Respiration Flashcards
Formule de la respiration complète ?
Sucrose => 2 hexoses =
4NAD+ => 4NADH
4 ATP + 8 ADP + 8Pi => 8 ATP + 4ADP + 4Pi
4 pyruvate
•La respiration des sucres
3 grosses étapes
- La glycolyse
- Le cycle de Krebs (cycle des acides
tricarboxyliques, le cycle de l’acide citrique) - La chaîne de transport d’électrons et l’oxydation phosphorylante
La respiration produit de ____ à partir de
elle produit aussi
Énergie molécule compelxes (sucres , amidon, aa, lipide)
des squelettes carbonés qui servent à la synthèse d’acides aminés durant l’assimilation de N et de S. (biosynthèse)
La respiration est un processus anaérobique ou aérobique
aérobique… wtf
Quel est la source principal de pouvoir réducteur
La respiration
Quel est la source principale d’ATP
La respiration
Est-ce que la respiration se fait ds toutes les cell. végétales vivantes
oui
Quels-sont les substrat pour la respiration
–Oxygène moléculaire (O2)
–Substrat respiratoire(ex: sucre, mais le substrat peut aussi être des lipides, des acides aminés)
Que produit la respiration
CO2 et H2O et de l’énergie
LA respiration est elle saturable
oui
Normoxie
Normoxie ?
Hypoxie ?
Anoxie ?
la respiration est maximale (saturation)
la respiration est limitée par la disponibilité en O2, augmente en fonction de l’O2
pas de respiration en absence d’ O2
Est-ce que l’O2 diffuse bien ds l’eau
non , elle diminue de 10 000 fois
Vrai ou faux La présence de l’eau dans le sol aide l’alimentation en O2
Faux ça limite
Vrai ou faux : L’O2 diffuse librement
dans les sols à structure poreuse
vrai
Est-ce que les plantes possèdent un syst. interne de transport des gaz ?
non
l’O2 dissout ds la phase liquide cricule par diffusion !
Donc est-ce que il y a bcp d’O2 ds une plante
non
Quel est le rendement complet de la respiration
36 ATP/ molécules de glucoses
Le rendement énergétique de la respiration du glucose est ~ 40% de l’énergie qui est stockée dans le glucose
Les molécules de sucres dégradées proviennent directement ou indirectement de la photosynthèse explique à l’aide de 2 exemples
– Ex : saccharose (sucrose) synthétisé très rapidement à partir des produits directs de la photosynthèse. Forme de carbone circulant dans le phloème.
– Ex : amidon : forme de stockage à long terme des produits de la photosynthèse.
(respirastion)
L’amidon et le saccharose sont dégradés en _____
hexoses et hexoses-phosphates
où se déroule la glycolyse ?
cytosol et plastes
La glycolyse produit du ___ qui alimente la respiration
pyruvate
Donnes moi des résultats de la glycolyse
- Dégradation de 1 hexose (ex: glucose, 6C)
- Génère 2molécules de pyruvate (3C) qui pourra par la suite aller ds une mitochondrie pour donner Acetyl-CoA qui va ensuite rentrer ds le cycle de l’acide citrique
- Génère 2 molécules de NADH (pouvoir réducteur)
- Génère 2 molécules d’ATP par phosphorylation au niveau du substrat
Parles-moi en gros de la phosphorylation au niveau du substrat
Transfert d’un groupement phosphate d’une molécule phosphorylée (substrat) vers un ADP pour former de l’ATP
Parles-moi du haut de la glycolyse
Stop à fructose 1,6 bis-P
correspond à un investissementen
énergie : L’entrée de molécules d’hexoses dans la glycolyse nécessite un apport d’énergie (dépense 2 ATP ou 1 dépendant de l’enzyme utilisée)
Fructose + ATP => ADP (par hexokinase)
=> Fructose-6-P +
ATP=> ADP + Ppi (par soit phosphofuctokinase ATP-dépendante ) va utiliser ATP
ou
ATP=> ADP + Pi (par phophofructokinase PPi-dépendante)
Va pas utiliser ATP
=> Frucotose 1,6 bisphophate
Parles-moi de la glycolyse
rendu à fructose 1,6 bis-P
1,6 bis-P est scindée en 2 molécules
de trioses phosphate (Triose-P = PGAL et DHAP) par l’Aldolase
PGAL peut soit:
- être exporté du chloroplaste => être fixé en saccharose
ou
- entrer dans la glycolyse et être respiré pour créer du pyruvate
Parles-moi du bas de la glycolyse ?
avec toutes les étapes
correspond à une récupération de l’investissement énergétique avec des intérêts sous forme
d’ATP
2 PGAL +2 NAD+p +H+ + glyceraldehyde -3- phosphate dehydrogenase => 2NADPH
1,3 bisphophoglycerate + 2 adP +p + 3-phosphoglycerate kinase => 2 ATP
+ 3- phosphoglycerate + phosphoglyceromutase => (P passe du C3 à C2)
=> 2- phosphoglycerate + Enolase (déshydrate enlève H2O)
=> phosphe enol-pyruvate (instable)
+ 2ADP +P forme aTP + pyruvate kinase
=> 2 pyruvate
Au niveau du bas de la glycolyse fais juste me dire rapidement les 2 étapes de phosphorylation au niveau du substrat
- 1,3 bis-phosphglycerate + 2-phosphoglycerate kinase + ADP + P => 3-phoshoglycerate
- phosphoenol-pyruvate (instable) + pyruvate kinase + ADP+ P => pyruvate
Quels est le destin du pyruvate en fonctionede la présence ou non d’O2
O2 :
2 pyruvate => mitochondrie pour accomplir le cyclde krebs (être oxydé en 6CO2)
et l’O2 sera réduit en H2O
Pas d’O2 anoxie:
2 pyruvate pourront pas aller respirer ! donc
Voie fermentaire
Éthanol + CO2 (rejette CO2)
Lactate
vont utiliser le NADH
Malate
Alanine
Quels sont les 2 types de fermentation la plus utiliser loraque de la respiration sans o2 et quel est la voie principale ?
- fermentation lactique (diminue le pH)
- Fermentation alcoolique (éthanolique)
voie principale
les deux types recycle le NADH produit par la glycolyse
LA mitochondrie est délimité par __ membranes
La membrane interne des mitochondries est _____ au NADH
2
imperméable donc le NADH du cytoplasme ne pénètre pas à l’inétireur de la matrice mitochondriale
Le cycle de krebs:
• En présence d’O2,le pyruvate entre dans la mitochondrie, il y est converti en ____ puis complètement oxydé dans le cycle de Krebs par __ réactions
•
Ce processus produit / hexoses
Acetyl CoA
9
– 6CO2
– 2 ATP
– 8NADH et 2 FADH2(pouvoir réducteur)
Les métabolites du cycle de krebs sont produits et utilisés dans la _____ ou ______
matrice mitochondriale
ou exportés
vers le cytoplasme.
1- fonctionne comme _____pour le faire fonctionner: besoin de substrat( _____) va émettre du____ par (3 étapes d’oxydation des carboxylase pour former)
génère É. métabolique sous forme de ____ (__) par réaction de phosphorylation au niveau du substrat
2- 2 molécules formés par le cycle de krebs:
3: tt les enzymes utilisées sont solubles ds la matrice et que 1 seul des enzyme est membranaire : _____ (complexe 2) qui produit du ____
Le ____ est le principal produit créé par le cycle de Krebs
1: fonctionne comme bicycle moto de krebs: pour le faire fonctionner: besoin de substrat (pyruvate) va émettre du CO2 (3 étapes d’oxydation des carboxylase pour former CO2) génère É. métabolique sous forme de pv réducteur NADH .. et ATP par réaction de phosphyrylation au niveau du substrat
2: 2 molécules formés par le cycle de krebs: acide oxalo-acétique et acide alpha- cétoglutarique
3: tt les enzymes utilisées sont solubles ds la matrice et que 1 seul des enzyme est membrane : succinate dehydrogenase (complexe 2) qui produit du FADH2
NADH
l’oxydation phosphorylante et le transport d’électron
- Le pouvoir réducteur de___ généré par l’oxydation des hexoses (pyruvate) est utilisé pour synthétiser _____
- Les électrons sont donnés à _____ localisées dans l_____ et qui servent de transporteurs d’électrons vers un accepteur final qui est ____.
•Ce processus est lié à une translocation de ____ et à la synthèse de _____.
•
• Le pouvoir réducteur de (NADPH et FADH2) généré par l’oxydation des hexoses (pyruvate) est utilisé pour synthétiser de l’ATP.
•Les électrons sont donnés à des protéines localisées dans la membrane interne de la mitochondrie et qui servent de transporteurs d’électrons vers un accepteur final, l’oxygène.
•Ce processus est lié à une translocation de protonset à la synthèse d’ATP.
•
C’est l’oxydation phosphorylante.
oxydation phosphorylante et le transport d’électron
Les complexes I et II sont les principaux points d’entrée ____ Comme dans le cas de la chaîne de transporteurs d’électrons du chloroplaste, les transporteurs de la mitochondrie sont disposés de façon ____ dans ____
Des électrons
non aléatoire
la membrane interne de la mitochondrie.
Transport d’électrons et oxydation phosphorylante:
Étapes
pouvoir réducteur sous forme de NADH et de NADPH
ce pouvoir sera transféré ds la chaine de transport d’électron
CI: accepte NADH et possède NADH NADPH désodhygénase insensible à la roténon (poison qui inhibe le complexe le 1)
CII: FADH succinate en fumarate (transmembranaire)
pouvoir réducteur transféré au pool ds UQ (ubiquinone)
UQ peut accepter le pv réducteur de l’espace intermembranaire de la mitochondrie
la membrane interne de la mitochondrie est imperméable au NADH donc ce pouvoir réducteur reste ds la matrice mitochondriale
La membrane externe de la mitochondrie n’est pas imperméable
le NADH formé ds le cytosol va pouvoir alimenter la chaine de transport des électrons par l’intermédiaire de nADH NADPh déshydrogénase externe.
UQ => transfert é= au CIII et au CIV
CIV: cytochrome oxydase qui peut être inhiber par le cyanure
vs animaux : quand on donne du cyanure, capable de continuer à respirer => plante possède une autre oxydase terminale : oxydase alternative qui va accepter des é- directement depuis le pôle des UQ
La chaîne de transporteurs a plusieurs sites d’entrée d’électrons et 2 sites de sortie:
l’oxydase alternative et la cytochrome oxydase (complexe IV).
La membrane interne est imperméable au
____. ___ du cytoplasme ne pénètre donc pas à l’intérieur de la matrice.
solution
NADH
NADH NADPH déshydrogénase qui va permet de donner le pouvoir réducteur à l’ubiquinone
Si trop de sucre : arrivée importante de pyruvate => active____ qui est ds ____
Le citrate est aussi produit ds le cycle de krebs et lorsqu’il y en a bcp …
Si on a bcp de pouvoir réducteur généré ds le cycle de krebs => + de NADPH ds la matrice mitochondrial et donc plus d’élément réducteur cette augmentation va venir réduire un ….
l’oxydase alternative
la membrane interne de la mitochondrie
stimule la synthèse de l’altérnative oxydase
pont disulfure ds entre les deux sous unité de l’alternative oxydase (devient réduit) et ça active fulll l’Activité de l’oxydase alternative.
L’oxydase alternative est régulée par l’ activation:
- Activée par le pyruvate (bcp de sucre)
- Activée par réduction d’un pont dissulfure (bcp de réduction)
Rôles de l’alternative oxydase :
- Protection vs cyanure : oxydase alternative qui va accepter des é- directement depuis le pôle des UQ
- Activé par grosse réduction de ses pont disulfure
- activité par full de pyruvate
- Activé par citrate
- thermogénèse (lotus et aracées)
• Chez les plantes de la famille des ___ et ____ à la maturité sexuelle:
comment ?
lotus et aracées
– L’amidon servant de réserve est hydrolysé pour être respiré
– Synthèse de molécules odorantes (ex: diméthylamine)
– Activation de l’oxydase alternative
– Thermogénèse
– Volatilisation des molécules odorantes
– Attraction des insectes pour la pollinisation
yia telement d’‘électrons qui passe que la chaine d’électron va surchauffer
Avec le transport d’électron et oxydation phosphorylante il y a aussi
Les protons sons plus concentrés où
transport de protons et création
d’une force protomotrice utilisée dans la synthèse d’ATP.
Espace intermembranaire (+ acide)
Transport d’électron et oxydation phosphorylante :
La force protomotrice est utilisée par ___ de la membrane interne. Cette enzyme dissipe le gradient de protons et synthétise l’ATP dans____. Cet ATP peut ensuite être exporté vers le cytoplasme en échange ____
ATP synthase
la matrice
en échange d’ADP.
La respiration peut-elle être anabolique
oui
Exemple de rôle anabolique de la respiration
- Les mitochondries exportent des molécules carbonées comme l’acide alpha cétoglutarique (alpha-ketoglutarate) qui sert de ’’squelette’’ pour la synthèse d’acides aminés comme l’acide glutamique ou la glutamine et les acides aminés dont la synthèse dépend de ce précurseur.
- Les mitochondries exportent aussi de l’acide oxaloacétique qui sert à la synthèse de l’acide aspartique et tous les acides aminés dont la synthèse dépend de ce précurseur.
Le cycle de krebs se déroule oû
Dans la matrice mitochondriale
oû se déroule la glycolyse
Dans le cytosol
Décris moi clairement l’oxydation phosphorylante
Électrons : Passent de NADH vers CI => UQ => Oxydase alternative => C III => Cytochrome c => C IV
Électrons passent du succinate transforé en furamate FADH => C II => UQ => Oxydase alternative => C III => Cytochrome => CIV (cytochrome oxydase)
NADH NADPH dehydrogenase fait passer des électrons du cytosol => UQ !!!! malade !
Les protons vont aller de la matrice vers l’espace intermembranaire par le complexe I III et IV seulement !!!
Les électrons bloqués dans le CIV (cytochrome oxydase) vont etre pris par O2 créer de l’H2O
Les électrons bloqués par l’oxydase alternative vont être aussi pris par O2 dans la matrice
Ou se retrouve loxydase alternative
entre le UQ et le complexe III
Où se retrouve l’Uq
entre le complexe II et l’oxydase alternative
où se retrouve le complexe cytochrome C
entre le complexe III et le complexe IV
Qu’est-ce qui arrive si l’oxydase alternative est bloquer !
Les électrons vont pas passer vers le C III et le CIV
Moins ATP de faites au final!!!!
Le rôle anabolique de la respiration végétale
- Les mitochondries exportent des molécules carbonées comme _____ qui sert de ’’squelette’’ pour la synthèse _______
- Les mitochondries exportent aussi de ______ qui sert à la synthèse de _____ et tous les acides aminés dont la synthèse dépend de ce précurseur.
l’acide alpha-cétoglutarique (alpha-ketoglutarate)
Acides aminés
l’acide oxaloacétique
l’acide aspartique
• Les mitochondries exportent des molécules carbonées comme l’acide alpha-cétoglutarique (alpha-ketoglutarate) qui sert de ’’squelette’’ pour la synthèse d’acides aminés comme_______ ou la ____ et les ______ dont la synthèse dépend de ce précurseur.
l’acide glutamique et glutamine
acides aminés
L’acide alpha-cétoglutarique sort de la mitochondrie vers le cytoplasme puis est transporté dans le____ où a lieu la
synthèse d’acide glutamique et de glutamine
chloroplaste
L’acide alpha-cétoglutarique sort de la mitochondrie vers le cytoplasme puis est transporté dans le cchloroplaste où a lieu la
synthèse _____
d’acide glutamique et de glutamine
L’acide oxaloacétique est exporté
de la mitochondrie pour générer
______ par réaction de ______ . Le résultat est le précurseur de l’acide aminé ______ par une réaction qui a lieu à la noirceur.
l’acide aspartique
transamination
(transfert d’un groupe amine d’un acide aminé sur un groupe cétone)
asparagine
où se déroule le cycle de krebs
ds les mitochondries
Qu’est-ce que va générer le CO2 dans le cycle de krebs ds la mitochondrie
Les 3 étapes de carboxylases
