Module 8 : La régulation du métabolisme Flashcards
Qu’est-ce que l’homéostasie?
- Faible variation d’une caractéristique dans le temps (ex. température, pH, concentration des solutés)
- Capacité à maintenir constant l’ensemble des paramètres physico-chimiques dans l’environnement
Quel est le récepteur et la voie de transduction du glucagon dans le muscle?
Il n’y a aucun récépteur ni voie de transduction du glucagon dans le muscle.
Quel est la voie de transduction du glucagon dans le foie?
L’adénylate cyclase
Quelle voie de transduction est utilisée par l’insuline dans le muscle ET dans le foie?
La tyrosine kinase
Quels sont les récepteurs et voies de transduction de l’épinéphrine dans le foie et dans le muscle?
Dans le muscle :
* Récepteur : Beta-adrénergique
* **Voie de transduction **: Adénylate cyclase
Dans le foie :
* **Récepteur ** Beta-adrénergique + alpha-adrénergique
* Voie de transduction Adénylate cyclase + phosphoinositol phosphate
Comment les hormones participent-elles à la régulation?
En contrôlant :
* La quantité d’enzyme, par activation de facteurs de transcription
* L’activité enzymatique, par modifications covalentes effectuées par les kinases
Nommez 4 mécanismes de régulation de la quantité d’une enzyme.
- Vitesse de synthèse modulée par des facteurs de transcription
- Activation ou inactivation de la transcription d’un sentier
- Stabilité de l’ARN messager transcrit + vitesse de traduction en protéine
- La vitesse de dégradation diffère entre chaques protéines
Nommez 4 mécanismes de régulation de l’activité enzymatique.
- Contrôle de la disponibilité des substrats (par séquestration du substrat ou contrôle des transporteurs)
- Régulation par allostérie
- Régulation par modifications covalentes (phosphorylation/déphosphorylation)
- Liaison de l’enzyme à une protéine régulatrice
Vrai ou faux? Les gènes codant pour les enzymes d’un même sentier partagent souvent le même élément de réponse, reconnu par le même facteur de transcription.
Vrai
Est-ce qu’un facteur de transcription active toujours la transcription de tous les gènes précédés d’un élément de réponse?
Non, il peut aussi réprimer la transcription d’un gène.
L’insuline active et inhibe la transcription des gènes de quels sentiers?
Activation de la transcription de :
* La glycolyse
* La voie des pentoses phosphate
* La synthèse des lipides
Inhibition de la transcription des gènes de la gluconéogenèse
Qu’est-ce que la Km?
La Km correspond à la concentration de substrat lorsque la vitesse initiale est à la moitié de la vitesse maximale.
Quel est la Km de l’enzyme dans ce graphique?
5 mM.
Qu’est-ce que qui détermine la sensibilité d’une enzyme à une variation dans la disponibilité du substrat?
La Km
Quand la concentration des substrats est similaire/plus faible que Km, la vitesse des enzymes n’est pas maximale et varie par rapport aux concentration
Si la Km est largement inférieure à la concentration physiologique de substrat : la vitesse est déjà presque maximale (et la variation n’aura pas d’effet important).
Comment appelle-t-on l’équivalent de la Km pour une enzyme allostérique?
K0,5
Laquelle de ces courbes est celle d’une enzyme allostérique
La courbe A car c’est une courbe sigmoïde
Quelles sont les deux conformations d’une enzyme allostérique?
- État T : inactif/presque inactif
- État R : actif
Qu’est-ce que le coefficient de Hill?
Une expression de la coopérativité d’une enzyme allostérique
(plus le coefficient de hill est élevé, plus la concentration d’un substrat a un effet fort sur la vitesse de réaction de l’enzyme allostérique)
Vrai ou faux? Une enzyme ayant un coefficient de hill de 2 est plus sensible à une variation de la concentration du substrat qu’une enzyme ayant un coefficient de hill de 0,5.
VRAI (moins le changement de concentration doit être important pour passer de 10 à 90% de la vitesse maximale)
Quelle est la modification la plus fréquente qui peut activer l’activité enzymatique?
La phosphorylation/déphosphorylation, qui peut activer ou inhiber les protéines (dépend de l’effet d’un ajout de groupement phosphate).
Par quelles enzymes sont catalysées la phosphorylation et la déphosphorylation?
Phosphorylation : kinase
Déphosphorylation : phosphatase
Quelle est la différence entre régulation et contrôle métabolique?
Régulation : modulation de l’activité d’une enzyme spécifique
Contrôle métabolique : modulation du flux à travers tout le sentier
À quoi servent les réactions irréversibles (loin de l’équilibre) dans les sentiers métaboliques?
Réguler le flux + la direction d’un sentier métabolique (points de contrôle).
Comment peut-on identifier les réactions loin de l’équilibre d’un sentier métabolique?
Comparer Q et K’eq : quand les deux diffère de plus de 100x, la réaction est loin de l’équilibre
Regarder le delta G : + la valeur est grande, plus la réaction est loin de l’équilibre
Pouquoi l’AMP est-il un indicateur de l’état énergétique plus sensible que l’ATP?
La concentration d’ATP est 50x plus grande que l’AMP donc le changement dans la concentration d’ATP n’affecte pas beaucoup l’état énergétique, alors que l’AMP crée une plus grande différence (plus facile à détecter)
Quelle est la kinase activée par une augmentation de la concentration d’AMP?
L’AMPK (amp-activated protein kinase)
Que permet l’analyse du contrôle métabolique? (4)
L’analyse du contrôle métabolique est une méthodologie qui permet :
1. Concevoir la régulation en termes quantitatifs
2. Interpréter les propriétés régulatrices de chaque enzyme d’un sentier
3. Identifier les étapes qui affectent le plus le flux à travers un sentier
4. Distinguer les mécanismes régulateurs des mécanismes de contrôle métabolique
Quels sont les 3 paramètres des analyses de contrôle métabolique?
- Coefficient de contrôle de flux (C) : contribution relative de chaque enzyme au flux d’un sentier (entre 0 (pas d’impact) et 1 (flux déterminé par l’enzyme à elle seule))
- Coefficient d’élasticité (epsilon) : exprime quantitativement la réponse d’une enzyme spécifique à un changement dans la concentration d’un substrat/modulateur.
- Coefficient de réponse (R) : permet de relier entre eux les trois coefficient (R = C * epsilon)
Classez les 3 modes de régulation du plus rapide au plus lent:
* Phosphorylation
* Contrôle génétique
* Régulation allostérique
Régulation allostérique > phosphorylation/déphosphorylation > contrôle génétique
Dans quelle situation et de quel endroit du corps humain est relâchée l’épinéphrine?
Les glandes surrénales relâchent l’épinéphrine lors de l’activité musculaire ou un stress.
Dans quelle situation et de quel endroit dans le corps humain est relâchée l’insuline?
Le pancréase relâche l’insuline lorsque la concentration de glucose sanguin est élevée.
Dans quelle situation et de quel endroit dans le corps humain est relaché le glucagon?
Le pancréas relâche le glucagon lorsque la concentration de glucose sanguin est faible.
Qu’est-ce qu’un élément de réponse?
Une séquence spécifique d’ADN qui sont les sites de liaison des facteurs de transcription.
Vrai ou faux? Les enzymes ne peuvent être régulées que par un seul mécanisme à la fois.
Faux, on voit souvent la régulation par allostérie et par contrôle génétique en même temps.
Vrai ou faux? Le substrat d’une réaction ne peut pas être un effecteur allostérique de l’enzyme qui catalyse la réaction.
Faux, on voit notamment ce principe dans plusieurs voies qui utilisent le ration ATP/ADP ou NADH/NAD+ comme régulateurs alors qu’ils sont aussi produits ou substrats.
Vrai ou faux? L’allostérie permet de changer rapidement l’activité d’une enzyme en réponse aux changements locaux de concentration d’une petite molécule.
Vrai (c’est aussi la méthode de régulation la plus rapide)
