Module 7 : Respiration aérobie, les chimilitotrophe et respiration anaérobie Flashcards
Comment les centres redox sont-ils organisés (distribués)?
Les centres redox sont distribués de telle façon dans les complexes que leur potentiel rédox est croissant et que la distance entre les centres permet un transfert.
Complétez la phrase suivante :
La chaîne respiratoire des mitochondries contient __________________ complexes. Ces complexes contiennent de multiples sous-unités protéiques ainsi que d’autres
__________________ qui sont directement impliqués dans le transport des __________________. Les deux transporteurs mobiles sont __________________ et __________________. La chaîne respiratoire est connectée au cycle de Krebs via le __________________ . L’hypothèse __________________ suggère que la formation d’ATP est possible grâce à l’énergie potentielle fournie par le __________________ de la membrane mitochondriale interne.
quatre, cofacteurs/coenzymes, électrons, CoQ et cyt c, complexe II, chimiosmotique, gradient de protons
L’ATP synthase contient deux domaines. Quel est le rôle de chacun de ces domaines?
Le domaine F0 est un canal à proton.
Le domaine F1 permet la synthèse de l’ATP.
Vrai ou faux? La respiration anaérobie est une série de réactions d’oxydoréductions successives en cascade
vrai
Vrai ou faux? La respiration anaérobie régénère (oxydation) le NAD+ et le FAD
vrai
Vrai ou faux? La respiration aérobie transporte les électrons jusqu’à l’accepteur final (O2 externe)
vrai
Vrai ou faux? La respiration anaérobie transporte les électrons dans le sens des potentiels rédox croissants
vrai
Vrai ou faux? La respiration anaérobie permet d’emmagasiner de l’énergie (force proton motrice) pour synthétiser de l’ATP
vrai
Vrai ou faux?
Les cytochromes sont des protéines contenant un atome de fer coordonné à un hème qui transfère des électrons dans la chaîne respiratoire.
vrai
Vrai ou faux? Dans une chaîne respiratoire fonctionnant normalement, le transport des électrons ne
s’effectue pas sans la formation d’ATP.
Vrai
Vrai ou faux? Le complexe IV est le complexe qui transfère les électrons directement à l’O2.
vrai
Vrai ou faux? Toutes les composantes de la chaîne respiratoire sont des protéines
faux, l’ubiquinone (CoQ) est un lipide.
Vrai ou faux? Le transport d’électrons entraîne une augmentation de la concentration de protons dans la
matrice mitochondriale.
FAUX. La concentration de protons augmente dans l’espace intermembranaire et diminue dans la matrice mitochondriale.
Vrai ou faux? L’oxydation d’une mole de succinate via la chaîne de transport des électrons produit 2,5
moles d’ATP.
FAUX. L’oxydation d’une mole de NADP produit 2,5 moles d’ATP, tandis que l’oxydation d’une mole de succinate ne produit que 1,5 mole d’ATP.
Vrai ou faux? La production d’ATP requiert de l’énergie qui est fournie par un gradient de concentration de
protons.
vrai
Vrai ou faux? Chacun des complexes de la chaîne respiratoire permet le transfert des protons au travers
de la membrane interne.
FAUX. Le complexe II ne permet pas la translocation de proton.
Vrai ou faux? Quatre protons doivent passer dans le canal du complexe V vers la matrice mitochondriale
pour qu’une molécule d’ATP soit synthétisée.
FAUX. En théorie, quatre protons sont requis pour la synthèse d’un ATP. Cependant, uniquement trois des quatre protons passent par le canal du complexe V. Le quatrième proton est requis pour le transport du Pi (symport Pi/H+), substrat essentiel à la synthèse d’ATP.
Compléter le texte suivant concernant les chimiolithotrophes :
Les chimiolithotrophes consomment des __________________ pour obtenir leur énergie, tandis que les phototrophes utilisent __________________. Les chimiolithotrophes utilisent les composés __________________comme source d’électrons et leur source de carbone est le plus souvent __________________. La plupart des bactéries chimiolithotrophes sont Gram _________________. Elles produisent de l’ATP via __________________.
molécules chimiques, la lumière, inorganiques, dioxyde de carbone (CO2), négatif, la respiration aérobie/phosphorylation oxydative.
Pourquoi la respiration anaérobie produit-elle moins d’ATP que la respiration aérobie?
Les accepteurs d’électrons finaux utilisés en anaérobie ont généralement un potentiel réducteur plus faible que l’oxygène. Par conséquent, la chaîne de transport des électrons est plus courte : il y donc moins de protons de pomper par électrons, donc moins de force protomotrice de créer et au final moins d’ATP par électron traversant la chaîne.
La dénitrification est un processus aérobie ou anaérobie? Pourquoi les fermiers n’aiment-ils pas ce phénomène?
La dénitrification est un processus anaérobie où le nitrate et le nitrite sont utilisés comme accepteur final d’électron (en absence d’O2).
La dénitrification transforme l’azote fixé présent dans les sols en azote gazeux (N2). Il y a donc un appauvrissement du sol, c’est pourquoi les fermiers n’apprécient pas la dénitrification.
Lequel de ces processus n’est pas effectué par les chimiolothotrophes?
a) Réduction de l’ammoniac
b) Oxydation de l’hydrogène
c) Fixation du CO2
d) Nitrification
e) Respiration aérobie
f) Phosphorylation oxydative
a) Réduction de l’ammoniac
* Les chimiolithotrophes oxydent l’ammoniac, ils ne le réduisent pas.
Dites si les énoncés ci-dessous font référence à la nitrification ou à la dénitrification.
A. La bactérie Nitrobacter fait de la…
B. Processus qui se produit en conditions anaérobies
C. Transformation du NO3- en N2 atmosphérique
D. La bactérie Nitrosomonas fait de la….
E. Transformation de l’ammoniac en nitrite
A. Nitrification
B. Dénitrification
C. Dénitrification
D. Nitrification
E. Nitrification
Parmi les molécules suivantes, lesquelles peuvent être utilisées comme accepteur d’électrons lors de la respiration
a) NO2-
b) Soufre élémentaire (S0)
c) CO2
d) O2
e) DMSO
f) SO4 -2
a,b,c,d,e,f
Ce sont tous des accepteurs possibles d’électrons!
Lequel ou lesquels de ces énoncés sont vrais :
a) La respiration aérobie est moins rentable que la respiration anaérobie.
b) Le NO3-, le NO2-, le SO42- et le So sont des accepteurs terminaux d’électrons pour la
respiration anaérobie.
c) Chez E. coli, les respirations anaérobie et aérobie peuvent être observées au même
moment.
d) Le couple NO2-/NH4 sont de meilleurs donneurs d’électrons que le couple NO3-/NO2-.
a) La respiration aérobie est moins rentable que la respiration anaérobie.
FAUX, la respiration aérobie est plus rentable
b) Le NO3-, le NO2- le SO42- et le So sont des accepteurs terminaux d’électrons pour la respiration anaérobie.
VRAI
c) Chez E. coli, les respirations anaérobie et aérobie peuvent être observées au même moment.
FAUX, respiration anaérobie et fermentation
d) Le couple NO2-/NH4+ sont de meilleurs donneurs d’électrons que le couple NO3-/NO2-.
FAUX, le couple NO3-/NO2- sont des meilleurs donneurs d’électrons
NOTE : SI ce type de question est posé à l’examen, vous aurez accès à la « tour des électrons ».
Compléter les énoncés suivants :
La réduction assimilatrice entraine la production de composés _______. Il s’agit donc d’une réaction _______.
La réduction dissimilatrice est utilisée lors de la respiration _______ et produit des composés _____ qui sont _______ par l’organisme
Organiques, anaboliques.
Anaérobie, inorganiques, sécrétés.
Parmi les composantes de la chaine respiratoire de Paracoccus denitrificans énumées ci-dessous, cochez celles qui ne sont PAS présentes dans la chaine respiratoire de E Coli .
A. Complexe I
B. Complexe II
C. Complexe III (cyt réductase)
D. Complexe IV (cyt oxydase)
E. quinones
F. cytochrome C
C. Complexe III (cyt réductase)
D. Complexe IV (cyt oxydase)
F. cytochrome C
Puisque la synthèse d’ATP par phosphorylation oxydative nécessite l’entrée de 3 à 4 protons par l’ATPase, quel est le système de transport qui nécessite le moins d’énergie ?
A. le transport ABC
B. le transport secondaire
B. le transport secondaire
Le transport secondaire ne demande qu’un seul proton par molécule transportée (donc équivalent à 1/3 ou 1/4 d’ATP), alors que le transport ABC nécessite 1 ATP par molécule transportée.
Lequel des éléments suivants est non indispensable pour le couplage de la force proton motrice à la synthèse d’ATP ?
A. une membrane imperméable aux protons
B. un accepteur d’électrons
C. une réaction cytoplasmique de phosphorylation au niveau du substrat
D. une chaine respiratoire
E. une ATP synthase
C. une réaction cytoplasmique de phosphorylation au niveau du substrat
Dans la respiration, le potentiel redox de l’accepteur terminal d’électrons doit-il être plus positif, plus négatif, ou le même que le potentiel redox de la source d’énergie ?
A. plus négatif
B. plus positif
C. le même
B. plus positif
Lesquels de ces énoncés sont faux?
a. le cytochrome c est périplasmique
b. le complexe IV est un site de couplage
c. le complexe I oxyde les quinones
d. le complexe II réduit les quinones
e. les centre Fe-S sont des transporteurs d’électrons et de protons
f. les flavoprotéines (FAD, FMN) sont des transporteurs de protons et d’électrons
g. les quinones sont des transporteurs hydrosolubles d’électrons et de protons
c. le complexe I oxyde les quinones
e. les centre Fe-S sont des transporteurs d’électrons et de protons
g. les quinones sont des transporteurs hydrosolubles d’électrons et de protons
sont faux
Mettez dans l’ordre les différentes composantes de la chaine respiratoire, du potentiel le plus faible au potentiel le plus élevé.
- Quinones
- cytochrome aa3
- cytochrome c1 (complexe III)
- cytochrome b (complexe III)
- cytochrome c
- NADH déshydrogénase
- Oxygène
- NADH déshydrogénase
- Quinones
- Cytochrome b
- Cytochrome C1
- Cytochrome C
- Cytochrome aa3
- oxygène
Mettez dans l’ordre les différentes composantes de la chaine respiratoire, du potentiel le plus faible au potentiel le plus élevé.
- Quinones
- cytochrome aa3
- cytochrome c1 (complexe III)
- cytochrome b (complexe III)
- cytochrome c
- NADH déshydrogénase
- Oxygène
- NADH déshydrogénase
- Quinones
- Cytochrome b
- Cytochrome C1
- Cytochrome C
- Cytochrome aa3
- oxygène
Parmi les complexes de la chaine de transport d’électrons ci-dessous, lesquels transportent à la fois des électrons et des protons ?
A. Complexe I
B. Complexe II
C. Complexe III
D. Complexe IV
A, C et D
Vrai ou faux ? Les chimiolithotrophes ont une capacité de croissance rapide, mais poussent néanmoins lentement à cause de la concurrence entre différents genres de bactéries pour un même substrat
faux
Vrai ou faux? Les chimiolithotrophes doivent toutes, sans exception, utiliser la chaine de transport d’électrons inversée pour produire du NADH + H+
faux
vrai ou faux? Dans un biotope donné, les chimiolithotrophes métabolisent beaucoup de substrat, sans pour autant se multiplier de manière efficace
vrai
vrai ou faux?
Pour pouvoir bénéficier d’une source abondante de Fe2+, les bactéries du genre thiobacillus doivent obligatoirement être acidophiles.
vrai
vrai ou faux? Plus la différence de potentiel entre le donneur d’électrons et l’accepteur est petite, plus la chaine de transport des électrons est courte.
vrai
La ou les réactions suivantes sont catalysées par quels types de chimiolithotrophes ;
H2 + 1/2 O2 ➔ H2O
Bactéries oxydant l’hydrogène
La ou les réactions suivantes sont catalysées par quels types de chimiolithotrophes ;
H2S + 1/2 O2 ➔ S + H2O
2Fe2+ + 2H+ + 1/2 O2 ➔ 2Fe3+ + H2O
S + 3/2 O2 + H2O ➔ SO42- + 2H+
H2S + 2 O2 ➔ SO42- + 2H+
Bactéries du genre Thiobacillus
La ou les réactions suivantes sont catalysées par quels types de chimiolithotrophes ;
NH3 + 3/2 O2 ➔ HNO2 + H2O
Bactéries du genre Nitrosomonas
La ou les réactions suivantes sont catalysées par quels types de chimiolithotrophes ;
NO2- + 1/2 O2 ➔ NO3- + H2O
Bactéries du genre Nitrobacter
En examinant la “tour des électrons”, classez les molécules réduites ci-dessous en allant de celle qui libère le moins d’énergie à celle qui libère le plus d’énergie, lorsque l’accepteur d’électrons est l’oxygène.
A. Hydrogène
B. Fe2+
C. nitrite
D. hydrogène sulfuré
- Fe2+
- Nitrite
- hydrogène sulfulré
- hydrogène
Parmi les composés ci-dessous, quels sont ceux qui peuvent servir de donneur d’électrons pour des bactéries chimiolithotrophes ?
A. NH3
B. hydrogène H2
C. nitrate
D. H2S
E. nitrite
F. Fe2+
G. N2
H. Fe3+
I. sulfate
J. soufre
A. NH3
B. hydrogène H2
D. H2S
E. nitrite
F. Fe2+
J. soufre
