Module 9- Cycle de Krebs Flashcards
Qu’est-ce que le PDH
Complexe de pyruvate déshydrogénase
Complexe multi-enzymatique responsable de la conversion du pyruvate en acétyl-CoA
composé de 3 enzymes (E1, E2, E3)
Où est situé le PDH?
Dans la matrice mitochondriale
Quelles réactions sont catalysées par E1
E1: (étape 1) = décarboxylation du pyruvate produisant l’hydroxyéthyl-TPP
Quelles réactions sont catalysées par E2
Étape 2:
Oxydation du gr. hydroxéthyle en gr. acétyle
Gr. acétyle est transféré au lipoamide = acétyl-dihydrolipoamide (liaison thioester)
Étape 3:
transfert du gr. acétyle à la CoA
Quelles réactions sont catalysées par E3
Étape 4:
transfert électron de la forme réduite dihydrolopoamide vers FAD
= régénération (réoxydation) lipoamide et formation FADH2
Étape 5:
Réoxydation FADH2 (= régénération FAD) et H2 transféré au NAD+ = libération NADH
Quels sont les trois enzyme du PDH (noms et leurs gr. prosthétiques)
E1: Pyruvate déshydrogénase
TPP
E2: Dihydrolipoamide acétyltransférase
lipoamide
E3: dihydrolipoamide déshydrogénase
FAD
Quel cofacteur est considéré comme le bras oscillant? Pourquoi?
Lipoamide, joue un rôle dans E1, E2, E3
Récupère gr. acétyl de E1, le transfère à la CoA dans E2 et se réoxyde dans E3
il permet le déplacement entre les sites actifs du PDH sans qu’il y est diffusion dans l’environnement = CANALISATION MÉTABOLIQUE
Quelles sont les cinq coenzymes nécessaire au PDH ?
- thiamine pyrophosphate (TPP)
- FAD
- NAD+
- lipoamide (bras oscillant)
- coenzyme A (CoA)
Rôle TPP
Facilite la décarboxylation du pyruvate
- TOUTES LES RX ENZYMATIQUES DE DÉCARBOXYLATION DES ACIDES A-CÉTONIQUES UTILISENT LA TPP
Pourquoi la décarboxylation des acides a-cétoniques utilisent toutes la TPP?
La décarboxylation de ces acides ne peuvent avoir lieu spontanément
Rôle du FAD
Agent oxydant permettant de régénérer la lipoamide (E3)
Rôle NAD+
Agent oxydant permettant de regénérer la FAD (E3)
Rôle lipoamide
bras oscillant
transfert gr. acétyle (E2)
Rôle CoA
accepteur final du gr. acétyle = acétyl-CoA (E2, étape 3)
5 étapes de la synthèse de l’acétyl-CoA à partir du pyruvate
- Décarboxylation
- Oxydoréduction
- Formation Acétyl-CoA
- Oxydoréduction- régénération lipoamide
- Oxydoréduction- régénération FAD et formation NADH
Qu’est-ce que le cycle de Krebs?
Oxydation, dans la mitochondrie, de l’acétyl-CoA, lipides et acides aminés en CO2 pour produire de l’Énergie
Localisation cellulaire cycle de Krebs
Matrice mitochondriale
Les 8 réactions du cycles de Krebs (noms en ordre)
- Condensation (FORMATION lien C-C)
- isomérisation
- décarboxylation oxydative d’un acide b-cétonique
- décarboxylation oxydative d’un acide a-cétonique
- phosphorylation au niveau du substrat
- oxydation (production FADH2)
- Hydratation
- oxydation
Quelles réactions produiront de l’énergie (ATP)
étape 5 (phosphorylation au niv. du substrat)
succinyl-CoA -> succinate = GPT à partir de GDP et Pi
Quelles réactions produiront du NADH dans le cycle de krebs
3-4-8 + PYRUVATE -> ACÉTYL-CoA
3 (décarb. oxydative d’un b-cétonique) : isocitrate -> a-cétoglutarate
4 (décarb. oxydative d’un a-cétonique) : α-cétoglutarate → Succinyl-CoA
8 (oxydation). Malate → Oxaloacétate
Quelles réactions produiront du FADH2
6 (oxydation)
Succinate → Fumarate
Les réactions libérant du CO2 dans le cycle de Krebs
décarboxylation oxydative:
l’étape 3 catalysée par l’isocitrate déshydrogénase.
l’étape 4 catalysée par l’α-cétoglutarate déshydrogénase.
Les enzymes catalysant les réactions irréversibles
- citrate synthase (étape 1)
- isocitrate déshydrogénase (étape 3)
- α-cétoglutarate déshydrogénase (étape 4)
Est-ce possible de convertir directement l’acétyl-CoA en énergie?
Non
il faut passer par le gr. méthylène (-CH2-)
la décarboxylation du gr. acétyle directe = CO2 et CH4 (pas enzymes pour oxyder le méthane)
Logique chimique : étape 1 et 2
étape 1: ajoute un méthyle à acétyl-CoA (on le nomme maintenant Méthylène)
étape 2: citrate est réarrangée afin d’obtenir l’isocitrate
position du gr. hydroxyle de l’isocitrate est essentielle pour la décarboxylation oxydative de l’étape 3
Logique chimique : étape 3
décarboxylation oxydative = isocitrate en α-cétoglutarate
- oxydation hydroxyle de l’isocitrate = carbonyle = acide β-cétonique
- décarboxylation : β-cétonique peut être spontané (pas les a) = production NADH et CO2
- réarrangement de la molécule = α-cétoglutarate
Logique chimique : étape 4
conversion de lA-cétoglutarate en succinyl-CoA (DÉCARBOXYLATION OXYDATIVE)
réaction de l’α-cétoglutarate déshydrogénase est identique à celles catalysées par le PDH. Les deux complexes = 3 enzymes homologues (E1, E2 et E3) et utilisent les mêmes coenzymes (TPP, lipoamide, CoA, FAD et NAD+).
COMPLEXE PDH ET A-CÉTO = ancêtre commun
NADH ET CO2 PRODUIT
Logique chimique : étape 5
Phosphorylation au niv. du substrat
rupture du lien thioester du succinyl-CoA
= libère ++ É = synthèse GPT à partir de GDP et Pi
ATP et GPT = équivalents (convertis d’une forme à l’autre par la nucléoside diphosphate kinase)
Logique chimique : étape 6
oxydation succinate = furamate = production FADH
Quelle est la seule enzyme du cycle de Krebs qui se trouve dans la membrane interne? Où sont les autres
succinate déshydrogénase
en solution dans la matrice mitochondriale
Logique chimique : étape 7
hydratation
permet d’introduire le gr. hydroxyle nécessaire pour l’étape 8
Logique chimique : étape 8
oxydation du gr. hydroxyle = reformer carbonyle de l’oxaloacétate
= production NADH
Le bilan énergétique d’une molécule de glucose jusqu’à la fin du cycle de Krebs
Glycolyse: 2 ATP et 2 NADH
PDH : 2 NADH
Krebs : 2 GTP (2 ATP) + 6 NADH + 2 FADH2
= TOTAL 32 ATP par molécule de glucose oxydée en CO2
Qu’est-ce que le caractère amphibolique du cycle de krebs?
catabolique = dégradation des substrats et conservation énergie libre
anabolique = fournit des précurseurs pour la biosynthèse (intermédiaires du cycle de Krebs servent de précurseurs)
= AMPHIBOLIQUE
La régulation du PDH
PDH est contrôlée allostériquement à trois niveaux :
1. Rapport ATP/ADP
2. NADH/NAD+
3. acétyl-CoA/CoASH
++ ATP, NADH et acétyl-CoA = — PDH
cycle de Krebs est régulé au niveau de trois enzymes :
Citrate synthase
isocitrate déshydrogénase
α-cétoglutarate déshydrogénase
flux du cycle de krebs est également régulé par :
rapport ATP/ADP
rapport NADH/NAD+
ATP ET NADH +++ = —- Krebs
Placez dans l’ordre les substrats du cycle de Krebs
- Acétyl-CoA et oxaloacétate
- Citrate
- Isocitrate
- α-cétoglutarate
- Succinyl-CoA
- Succinate
- Fumarate
- Malate
- Oxaloacétate
Pyruvate + CoA + ________ → Acétyl-CoA + ________ + ________
Pyruvate + CoA + NAD+ → Acétyl-CoA + NADH + CO2
Comment appelle-t-on les réactions qui permettent de regarnir le cycle de Krebs en ses
différents intermédiaires?
Anaplérotique
Cataplérotique : drainent intermédiaires dans d’autres sentiers métaboliques
