formation d’un lien thioester (forme acétylée). L’acétyle est ensuite transféré à la coenzyme A laissant la lipoamide avec deux groupements sulfhydryle (forme réduite). Ces groupements doivent être oxydés afin de reformer le lien disulfide. Cette oxydation est couplée à la réduction d’un FAD (par la suite, les électrons du FADH2 sont transférés au NAD+).

Question 18

L’acétyl-CoA est libéré à l’étape 3. À quoi servent les étapes 4 et 5?

Answer 18

À régénérer le complexe enzymatique.

Question 19

Quel est l’avantage d’un complexe multienzymatique comme celui de la pyruvate déshydrogénase (PDH)?

Answer 19

Dans un complexe multienzymatique, les produits des réactions sont transférés directement d’une enzyme à l’autre (canalisation métabolique).

Question 20

Quels sont les avantages de la canalisation enzymatique?

Answer 20

• Empêche les intermédiaires de diffuser (selon le cas, dans le cytosol, la matrice mitochondriale etc.) et ainsi d’être dilués. (accélérer la catalyse).
• Protège les intermédiaires instables et prévient les réactions secondaires.
  -Permet une régulation coordonnée des différentes réactions catalysées par le complexe.

Question 21

En quoi cela serait-il désavantageux que les enzymes du cycle de Krebs forment un complexe multienzymatique stable comme la PDH?

Answer 21

Si le cycle était catalysé par une série d’enzymes assemblées sous la forme d’un complexe multienzymatique stable, les différents intermédiaires ne pourraient pas être disponibles pour d’autres réactions.

Question 22

À quelle étape du cycle de Krebs y a-t-il libération de CO2?

Answer 22

Étapes 3 et 4

Question 22

Donnez la liste des substrats et des produits pour chacune des huit étapes du cycle de Krebs.

Answer 22

Voir page 2 corrigé exercices

Question 23

Quelle étape du cycle de Krebs est une phosphorylation au niveau du substrat?

Answer 23

Étape 5

Question 24

Combien y a-t-il de réactions d’oxydoréduction dans le cycle de Krebs? Quelles sont ces étapes? Quel type d’équivalent réducteur produisent ces réactions?

Answer 24

4: * L’étape 3 catalysée par l’isocitrate déshydrogénase produit un NADH. * L’étape 4 catalysée par l’α-cétoglutarate déshydrogénase produit un NADH. * L’étape 6 catalysée par la succinate déshydrogénase produit un FADH2. * L’étape 8 catalysée par la malate déshydrogénase produit un NADH.

Question 25

Quelle étape du cycle de Krebs est une réaction d’isomérisation? Écrivez la réaction.

Answer 25

Citrate ↔ Isocitrate (étape 2)

Question 26

Pourquoi transformer le citrate en isocitrate?

Answer 26

Pour réorganiser le citrate en un isomère plus facilement oxydable. Le citrate est un alcool tertiaire, c’est-à-dire que le groupement hydroxyle est porté par un carbone lié à trois autres atomes de carbone. Ce type d’alcool ne peut pas être oxydé directement en céto- acide, tandis que l’isocitrate est un alcool secondaire, plus facile à oxyder.

Question 27

Quelle étape du cycle de Krebs est une réaction de condensation? Écrivez la réaction.

Answer 27

Oxaloacétate + Acétyl-CoA + H2O → Citrate + Coenzyme A + H+. Étape 1

Question 28

a) Complétez la réaction suivante : α-cétoglutarate + ________ + ________ → ________ + ________ + ________ b) Quelle(s) coenzyme(s) est(sont) utilisée(s) lors de cette réaction?

Answer 28

a) α-cétoglutarate + Coenzyme A + NAD+ → Succinyl-CoA + NADH + CO2 b) La thiamine pyrophosphate (TPP), la lipoamide, le FAD, le NAD+ et la CoA.

Question 28

Pourquoi la grande variation d’énergie libre de l’étape 1 garantit-elle le fonctionnement du cycle de Krebs?

Answer 28

Cela confère à la réaction un G° très négatif. Par conséquent, la réaction de condensation catalysée par la citrate synthase peut avoir lieu même lorsque la concentration d’oxaloacétate est très faible. Cela permet à l’étape 8 (G° positif) de se produire en lui conférant l’impulsion thermodynamique nécessaire.

Question 29

Complétez la réaction suivante et nommez le type de réaction. ________ + H2O ↔ ________

Answer 29

Fumarate + H2O ↔ Malate. L’étape 7 est une réaction d’hydratation.

Question 30

En quoi la succinate déshydrogénase est-elle différente des autres enzymes du cycle de Krebs? De quel autre sentier la succinate déshydrogénase fait-elle partie?

Answer 30

C’est la seule enzyme du cycle de Krebs associée à la membrane.

Question 31

Quel est le bilan énergétique du cycle de Krebs?

Answer 31

* 3 NADH → 2,5 équivalents ATP/molécules → 7,5 équivalents ATP * 1 FADH2 → 1,5 équivalent ATP * 1 GTP → 1 équivalent ATP

Question 32

Le cycle de Krebs convertit _________, un groupement à 2 atomes de carbone, en _______ par ____________. Dans le processus, il y a __________ de coenzymes. La coenzyme qui sert de transporteur d’électron mobile et soluble dans l’eau se nomme ________. L’autre coenzyme réduite lors du cycle de Krebs est le _______. Ces coenzymes permettent de faire le lien entre le cycle de Krebs et _________.

Answer 32

* Acétyle, CO2, oxydation, réduction, NAD+, FADH2, la chaîne de transport d’électron (ou chaîne respiratoire).

Question 33

Pourquoi certains organismes anaérobies contiennent-ils des enzymes du cycle de Krebs alors que ce cycle est inopérant en absence d’O2?

Answer 33

Parce que les intermédiaires du cycle sont les précurseurs de la biosynthèse d’autres molécules.

Question 34

Pourquoi les organismes anaérobies ne possèdent-ils pas un cycle de Krebs complet?

Answer 34

L’absence de cycle complet permet de limiter la production de coenzymes réduites qui devraient être réoxydées par la suite.

Question 35

Quelle est l’utilité pour un microorganisme de posséder un cycle de Krebs inversé? Quel nom est parfois donné à ce cycle?

Answer 35

Cela lui permet de fixer le CO2 en plus de produire tous les intermédiaires nécessaires pour les réactions cataplérotiques. Cycle de Krebs réductif.

Question 36

Décrivez comment le cycle de Krebs fournit des précurseurs pour la synthèse d’autres molécules.

Answer 36

* 2 intermédiaires du cycle de Krebs sont d’importants précurseurs pour la synthèse des acides aminés : l’oxaloacétate, qui permet d’obtenir l’aspartate, et l’α-cétoglutarate, qui entre dans la synthèse du glutamate. * L’oxaloacétate et l’α-cétoglutarate sont aussi des précurseurs des pyrimidines et des purines essentielles à la synthèse des nucléotides * La synthèse des lipides utilise le citrate comme précurseur. * La synthèse de glucose (gluconéogenèse) utilise l’oxaloacétate comme précurseur. * La synthèse de porphyrine requiert la présence de succinyl-CoA.

Question 37

Comment nomme-t-on une réaction anabolique qui utilise un intermédiaire du cycle de Krebs comme précurseur?

Answer 37

Une réaction cataplérotique

Question 38

Qu’est-ce qu’une réaction anaplérotique?

Answer 38

Une réaction qui regarnit le cycle de Krebs en intermédiaires.