SV100-biochimie: CM3-4

Question 1

Quelle est la définition de la vie?

Answer 1

C’est un système chimique ouvert auto-entretenu (échange d’énergie et de matière) capable d’évolution darwinienne

Question 2

Qu’est-ce que le catabolisme?

Answer 2

C’est l’ensemble des réactions de
dégradation moléculaire de
l’organisme

Question 3

Qu’est-ce que l’anabolisme?

Answer 3

C’est l’ensemble des réactions de
synthèse moléculaire de
l’organisme

Question 4

Quelles sont les transformations cellulaires libérant ou nécessitant de l’énergie? (5)

Answer 4

*Réaction chimique : travail chimique
* Transport de soluté non chargé entre 2
compartiments où sa concentration est différente :
travail osmotique
* Déplacement de charge : travail électrique
* Transport d’un soluté chargé : travail
électroosmotique
* Changement de structure : travail mécanique

Question 5

L’énergie peut etre 1______ de gradient électro____que

Answer 5

1. Stockée
   2.électroosmotique

Question 6

Exemples de gradients électroosmotiques (2)

Answer 6

• Mitochondrie: protons plus concentrés dans
  l’espace intermembranaire mitochodrial que dans
  la matrice (membrane mitochondriale interne à
  l’interface de ces deux compartiments)
• Chloroplastes : protons plus concentrés dans la
  lumière du thylakoïde que dans le stroma

Question 7

Quand une réaction est-elle thermodynamiquement favorisé?

Answer 7

Quand delta est négatif (spontané, ne necessecite pas d’apport d’énergie)

Question 8

Quand peut-on dire que deux réactions sont couplés?

Answer 8

On peut dire que deux réactions sont couplées lorsque :
Ø la somme des DG est négative
Ø le produit d’une réaction est le substrat d’une autre réaction

Question 9

Compléter
ATP: les liaisons phosphoanydrides sont ___ en énergie
De quoi est composé l’ATP?

Answer 9

riches
l’ATP est composé de 3 phosphates inorganiques, un ribose et adenine

Question 10

Comment la cellule synthétise t-elle de l’ATP?

Answer 10

• Oxydation ménagée (par étapes)
  d’un ose dans une cellule
  –>Ose est réducteur et va être progressivement oxydé en cédant des électrons en de nombreuses réactions jusqu’à la production de CO2.
  Ces électrons vont être transférés à des oxydants. L’accepteur d’électron terminal (lors de la dernière étape de la chaîne) est l’O2 quiest réduit en H2O

-Combustion directe d’un ose dans un feu

Question 11

Comment un biochimiste reconnaît-il qu’une molécule est progressivement oxydée ?

Answer 11

Si le nombre de C-H diminue, c’est une oxydation

Question 12

Qu’est-ce que permet l’oxydation menagée du glucose dans les cellules?

Answer 12

Elle permet:s
transférer l’énergie dégagée à des molécules transporteuses
d’énergie
Transfert d’énergie chimique vers des coenzymes
* Vers le NAD+ pour former du NADH
* Vers le FAD pour former du FADH2

Question 13

Quelles sont les 4 étapes clé de la respiration cellulaire?

Answer 13

1. Glycolyse : formation du pyruvate (cytosol)
2. Transformation du pyruvate en Acétyl-CoA (matrice mitochondriale)
3. Cycle de Krebs (=cycle de l’acide citrique) (mitochondries)
4. Phosphorylation oxydative (mitochondries)

Question 14

1)Décrire la glycolyse

Answer 14

Etape 1 de l’oxydation ménagée du glucose :
transformation en pyruvate par la voie métabolique de la glycolyse dans le cytosol.
Il y a:
4 ATP produits – 2 ATP consommés
bilan de 2 ATP produits par molécule de glucose

Question 15

2) Décrire la formation de l’acétyl coenzyme A (acétyl CoA à partir de pyruvate)

Answer 15

Le pyruvate est transporté dans la mitochondrie. Il est d’abord transformé par le complexe multi-enzymatique de la pyruvate déshydrogénase en acétyl-CoA. L’oxydation complète de l’acétyl-CoA est réalisé dans le cycle de Krebs et s’accompagne de la formation de 3 NADH,H+, 1 FADH2 et de 1 GTP.

Question 16

3) Décrire le cycle de Krebs (=cycle de l’acide citrique)

Answer 16

Il permet l’oxydation menagée complète du groupement acétyl CoA
* Oxydation en plusieurs étapes du groupement acétyl
* Production de CO2
(forme la plus stable
de carbone oxydé)
* L’énergie chimique
libérée est transférée
dans des molécules de NADH

Question 17

4) phosphorylation oxydative

Answer 17

Phosphorylation: s’applique à l’ajout d’un phosphate
inorganique (Pi) sur l’ADP par l’ATP synthase
Oxydative :
le transfert d’énergie
(pouvoir réducteur=
capacité à transférer des électrons) depuis le NADH jusqu’à l’O2, accepteur terminal de l’oxydation
ménagée du glucose (O2 est ainsi réduit en H2O).

Question 18

4)Phosphorylation oxydative décortiquée en sous-étapes

Answer 18

a. Le coenzyme NADH cède un électron à la
chaîne respiratoire.
b. Cet électron est transféré successivement
à plusieurs complexes protéiques situés
dans la membrane mitochondriale
interne, qui constituent la chaîne
respiratoire mitochondriale.
c.Le transport des e- s’accompagne d’un transfert
de H+ dans l’espace intermembranaire. Un gradient de proton est ainsi établi
(concentration de H+ plus élevée que dans la matrice).
d. Les H+ empruntent un canal à travers l’ATP
synthase. Le passage de 4 H+ s’accompagne de
la synthèse d’une molécule d’ATP à partir de ADP+Pi, catalysée par le mouvement de
rotation de l’ATP synthase dans la matrice

Question 19

Compléter
L’_______couple le transport de _____ dans le sens
du_______t avec la régénération de l’ADP en _____

Answer 19

L’ATP synthase couple le transport de protons dans le sens du gradient avec la régénération de l’ADP en ATP

Question 20

Compléter:
1)L’enzyme fixe les ________s avec une orientation _____à la réaction
2)L’enzyme____l’énergie d’activation de la réaction

Answer 20

enzyme
abaisse

Question 21

Compléter
L’activité _____améliore le bilan énergétique tiré de
______ d’une molécule de glucose.
En présence de____ (conditions aérobies) une molécule de ____permet de générer 2+2+2__=
_____molécules d’ATP

Answer 21

L’activité mitochondriale améliore le bilan énergétique tiré de
l’oxydation d’une molécule de glucose
En présence de O2 (conditions aérobies) une molécule de glucose permet de générer 2+2+28=
32 molécules d’ATP

Question 22

Comment se fait la synthèse d’ATP dans les chloroplastes? Où a-t-elle lieu?

Answer 22

La synthèse d’ATP a lieu dans le
stroma grâce aux ATP synthases
présentes dans la membrane des
thylakoïdes et au gradient de protons entre la lumière du thylakoïde et le
stroma

Question 23

Comment s’établit le gradient de proton (synthèse d’ATP dans les chloroplastes)?

Answer 23

Le gradient de gradient de proton s’établit grâce à
l’énergie lumineuse et à une chaîne de transfert
d’électrons

Question 24

Qu’est-ce que la photosphorylation?

Answer 24

Ce sont des réactions dépendant de la lumière utilisant de l’énergie lumineuse
pour la synthèse d’ATP à partir de ADP et Pi

Question 25

Quels résidus peuvent être phosphorylés dans une protéine?

Answer 25

Les résidus dont les chaînes latérales portent une fonction alcool peuvent être phosphorylés (formation de liaisons phosphoester).
=>Ser (sérine), Thr (thréonine) et Tyr (tyrosine) peuvent être phosphorylés

Question 26

Indiquer la localisation et nommer les voies de synthèse d’ATP dans a) les cellules animales et b) dans les cellules végétales

Answer 26

Cellules animales:
* Majorité de l’ATP cellulaire est synthétisée dans les mitochondries par la respiration
* Un peu d’ATP est aussi synthétisé dans le cytoplasme par la glycolyse (et, par la
fermentation en situation de privation d’oxygène)
Cellules végétales:
* ATP est synthétisé dans les mitochondries par la respiration
* ATP est synthétisé dans les chloroplastes lors de la photosynthèse et cet ATP est
utilisé lors de la photosynthèse pour incorporer le carbone du CO2 dans un ose
* ATP est synthétisé dans le cytoplasme et dans certains plastes par la glycolyse

Question 27

Quelle modification post-traductionnelle est necessaire pour la sécrétion d’une protéine?

Answer 27

L’absence de glycosylation empêche la sécrétion de la protéine.
Cette modification est donc nécessaire pour que la sécrétion puisse avoir lieu

Question 28

Quelle signal est necessaire pour qu’une prtotéine soit secretée?

Answer 28

Peptide signal
La protéine va être traduite au niveau du REG. C’est une protéine destinée à être secrétée
(pas forcément, peut être résidentes dans le RE, le Golgi ou à la membrane = voie de biosynthèse-sécrétion)

Question 29

Quel résultat aurait-on obtenu si les microsomes avaient été ajoutés après avoir stoppé la réaction de
traduction de l’ARNm codant la prolactine ?

Answer 29

La translocation dans le REG est co-traductionnelle.
Si on ajoute les microsomes après la traduction la protéine est formée dans le cytoplasme et ne peut donc pas traverser la membrane du RE

Question 30

Est-ce que le lieu de traduction différe selon la destination finale des protéines?

Answer 30

OUI, nous avons trois cas:

1) Traduction dans le cytosol
par des polyribosomes libres
–>Protéines cytosoliques
–>Cytoplasme/ Mitochondries / Plastes/Noyau/Peroxysome

2)Traduction sur la
face cytoplasmique du RE
Translocation
–>Protéines
–>Voie de biosynthèse-sécrétion:
Réticulum Endoplasmique
Appareil de Golgi
Membrane Plasmique
Milieu extracellulaire
Lysosomes + Peroxysomes

Question 31

Comment se fait la sélection des protéines et translocation dans le Réticulum Endoplasmique
(Réticulum Endoplasmique : RE)?

Answer 31

a – Reconnaissance du peptide signal par la SRP
–>Blocage du site de liaison du facteur d’élongation
b -fixation de la SRP et du ribosome
près du complexe de translocation
c - Fixation du peptide signal
dans le complexe de translocation,
et translocation de la chaîne polypeptidique