Notions De Base En Métabolisme Énergétique Flashcards
Nom du processus d’oxydation du glucose en pyruvate
Glycolyse
Nom du processus d’oxydation des acides gras en actéyl-coa
B-oxydation
Nom du processus des corps cétoniques en acétyl-coa
Cétolyse
Qu’est-ce que le métabolisme?
Ensemble des réactions biochimiques que subissent les nutriments une fois à l’intérieur des cellules de l’organisme
-> Cycle continuel d’élaboration et de dégradation des substances
Métabolisme : Les cellules consomment quoi et pourquoi?
Consomment de l’énergie pour pouvoir extraire des nutriments une pus grande quantité d’énergie et ils utilisent cette énergie pour subvenir à leurs besoins
VRAI ou FAUX : Un organisme ne dépense pas d’énergie au repos
Faux
Quels sont les deux types de processus métaboliques?
-anaboliques (synthèse)
-cataboliques (dégradation)
Définition de l’anabolisme
Ensemble des réactions de synthèse de grosses molécules ou structures à partir de molécules plus petites
Définition du catabolisme
Ensemble des processus de dégradation de structures complexes en substances plus simples
Exemples de catabolisme
-hydrolyse des aliments dans le tube digestif
-réactions de transformation du glycogène en glucose
VRAI ou FAUX : En réalité, dans des conditions physiologiques standards, plusieurs réactions biochimiques vitales se produiraient sans un mécanisme accélérant leur vitesse de rèaction
FAUX : aucune réaction ne se produirait sans un mécanisme accélérant leur vitesse de réaction
De nombreuses réactions cellulaires peuvent être DÉFAVORABLES énergétiquement et donc ___
Donc ne se dérouleront pas spontanément
MAIS ces réactions peuvent avoir lieu car les enzymes catalysent les réactions endergoniques en les couplant à des réactions exergoniques (somme des deux réactions delta G < 0 (négatif))
Quelle molécule possède forte énergie libre?
ATP
L’ATP est composée de quoi?
-base azotée
-adénine
-pentose
-ribose
-3 molécules de phosphate hautement énergétiques
Qui est le carburant pour toutes les cellules et pour tous les processus vitaux?
ATP
Que se passe-t-il en absence d’ATP?
Mort
L’ATP est utilisé pour plusieurs processus vitaux, quels sont ces processus vitaux?
-maintien des pompes membranaires
-synthèse des protéines et enzymes
-cycles de substrats du métabolisme intermédiaire
-gluconéogénèse
-contraction musculaire
-synthèse des acides nucléiques
Quel cycle est le mode fondamental de transfert immédiat d’énergie libre des systèmes biologiques?
ATP en échange avec ADP
Quelle est l’énergie utile dans une molécule d’ATP?
Liaisons phosphoesters dont l’hydrolyse de chaque delta G est relativement très négatif
Qu’est-ce qui permet a l’ATP d’agir efficacement comme transporteur d’énergie ?
A un deltaG intermédiaire
Concept de la phosphorylation au niveau du substrat (voie de synthèse de l’ATP)
-L’ATP peut phosphoryler les composés de plus faibles deltaGº (hydrolyse de l’ATP)
-L’ADP peut spontanément être phosphorylée en ATP par les composés dont le deltaGº est supérieur
Grâce à son potentiel énergétique intermédiaire, l’ATP est essentiel pour quoi?
Pour le couplage des réactions anaboliques qui sont dépendantes des réactions d’oxydation des substrats énergétiques apportés par l’alimentation
Les stocks d’ATP intracellulaires sont-ils grands? Conséquence?
Non, donc l’ATP est soumise à un renouvellement intense qui nécessite une production permanente, rapide et importante
Pour combler sa DEJ, notre organisme a besoin de produire et oxyder combien de kg d’ATP par jour?
40-60
En moyenne, il y a une nouvelle production d’ATP à chaque combien de minutes?
1.5 min et pour une cellule musculaire, peut être en secondes
Définition du métabolisme énergétique
Processus de transformation des substrats énergétiques alimentaires et de réserve corporels qui permet d’obtenir l’énergie nécessaire à l’accomplissement des fonctions de toutes les cellules vivantes de notre organisme
Métabolisme aérobie vs anaérobie
Aérobie : présence d’oxygène vs anaérobie = absence
Nos cellules utilisent quelle molécule durant les réactions d’oxydations comme accepteur final d’électrons? Et pourquoi?
Oxygène
Pour produire le plus d’ATP possible au sein de la mitochondrie = respiration cellulaire
En aérobie, la dégradation complète du glucose devrait fournir combien de molécules d’ATP, ?
30-32
L’acétoacétate en fournirait 20 et le palmitate en fournirait 106
Quelles sont les 3 étapes dans le transfert d’énergie des substrats énergétiques à l’ADP pour former l’ATP?
(Métabolisme énergétique)
-oxydation des AA, AG et glucose en acétyl-coa
-oxydation de l’actéyl-coa via le cycle de Krebs avec le transfert d’énergie au NAD+ et FAD pour former le NADH+H+ et le FADH
-oxydation de NADH+H+ et FADH2 pour former l’ATP (nécessite oxygène, formation H2O)
Infos supplémentaires de la première étape du métabolisme énergétique
-les nutriments (Glc, AG, AA) doivent subir des transformations pour fournir de l’acétyl-coa (glucose dans le cytoplasme transformé en 2 molécules de pyruvate)
-jusqu’à la formation de CO2 de NADH+H+ et d’acétyl-coa dans la mitochondrie
Infos supplémentaires de la 2e étape du métabolisme énergétique
-élimination de l’acétyl-coa sous forme de 2 CO2
-s’accompagne du transfert de protons H+ au NAD+ et FAD pour former le NADH+H+ et le FADH2
Infos supplémentaires de la 3e étape du métabolisme énergétique
-nécessite un ensemble de protéines localisées dans la membrane des crêtes mitochondriales
-> c’est la chaîne respiratoire
-phosphorylation oxydative (l’énergie du NADH+H+ et du FADH2 est transférée à l’ADP pour former l’ATP)
Où à lieu le B-oxydation et la cétolyse et ont-ils besoin d’oxygène pour faire de l’ATP? La glycolyse?
-dans la mitochondrie
-besoin d’oxygène
-la glycolyse peut se faire sans oxygène (2 molécules d’ATP par molécule de glucose) (mais insuffisante)
Quel processus a pour fonction de produire l’essentiel de l’énergie cellulaire?
Phosphorylation oxydative
Définition phosphorylation oxydative
Voie métabolique mitochondriale qui utilise l’énergie libérée par le catabolisme des nutriments dans un ensemble des réactions d’oxydoréduction qui aboutissent à une consommation d’oxygène et à une réaction de phosphorylation de l’ADP pour former de l’ATP
La phosphorylation oxydative est assurée par quel système?
OXPHOS
La dégradation des nutriments lors de la respiration cellulaire se fait grâce à quoi?
À des réactions d’oxydoréduction (les électrons passent d’un réactif à l’autre)
Oxydation
Perte d’électrons ou hydrogène
Réduction
Gain d’électrons ou hydrogènes
Substance oxydée
Perd des électrons
= agent réducteur
Substance réduite
Gagne des électrons
=agent oxydant
V ou F : Les électrons existent à l’état libre en solution
F, n’existent pas
V ou F : Les H+ existent à l’état libre en solution
F, ils sont toujours liés au nuage électronique d’une autre molécule
Comme les e- et les H+ n’existent pas à l’état libre en solution, lors des réactions d’oxydoréduction, que cela implique-t-il?
Les e- qui sont gagnés ou perdus sont toujours associés à des protons H+
Au cours du métabolisme énergétique en aérobie, l’oxydation des nutriments se fait comment?
Par la perte successive des paires de H+ (et aussi des paires d’e-) en provenance des molécules de substrat jusqu’à ce qu’il ne reste que du CO2
Qui est l’accepteur final d’électrons ? Et à la toute fin, il se combine avec qui?
O2 et se combine avec les atomes H+ pour former du H2O
Chaque fois qu’une substance est oxydée, une autre est __
Réduite -> les réactions d’oxydation et de réduction sont couplées = réactions d’oxydoréduction
Voir p.27 pour les réactions
Quelle substance entre l’oxydée et la réduite perd de l’énergie lorsque les électrons passent de la première à la seconde?
L’oxydée
Quelle substance entre l’oxydée et la réduite gagne de l’énergie lorsque les électrons passent de la première à la seconde?
La réduite
Lorsque les nutriments sont oxydés, leur énergie est transmise successivement à quoi?
À une chaîne d’autres molécules et finit par aboutir à l’ADP -> formation de molécules d’ATP riches en énergie
Enzymes et coenzymes du métabolisme énergÉtique et leur rôle
Enzymes :
-déshydrogénase : transfert d’hydrogène d’une molécule à une autre (nécessite la présence d’une coenzyme pour fonctionner)
Coenzymes :
-NAD+
-FAD
Que font le FAD et FADH2 dans le métabolisme énergétique?
Molécules de transport d’électrons nécessaires à la phosphorylation oxydative de l’ADP
Quelle est la source primaire de FADH2?
Le cycle de Krebs et la B-oxydation des acides gras
Dans le cycle de Krebs, le FAD est une coenzyme de qui?
De la succinate-fumarate déshydrogénase qui oxyde le succinate en fumarate
Dans les réactions redox, qui entre les coenzymes et enzymes agissent comme des accepteurs H+ (ou e-)?
Coenzymes
Exemple de réaction couplée d’oxydoréduction
P.32
Pourquoi les organismes doivent-ils être capables de moduler l’activité enzymatique cellulaire ?
Pour pouvoir s’adapter aux changements métaboliques
Comment l’activité catalytique des enzymes peut-elle être modifiée?
-régulation au niveau de l’expression ou dégradation
-altérations structurales et conformationnelles
Dans les voies métaboliques, le taux de catalyse des enzymes peut être diminué ou augmenté par quoi?
-régulation allostérique
-cycle de phosphorylation ou déphosphorylation (induit par une molécule de signalisation externe : hormone, facteur de croissance, cytokine)
Sites des enzymes des voies métaboliques
-site catalytique
-site allostérique
Explication de l’allostérie des enzymes
-lorsqu’un effecteur activateur se fixe au site allostérique, l’enzyme prend sa forme active
-un effecteur inhibiteur a pour effet d’inactive l’enzyme
Dans les voies métaboliques, un métabolite de la voie réactionnelle peut agir comme un __ et peut __?
-Effecteur
-se fixer de façon non-covalence à une enzyme afin de moduler son activité catalytique
V ou F : De nombreux enzymes métaboliques sont mis en position active ou non-active par une phosphorylation ou déphosphorylation?
V
-phosphorylation - protéines kinases
-protéines phosphatases - déphosphorylation
Les kinases et phosphatases sont en général régulés par quoi?
Des signaux extérieurs : hormones, cytokines, autres facteurs de croissance, variations de calcium intracellulaire
Qui jouent un rôle essentiel pour maintenir la glycémie proche de 1g/L?
Insuline et glucagon (hormones antagonistes)
Par qui sont libérées dans le sang l’insuline et le glucagon?
-cellules endocrines
-pancréas
L’insuline et le glucagon sont reconnus par qui?
Des récepteurs membranaires spécifiques
Le récepteur du glucagon active quoi?
Une protéine kinase dépendante de l’AMP cyclique = la PKA
Le récepteur de l’insuline active quoi?
Une protéine phosphatase = la PP1
