Module 9- Cycle de Krebs

Question 1

Qu’est-ce que le PDH

Answer 1

Complexe de pyruvate déshydrogénase

Complexe multi-enzymatique responsable de la conversion du pyruvate en acétyl-CoA
composé de 3 enzymes (E1, E2, E3)

Question 2

Où est situé le PDH?

Answer 2

Dans la matrice mitochondriale

Question 3

Quelles réactions sont catalysées par E1

Answer 3

E1: (étape 1) = décarboxylation du pyruvate produisant l’hydroxyéthyl-TPP

Question 4

Quelles réactions sont catalysées par E2

Answer 4

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

Question 5

Quelles réactions sont catalysées par E3

Answer 5

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

Question 6

Quels sont les trois enzyme du PDH (noms et leurs gr. prosthétiques)

Answer 6

E1: Pyruvate déshydrogénase
TPP
E2: Dihydrolipoamide acétyltransférase
lipoamide
E3: dihydrolipoamide déshydrogénase
FAD

Question 7

Quel cofacteur est considéré comme le bras oscillant? Pourquoi?

Answer 7

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

Question 8

Quelles sont les cinq coenzymes nécessaire au PDH ?

Answer 8

1. thiamine pyrophosphate (TPP)
2. FAD
3. NAD+
4. lipoamide (bras oscillant)
5. coenzyme A (CoA)

Question 9

Rôle TPP

Answer 9

Facilite la décarboxylation du pyruvate

• TOUTES LES RX ENZYMATIQUES DE DÉCARBOXYLATION DES ACIDES A-CÉTONIQUES UTILISENT LA TPP

Question 10

Pourquoi la décarboxylation des acides a-cétoniques utilisent toutes la TPP?

Answer 10

La décarboxylation de ces acides ne peuvent avoir lieu spontanément

Question 11

Rôle du FAD

Answer 11

Agent oxydant permettant de régénérer la lipoamide (E3)

Question 12

Rôle NAD+

Answer 12

Agent oxydant permettant de regénérer la FAD (E3)

Question 13

Rôle lipoamide

Answer 13

bras oscillant
transfert gr. acétyle (E2)

Question 14

Rôle CoA

Answer 14

accepteur final du gr. acétyle = acétyl-CoA (E2, étape 3)

Question 15

5 étapes de la synthèse de l’acétyl-CoA à partir du pyruvate

Answer 15

1. Décarboxylation
2. Oxydoréduction
3. Formation Acétyl-CoA
4. Oxydoréduction- régénération lipoamide
5. Oxydoréduction- régénération FAD et formation NADH

Question 16

Qu’est-ce que le cycle de Krebs?

Answer 16

Oxydation, dans la mitochondrie, de l’acétyl-CoA, lipides et acides aminés en CO2 pour produire de l’Énergie

Question 17

Localisation cellulaire cycle de Krebs

Answer 17

Matrice mitochondriale

Question 18

Les 8 réactions du cycles de Krebs (noms en ordre)

Answer 18

1. Condensation (FORMATION lien C-C)
2. isomérisation
3. décarboxylation oxydative d’un acide b-cétonique
4. décarboxylation oxydative d’un acide a-cétonique
5. phosphorylation au niveau du substrat
6. oxydation (production FADH2)
7. Hydratation
8. oxydation

Question 19

Quelles réactions produiront de l’énergie (ATP)

Answer 19

étape 5 (phosphorylation au niv. du substrat)
succinyl-CoA -> succinate = GPT à partir de GDP et Pi

Question 20

Quelles réactions produiront du NADH dans le cycle de krebs

Answer 20

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

Question 21

Quelles réactions produiront du FADH2

Answer 21

6 (oxydation)
Succinate → Fumarate

Question 22

Les réactions libérant du CO2 dans le cycle de Krebs

Answer 22

décarboxylation oxydative:

l’étape 3 catalysée par l’isocitrate déshydrogénase.

l’étape 4 catalysée par l’α-cétoglutarate déshydrogénase.

Question 23

Les enzymes catalysant les réactions irréversibles

Answer 23

1. citrate synthase (étape 1)
2. isocitrate déshydrogénase (étape 3)
3. α-cétoglutarate déshydrogénase (étape 4)

Question 24

Est-ce possible de convertir directement l’acétyl-CoA en énergie?

Answer 24

Non
il faut passer par le gr. méthylène (-CH2-)
la décarboxylation du gr. acétyle directe = CO2 et CH4 (pas enzymes pour oxyder le méthane)

Question 25

Logique chimique : étape 1 et 2

Answer 25

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

Question 26

Logique chimique : étape 3

Answer 26

décarboxylation oxydative = isocitrate en α-cétoglutarate 1. oxydation hydroxyle de l'isocitrate = carbonyle = acide β-cétonique 2. décarboxylation : β-cétonique peut être spontané (pas les a) = production NADH et CO2 3. réarrangement de la molécule = α-cétoglutarate

Question 27

Logique chimique : étape 4

Answer 27

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

Question 28

Logique chimique : étape 5

Answer 28

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)

Question 29

Logique chimique : étape 6

Answer 29

oxydation succinate = furamate = production FADH

Question 30

Quelle est la seule enzyme du cycle de Krebs qui se trouve dans la membrane interne? Où sont les autres

Answer 30

succinate déshydrogénase en solution dans la matrice mitochondriale

Question 31

Logique chimique : étape 7

Answer 31

hydratation permet d'introduire le gr. hydroxyle nécessaire pour l'étape 8

Question 32

Logique chimique : étape 8

Answer 32

oxydation du gr. hydroxyle = reformer carbonyle de l'oxaloacétate = production NADH

Question 33

Le bilan énergétique d’une molécule de glucose jusqu’à la fin du cycle de Krebs

Answer 33

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

Question 34

Qu’est-ce que le caractère amphibolique du cycle de krebs?

Answer 34

catabolique = dégradation des substrats et conservation énergie libre anabolique = fournit des précurseurs pour la biosynthèse (intermédiaires du cycle de Krebs servent de précurseurs) = AMPHIBOLIQUE

Question 35

La régulation du PDH

Answer 35

PDH est contrôlée allostériquement à trois niveaux : 1. Rapport ATP/ADP 2. NADH/NAD+ 3. acétyl-CoA/CoASH ++ ATP, NADH et acétyl-CoA = --- PDH

Question 36

cycle de Krebs est régulé au niveau de trois enzymes :

Answer 36

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

Question 37

Placez dans l’ordre les substrats du cycle de Krebs

Answer 37

1. Acétyl-CoA et oxaloacétate 2. Citrate 3. Isocitrate 4. α-cétoglutarate 5. Succinyl-CoA 6. Succinate 7. Fumarate 8. Malate 9. Oxaloacétate

Question 38

Pyruvate + CoA + ________ → Acétyl-CoA + ________ + ________

Answer 38

Pyruvate + CoA + NAD+ → Acétyl-CoA + NADH + CO2

Question 39

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

Answer 39

Anaplérotique Cataplérotique : drainent intermédiaires dans d'autres sentiers métaboliques