Récolte de l'énergie chimique Flashcards
Quelle est la définition générale de la photosynthèse ?
La photosynthèse génère de l’oxygène et des molécules organiques qui seront utilisées pour la respiration cellulaire, et ce à partir de l’énergie de la lumière.
Quelle est la définition générale de la respiration cellulaire ?
La respiration cellulaire renouvelle les ATP en utilisant l’énergie contenue dans des molécules organiques. Elle se passe dans les mitochondries.
Qu’est ce que la Fermentation ?
Il s’agit d’une dégradation partielle de sucres sans besoin d’O2.
Qu’est-ce que la respiration aerobique ?
C’est la dégradation de molécules organiques avec l’O2 pour renouveller l’ATP.
Qu’est-ce que la respiration anaerobique ?
C’est la dégradation de molécules organiques avec d’autres molécules que O2 (QUE chez les prokaryotes !)
De quelle(s) respiration(s) est composée la respiration cellulaire ?
Respirations aerobiques ET anaerobiques.
Est-ce que la respiration cellulaire ne consomme que du sucre ?
Non, elle peut consommer du fat, ou encore des protéines. On se limite aux sucre, par contre.
D’où provient l’énergie libérée par les molécules organiques ?
” L’énergie vient des nombreuses liaisons hydrogènes que possèdent les molécules organiques. Vu que l’atome d’hydrogène est le moins électronégatif les éléctrons qui sont reliés à son noyau (proton) ont une très grande énergie potentielle. En passant à des complexes plus électronégatifs ils perdent de l’énergie potentielle (le reste étant fourni par la force électronégative de l’atome hébergeur) qui libérée servira à la synthèse de l’atp. “
RPZ Théo Jemplapète, 2013
Quel genre de réaction est-ce dans ce cas ?
Il s’agit de réactions redox. (Oxydation : substance oxydée perd des électrons. Réduction : la substance réduite gagne des électrons.)
Quel réactif est oxydé/réduit ?
Glucose oxydé. O2 réduit.
Ou se situe la Glycolyse ?
Dans le cytosol.
Qu’est-ce que NADH ?
Il s’agit d’un transporteur d’électrons, capable d’en prendre deux à la fois pour les passer à la électron transport chain.
Pourquoi utiliser une chaîne d’électrons plutôt qu’une explosion (plus rapide) ?
La ETC permet de contrôler la libération d’énergie.
Donner les trois étapes de la respiration cellulaire.
Glycolyse Citric Acid Cycle Oxidative Phosphorylation
Représenter la schéma général de la respiration cellulaire.
Quelle étape produit le plus d’ATP ?
IL s’agit de la phosphorylation oxydative, produisant jusqu’a 90% de la production d’ATP de la respiration cellulaire.
Quel est le but final de la glycolyse ?
La glycolyse casse une molécule de glucose pour former deux molécules de pyruvate.
Décrire la glycolyse en détail.
La glycolyse commence avec une phase d’investissement : le glucose utilise une ATP pour être phosphorylé par une hexokinase. Il est ensuite transformé en Fructose phosphorylé par la phosphoglucoisomérase. Un autre ATP est investi pour re-phosphoryler le fructose, avec la phosphofructokinase. L’aldolase casse la molécules en deux molécules différentes, qui sont rendues identiques par une isomerase. 2 phosphates inorganiques sont ajoutés aux deux molécules par une TPdehydrogenase, ce qui libère des électrons et produit 2x NADH. 2 ATP sont crée avec un des phosphates des deux molécules. Puis après un relâchement d’eau, 2 autres ATP sont crée. On obtient alors deux molécules de pyruvate.
Pourquoi les pyruvates ont besoin de l’ixygène pour entrer dans la mitochondrie ?
Ils doivent être oxidés en acetyl CoA, ce qui se fait via un procédé de aérobique.
Décrire la formation d’acetyl CoA.
Le pyruvate entre dans la mitochondrie via une protéine. CO2 est supprimé du pyruvate. NADH apporte deux électrons qui oxident la molécule, et une coenzyme A est alors attachée. On obtient l’acetyl CoA :
Ou se produit le cycle de Krebs ? (CAC)
Il se produit dans la matrice mitochondriale.
Quels sont les productions de molécules du cycle de Krebs par tour ?
1 ATP, 3 NADH, 1 FADH2, et 3 CO2. PAS D’H2O ! Attention, on a deux molécules de pyruvate par glucose. Les productions par molécules de glucose sont donc à multiplier par deux.
Qu’est-ce que FADH2 ?
Il s’agit d’un autre transporteur d’électrons. Il peut accepter 2 électrons.
Quelles sont les étapes majeures du cycle de Krebs?
L’acetyl CoA est liée à l’oxaloacetate, formant le citrate. Le citrate est alors dégradé en 7 étapes pour donner de nouveau de l’oxaloacetate, bouclant le cycle. Au cours de ce cycle, deux molécules de Co2 sont libérées (on passe d’acide citrique à 6 carbones à l’oxaloacetate à 4 carbones).
Dans la glycolyse, a-t-on besoin d’oxygène ?
Pas nécessairement !
Que produit la glycolyse ?
2 ATP et 2 NADH.
Combien d’ATP chaque NADH peut produire dans la ETC ? et FADH2 ?
NADH produit 2 ATP. FADH2 en produit 1.
Ou se situe la ETC ?
Dans le cristae de la mitochondrie.
De quoi est composée l’ETC ?
Elle est composée de quatre complexes protéiques majeurs, intégrant des groupes catalyseurs. Ces complexes sont séparés par l’ubiquinone et le cytochrome C, qui permettent d’acheminer les électrons d’un complexe à un autre.
Combien d’électron l’ubiquinone transporte-t-elle en une fois ? Et le cytochrome c ?
Deux pour l’ubiquinone et seulement un pour le cytochrome C.
Comment les électrons atteignent l’ETC ?
Ils sont apportés par les transporteurs NADH et FADH2
Est-ce que l’ubiquinone et le cytochrome C sont des protéines ?
L’ubiquinone n’est pas une protéine, mais le cytochrome c oui.
Dessiner l ‘organisation générale de l’ETC.
Ou intervient O2 et à quoi sert-il dans l’ETC ? Quel est le produit de l’ETC ?
Les électrons provenant du cassage du glucose arrivent en haut de la chaîne, descendent et viennent oxyder O2 tout en bas, donnant H20 en produit.
Décrire le pompage de H+ pendant l’ETC.
Complexe I NADH dehydrogenase : NADH livre 2 e-, d’ou 2H+ sont pompés. Ils oxident l’ubiquinone en ubiquinol en se liant aux électrons. 4H+ sont alors pompés de la matrice à l’espace intermemabranaire.
Complexe b-C1 (III) : Le cytochrome C récupère les deux électrons un à la fois, pompant 2 H+ par électron dans l’espace intermembranaire.
Complexe IV : les électrons qui oxydent l’O2 pompent encore des protons de la matrice.
Qu’advient-il des protons pompés pendant l’ETC ?
Ces H+ vont être repompés dans l’autre sens (vers la matrice) par l’ATP synthase qui utilisera le cours exergonique des protons pour phosphoryler de l’ATP.
Comment appelle-ton ce fait d’utiliser des gradients pour obtenir de l’énergie ?
Il s’agit de chemiosmose.
Donner les différentes parties de l’ATP synthase et son orientation par rapport à la matrice et l’espace intermembranaire.
est-ce que l’ETC génère des ATP ?
Non !
Décrire l’ensemble des productions d’ATP de la respiration cellulaire.
Qu’est ce qu’une UCP ? (Uncouping protein) Quelle est son utilité ?
Il s’agit de canaux capables d’amener des H+ contre leur gradient dans l’espace intermembranaire sans pour autant générer d’ATP. Cela permet de freiner la production d’ATP pour mettre l’énergie à profit pour une production de chaleur (exemple : hibernation).
Comment produire de l’ATP en l’absence d’O2 ?
La glycolyse se couple avec un procédé de fermentation ou de respiration anaerobique.
Comment l’ETC peut se faire sans O2 ?
Dans les respirations anaerobiques, une espèce différente est réduite : par exemple SO4(2-). Le produit de cette respiration est H2S et non H20.
Est-ce que la fermentation utilise aussi une ETC ?
Non, elle utilise une phosphorylation.
Quels sont les deux types de fermentation ?
Fermentation Alcoolique : le pyruvate est converti en éthanol, en virant un CO2 puis en le réduisant par NADH (image).
et fermentation d’acide lactique : le pyruate est directement réduit, sans production de CO2. Utilisé par nos muscles en cas de rarification de O2 (courbature)
Quelles sont les différences majeures entre une fermentation et une respiration aerbique ?
Une fermentation produit que 2 ATP par molécule de glucose contre 32 pour la respiration. La fermenation n’utilise pas O2 comme récepteur d’électron final mais des molécules organiques (pyruvate etc).
Nommer les deux types d’organismes utilisant l’une ou l’autre des respirations.
Anaerobes oblgés : ne survivent pas en présence d’O2 (fermentation et anaerobique).
Ou Anaerobes facultatifs : ceux là peuvent utiliser les deux respirations au choix.
La glycolyse se limite-elle au glucose ?
Non, elles acceptent beaucoup de carbohydrate ainsi que des protéin (qui doivent être déaminées, et décomposées en AA. Peuvent aussi nourrir le CAC)
Comment peuvent être utilisées les graisses en tant que source d’énergie ?
Si elles sont digérées en glycérol, alors elles peuvent être glycolysées.
Les acides gras issus de la digestion pourront être utilisés pour faire l’acetyl CoA.
1 gramme de graisse produit 2x plus d’ATP que la m’eme quantité de Carbohydrate.
D’ou proviennent les petites molécules utilisées par notre organisme pour synthétiser de nouvelles molécules ?
Elles proviennent :
De la Glycolyse
Du CaC
De la nourriture
Comment est régulée la production d’ATP ?
Elle utilise un feedback inhibition. Les enzymes sont désactivées ou activées suivant la concentration en ATP dans la cellule.
Donner un exemple de feedback inhibition utilisant l’ATP.
La phosphofructokinase, enzyme catalysant une des étapes du cycle de Krebs, est inhibée par l’ATP et le citrate. En revanche, elle est stimulée par l’AMP qui témoigne d’une insuffisance en ATP dans la cellule.
Est-ce que les mitochondries sont affectées par l’âge de l’individu ?
Oui. Le contenu des mitochondries décroît avec l’âge, les rendant bien moins performantes, ce qui explique en partie la perte d’énergie chez des personnes âgées.
Qu’appelle-t-on substrate level phosphorylation ?
C’est la glycolyse + le cycle de Krebs
La glycolyse produit de l’ATP par substrate level phosphorylation ou en attachant un phosphate inorganique sur l’ADP ?
Substrate level phosphorylation
Quelle protéine de l’ETC est insoluble dans la matrice mitochondriale ?
La protéine II (succinate déhydrogénase) de l’ETC.
est-ce que le cycle de Krebs produit de la GTP ? De l’eau ?
Oui, il produit de la GTP, mais pas de l’eau.
Est-ce que la succinate déhydrogénase de l’ETC a un rapport particulier avec le cycle de Krebs ?
Oui ! Elle catalyse une de ces étapes : elle reçoit deux électrons de FADH2 pour oxyder le succinate en fumarate.
En quoi est oxydée l’ubiquinol quand elle reçoit les électrons de NADH ?
Elle est oxydée en ubiquinone (cétones).
Quelle est la composition du catalytic Knob ?
Alpha 3 beta 3.
Combien d’ATP sont synthétisées à chaque tour du knob ?
3.
Combien de protons changent de compartiment à chaque rotation ?
Autant que de sous-unités du catalytic knob.
Schéma général : décrire les productions en NADH, FADH, ATP à chaque étape de la respiration cellulaire.
A la sortie de la glycolyse vers la ETC
A la sortie de la glycolyse vers Krebs
A la sortie de Krebs vers ETC
A la sortie de la glycolyse vers la ETC : 2 NADH
A la sortie de la glycolyse vers Krebs : 2 NADH
A la sortie de Krebs vers ETC : 6 NADH 2FADH2
En cas de surplus du produit de la photosynthèse, comment est-il stocké ?
Le produit de la photosynthèse est un sucre. Il sera par conséquent stocké sous forme d’amidon.
Lorsque la chlorophylle du photosystème I est oxydée, elle récupère un électron en oxydant H20. Mais comment le PS II récupère son électron ?
En oxydant PS II.
