Respiration cellulaire Flashcards
Molécule intervenant dans le stockage de l’énergie chimique
- Adénosine triphosphate (ATP)
- Glucose
- Tryglycérides
- Protéines
Où est-ce que le glucose est emmagasiné et sous quelle forme?
Sous forme de glycogène dans le foie et les tissus musculaires.
Amidon chez les plantes.
L’énergie libre dégagée lors du catabolisme de l’ATP permet à la cellule d’effectuer 3 types de travail :
- Travail de transport
- Travail mécanique
- Travail chimique
La substance qui reçoit les électrons est…
Réduite
La substance qui perd ces électrons
Oxydée
Le rôle des coenzymes NAD+/NADH et FAD/FADH2
Vont servir de navettes d’atomes d’hydrogènes ou d’électrons lors des réactions de la respiration cellulaire.
Nom complet de NAD+ et il est dérivé de quoi?
Nicotinamide adénine dinucléotide (dérivé de la vitamine B3 ou niacine)
Nom complet de FAD et il est dérivé de quoi?
Flavine adénine dinucléotide (dérivé de la vitamine B2 ou riboflavine)
Rôle des mitochondries
La membrane interne est le lieu où se réalisent la respiration cellulaire.
Façons de régénérer l’ATP :
- Phosphorylation au niveau d’un substrat
- Phosphorylation oxydative
Déshydrogénation
La réaction chimique qui correspond à la perte d’atomes d’hydrogènes catalysée par des enzymes, les déshydrogénases.
Décarboxylation
La réaction chimique qui provoque la libération d’une molécule de CO2 catalysée, les décarboxylases.
Étapes de la respiration cellulaire
- Glycolyse
- Étape intermédiaire ou oxydation l’acide pyruvique
- Cycle de Krebs
- Chaine de transport des électrons
Bilan de la glycolyse
- 2 acides pyruviques
- 2 NADH+ H+
- 2 ATP (4 ATP produits - 2 ATP utilisés)
- L’ATP est généré par phosphorylation au niveau du substrat lors de la glycolyse.
Étapes 1,2 et 3 de la glycolyse?
Activation du glucose
- Le glucose est activé par phosphorylation au niveau du substrat et est converti en fructose 1,6- diphosphate.
- Investissement de 2 ATP (-2 ATP).
Étapes 4 et 5 de la glycolyse?
Scission du glucose
Le fructose 1,6-diphosphate (6C) est scindé par une enzyme en deux fragments de 3 atomes de carbone (isomères) : le PGAL : phosphoglycéraldéhyde et un autre composé qui est lui-même transformé en PGAL par une isomérase.
Étape 6 de la glycolyse?
Libération de l’énergie chimique : 2 NADH + 2H+.
- Les PGAL sont oxydés par retrait d’électrons et d’hydrogènes.
- Les électrons et les hydrogènes sont captés par la NAD+ qui est réduite et devient NADH, H+.
- Les électrons et les hydrogènes seront ultérieurement transportés à la chaine respiratoire.
Étape 7 à 10 de la glycolyse?
Formation de 4 ATP.
- À l’étape 7, 2 ATP par molécule de glucose sont formés par phosphorylation au niveau du substrat.
- À l’étape 10, 2 autres ATP sont formés.
- Formation de 2 molécules de pyruvate.
La glycolyse fonctionne-t-il en absence d’oxygène?
Oui.
L’étape intermédiaire est catalysée par quelle molécule?
Pyruvate déshydrogénase.
Produit final de l’étape intermédiaire et les étapes.
L’acide pyruvique est transformé en acétyle coenzyme A en 3 étapes :
1) La décarboxylation
2) L’oxydation
3) La formation de l’acétyl-CoA
Le cycle de l’acide citrique ou cycle de Krebs
1) L’acétyle-CoA (2C) s’unit à l’oxaloacéte (4C) pour former du citrate (6 carbones).
2) La citrate est transformé en oxaloacétate à la fin du cycle afin de recommencer le cycle.
3) Décarboxylation : Lors de la dégradation du citrate, il y a 2 atomes de carbone qui sont retirés des substrats sous forme de CO2.
4) Quatre réactions d’oxydation par perte d’atomes d’hydrogène s’effectuent, produisant 4 molécules de coenzymes réduites -> 3NADH + H + FADH2
5) 1 ATP est produit par phosphorylation au niveau du substrat.
Pour chaque molécule de glucose, combien de molécules d’acytyl CoA entrent dans le cycle de Krebs?
2.
Les six atomes de carbone provenant du glucose sont libérés sous quelle forme?
6 molécules de CO2.
Les NADH,H+ et les FADH2 font quoi?
le NADH, H+ et le FADH2 véhiculent les électrons de haute énergie vers un système de transporteurs d’électrons enchâssé dans la membrane interne de la mitochondrie.
Comment est-ce que les protons rentrent dans la matrice? Cela permet quoi?
Grâce à l’ATP synthétase et ce passage alimente la phosphorylation oxydative de l’ADP et équilibre les concentrations de l’ion H+.
Pour chaque NADH,H+; il y a formation de combien d’ATP?
2,5
Pour chaque FADH2; il y a formation de combien d’ATP?
1,5
Qu’est-ce que les NADH,H+ et les FADH2 font apràs qu’ils soient libérés de leurs hydrogènes?
Les coenzymes reprennent leur forme initiale oxydée (NAD+ et FAD) et retournent à la glycolyse et au cycle de Krebs pour se lier à d’autres hydrogènes.
Fermentation ou respiration cellulaire anaérobie
- La glycolyse qui scinde une molécule de glucose en 2 pyruvates et libération de 2 ATP et 2 NADH, H+é
- N’utilise ni le cycle de Krebs ni la chaine de transport d’électrons.
Comparaison entre la respiration cellulaire aérobie et anaérobie?
- Dans les 2 cas, la glycolyse produit 2 moles d’ATP.
- Par contre, le processus entier de la respiration cellulaire produit de 15 à 16 fois plus d’ATP que la fermentation.
Respiration cellulaire anaérobie
C’est une forme de respiration cellulaire utilisant comme accepteur final d’électrons une autre substance que l’oxygène.
Accepteur final d’électrons pour les procaryotes anaérobies?
Soit :
1) L’ion SO42- : Production d’ATP et H2S (remplace l’eau).
2) L’ion nitrate NO3- : Les nitrates sont réduits en nitrites puis, suivant les cas en diazote N2.
3) CO2
Conditions pour la rétro-inhibition
En cas de + de l’ATP ou +Citrate
Conditions pour l’activation (Régulation de la respiration cellulaire aérobie)
En cas de + de l’AMP ou - citrate.
Les molécules utilisées pour bloquer la respiration cellulaire
Cyanure, monoxyde de carbone, oligomycine et roténones bloquent ce transfert d’électrons.
Qu’est-ce que la cyanure fait dans la respiration cellulaire?
- La cyanure inhibe la cytochrome oxydase (complexe IV)
- La chaîne de transport est bloquée
- O2 est plus utilisé et il s’accumule.
- Les NADH,H+ et la FADH2 ne peuvent plus donner leurs électrons -> ils s’accumulent
- Le NAD+ et la FAD ne sont pas disponibles pour continuer d’alimenter la glycolyse et le cycle de l’acide citrique.
- Il n’y a plus de popage d’ions H+ dans l’espace intermembranaire -> diminution phosphorylation oxydative -> diminution synthèse d’ATP -> Diminution de la diminution du travail cellulaire -> mort
Dans la respiration cellulaire, l’acide gras est convertie en quoi?
Les acides gras vont subir une B-oxydation et seront convertis en Acétyl- Coa dans la matric e mitochodriale.
Chaque acétyl-CoA entre dans le cycle de Krebs.
Dans la respiration cellulaire, le glycérol est convertie en quoi?
Converti en PGAL -> Glycolyse -> Cycle de krebs
Lipolyse
Catabolisme des triglycérides
Première partie de la B-oxydation
- L’activation des acides gras dans le cytoplasme par formation d’une liaison entre le groupement carbonyle de l’Acide gras et le coenzyme A. Les acides gras deviennent des acétyl-CoA
- Nécessite 2 ATP.
- C’est une réaction exergonique, consommation de deux liaisons riches en énergie de l’ATP.
Deuxième partie de la B-oxydation
Dégradation des acides gras saturés en :
1) NADH et FADH2
2) L’Acétyl-CoA, dont le groupe acétyle est oxydé par le cycle de Krebs
3) Cela consiste en l’élimination séquentielle d’unité à 2 carbones de la chaine acylée.
Troisième partie de la B-oxydation
Passage des acétyl-CoA dans la mitochondrie : entre dans la cycle de Krebs
Protéolyse
Hydrolyse des protéines en acides aminés.
- Acides aminés sont désaminées -> urée et ammoniac et transformées en acides cétoniques : pyruvate, acethyl, citrate, oxalate, succinate
- Les acides cétoniques entrent dans le cycle de Krebs et produisent ainsi de l’énergie.
Créatine
Molécule pouvant accumuler de l’énergie et la céder pour former rapidement de l’ATP à partir d’ADP.
Comment l’ATP peut-elle servir de monnaie d’échange de l’énergie?
La liaison chimique entre le dernier groupement phosphate et le reste de la molécule est très riche en énergie, donc instable
et peut être hydrolysée facilement.
1 acétyle CoA, un tour du cycle génère:
- 3 NADH + H+
- 1 FADH2
- 1 ATP
- 2 molécules de CO2 sont relâchées
Au bout de la chaîne de transport d’é, qu’est-ce qui se passe?
Les électrons
sont transférés au O2 et le réduisent en H2O.
Comment est-ce que le NADH dans le cytosol entre dans la mitochondrie?
Transport par une navette. Selon le type de navettes les NADH cèdent leurs e- aux NAD + ou FAD → générer soit des NADH,H+ ou FADH2
Formule de la respiration cellulaire?
C6H1206 + 6OC –> 6C02 + 6H20 + ATP
