Transport des électrons Flashcards

1
Q

En combien d’étapes se produit la respiration cellulaire?

A

En 3 étapes

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Q

En quoi est complètement oxydé une molécule de glucose?

A

Complètement oxydé en Co2

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3
Q

Quelles sont les 2 étapes de la réduction de l’O2?

A

D’abord, les molécules de carbone sont oxydés. ensuite les molécules d’O2 sont réduites

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4
Q

Via quoi se passe cette oxydation?

A

Via les réactions de la glycolyse et du cycle de l’acide citrique

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5
Q

Qu’est ce qu’est libéré lors de cette réaction?

A

12 paires d’électrons

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6
Q

Que fait intervenir le processus de transfert des deux demi-réactions?

A

De nombreuses réactions enzymatiques qui récupèrent l’énergie libérée pour former de l’ATP.

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7
Q

Est-ce que les 12 paires d’électrons issues de l’oxydation d’une molécule de glucose sont directement transférer à l’oxygène?

A

Non, elles sont transférées au coenzymes NAD+ et FAD pour former 10 NADH et 2 FADH2

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8
Q

Est-ce que les é- vont directement du NADH/FADH2 vers O2?

A

Non, ils passent plutôt par une série d’intermédiaires.

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9
Q

Comment se nomme ces intermédiaires?

A

Les transporteurs d’électrons

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10
Q

Avant de réduire l’O2 en H2O, à combien de de centres rédox participent-elles? (réactions d’oxydo-réduction)

A

Plus de 10 centre rédox

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11
Q

Comment est créé un gradient de protons dans le but de synthétiser l’ATP à partir de l’ADP et de Pi?

A

Des protons sortent de la matrice de la mitochondrie vers l’espace intermembranaire et il y’a création d’énergie libre lors des réactions d’oxydo-réduction des 10 centres rédox

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12
Q

Comment appelle-t-on ce processus?

A

Phosphorylation oxydative

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13
Q

Combien d’ATP sont crées à partir de la réoxydation de NADH et FADH2?

A

3 pour le NADH et 2 pour le FADH2

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14
Q

Où sont liées les protéines qui assurent le transport d’électrons et les phosphorylations oxydatives?

A

Elles sont liées à la membrane interne de la mitochondrie

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15
Q

Où doivent se passer le transport des é- et les phosphorylations oxydatives?

A

Elles se déroulent dans la membrane interne et la matrice de la mitochondrie

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16
Q

Importance par rapport aux composantes?

A

Ils doivent tous se trouver dans la membrane interne et matrice de la mitochondrie.

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17
Q

Comment est la membrane mitochondriale externe?

A

Elle est perméable à la majorité des ions et de petites molécules

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18
Q

Comment est la membrane interne de la mitochondrie?

A

Sélectivement perméable et non semi-perméable

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19
Q

En quoi résulte cette perméabilité sélective?

A

En un gradient de protons ou gradient électrochimique qui fournit l’énergie essentielle à la respiration cellulaire.

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20
Q

De quoi est composé le gradient électrochimique de la mitochondrie?

A

-Un gradient chimique ou de pH
-Un gradient électrique où le potentiel de membrane Em est positif de +0,14V ( espace intermembranaire est chargé positivement)

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21
Q

En quoi l’acidité du pH est-elle importante?

A

Il est essentiel à l’activité de certaines enzymes

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22
Q

Pourquoi le gradient électrochimique de protons est souvent appelé force promotrice?

A

L’entrée ou le retour d’une proton par diffusion vers la matrice génère de l’énergie libre nécessaire à la synthèse de l’ATP

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23
Q

Qu’est ce qu’est la chimiosmose dans notre cas?

A

Le fait qu’il existe un réservoir de protons d’un côté de la membrane et que ces protons passent à travers des turbines protéiques enfouies dans cette membrane (ATP synthase) fournit l’énergie nécessaire à la synthèse de l’ATP

24
Q

Qu’est ce qu’est la chimiosmose de manière général?

A

Il s’agit du mouvement des ions en fonction d’un gradient électrochimique à travers une membrane sélectivement perméable

25
Q

Par qui ont été proposés la chimiosmose et le gradient de pH?

A

Pat un biochimiste anglais Peter D. Mitchell qui lui a valu le Prix Nobel de Chimie en 1978

26
Q

Que doivent permettre les systèmes de transport que doit contenir la membrane interne de la mitochondrie?

A
  • L’entrée du NADH produit lors de la glycolyse dans le cytoplasme pour lui permettre d’accéder à la chaîne de transport d’électrons
  • Les métabolites comme l’oxaloacétate et l’acétyl-CoA produits par la mitochondrie doivent atteindre leurs destinations métaboliques
  • L’ATP produit par la mitochondrie doit parvenir au cytoplasme où se déroulent la plupart des réactions qui vont l’utiliser en laissant rentrer l’ADP et le Pi dans la mitochondrie.
27
Q

Quels sont les 3 types de système de transport?

A
  • Le système uniport dans lequel une molécule passe à la fois
  • Le système symport dans lequel deux molécules passent dans le même sens (ex. l’entrée de pyruvate + H+ et de Pi + H+ dans le même sens)
  • Le système antiport dans lequel une molécule rentre et l’autre sort (ex de l’ATP et ADP)
28
Q

Comment appelle-t-on le système qui permet de transporter l’ATP de la matrice de la mitochondrie vers le cytoplasme en échange d’ADP?

A

C’est la translocase des nucléotides adényliques qui est un système antiport composé d’un dimère de deux sous-unités identiques

29
Q

Comment le Pi rentre de nouveau dans la matrice?

A

Par un transporteur uniport qui est le transporteur de phosphate (fonctionne sous la dépendance d’un gradient de pH)

30
Q

Voir schéma pour le transfert NADH cytosol en NADH mitochondrie

A
31
Q

À quel complexe sont transférer les électrons du NADH et ceux du FADH2?

A

Pour ceux du NADH, ça va être le complexe I
Pour ceux du FADH2, ça va être le complexe III

32
Q

Ensuite, à quel complexe vont-ils être transférer?

A

Au complexe VI par la coenzyme Q pour le NADH et le cytochrome C pour le FADH2

33
Q

Par quoi est déterminé le flux d’électrons le long de la chaîne de transport?

A

Par la capacité des composantes à perdre ou à gagner des électrons. Par exemple, le NADH a une affinité modéré pour les électrons ce qui fait qu’il peut les céder facilement alors que l’O2 à un forte affinité avec les électrons ce qui fait que les électrons sont attirés

34
Q

Par quel paramètre s’exprime la capacité à donner ou à céder des électrons?

A

Le potentiel d’oxydoréduction

35
Q

Comment se déplacent les électrons?

A

Les électrons vont se déplacer des molécules à faible potentiel redox vers des molécules à fort potentiel redox

36
Q

Dans une équation, que signifie un delta E°’?

A

La réaction est spontanée lors que le delta E°’ est positif car il résulte en un delta G°’ en une équation

37
Q

De quoi est formé chaque complexe?

A

Chaque complexe est formé de plusieurs constituants protéiques associées à différents groupes prosthétiques d’oxydo-réduction

38
Q

Les complexes sont-ils libre de mouvements?

A

Oui, ils peuvent se déplacer de manière latéral au sein de la membrane de la mitochondrie

39
Q

Quel est le complexe I?

A

NADH déshydrogénase

40
Q

Que contient ce complexe?

A

Ce complexe contient 6 ou centres fer-soufre et une flavine mononucléotide (FMN) : groupement qui diffère du FAD que par l’absence du groupement AMP

41
Q

Décrire le fonctionnement du complexe I?

A

-Le NADH donne ses deux électrons à la FMN qui devient FMNH2
-Ces deux électrons vont être passé sur d’autres protéines dont les groupes prosthétiques sous la forme de Fe-S au sein desquels les atomes de fer peuvent alterner entre la forme réduite et oxyder.
-Au final, les électrons vont être transférer à une molécule de CoQ qui divient CoQH2 et qui transfère ensuite les électrons au complexe III

42
Q

Lors de ce transfert, combien de protons sortent hors de la matrice?

A

Il y’a 4 protons qui sortent hors de la matrice et contribueront au gradient électrochimique

43
Q

Quel est le complexe II?

A

Il est composé de 4 sous-unités protéiques dont la succinate déshydrogénase et 4 cofacteurs (FAD et 4 centres fer-soufre

44
Q

Comment fonctionne ce complexe?

A

Le FADH2 associé à la succinate déshydrogénase transfère ses électrons au CoQ via le Fe-S. Le CoQH2 transfère ensuite les électrons au complexe III

45
Q

Combien de protons sont pompés lors de cette étape?

A

Aucun proton

46
Q

Qu’est ce qu’est le complexe III?

A

Le complexe du cytochrome bc1 est un large complexe composé de nombreuses sous-unités et de quatres groupes prosthétiques qui participent au transfert d’électron (2 cytochrome de type B, 1 centre fer-souffre, 1 cytochrome de type C

47
Q

Que permet le complexe III?

A

Il permet le transfert des 2 électrons du CoQH2 vers le cytochrome C (connu sous le nom de cycle Q)

48
Q

En combien de phase s’effectue ce cycle?

A

En deux phases car le cytochrome C ne peut accepter qu’un électrons à la fois.

49
Q

Combien de protons seront pompés dans l’espace intermembranaire par le complexe III?

A

4 protons seront pompés dans l’espace intermembranaire par le complexe III au total.

50
Q

Qu’est ce qu’est le cytochrome C?

A

Il s’agit d’une petite hémoprotéine associée à la membrane interne de la mitochondrie

51
Q

Où le retrouve-t-on?

A

On le retrouve chez tous les organismes sauf ceux qui sont anaérobies obligatoires.

52
Q

Quel groupement du cytochrome transporte le seul électron?

A

Le fer du noyau hème et passe réversiblement de l’état oxydé ferrique à l’état réduit ferreux

53
Q

Qu’est ce qu’est le complexe IV?

A

La cytochrome c oxydase catalyse le transfert de 4 électrons du cytochrome C à l’O2 + assume la réduction de l’O2 en H2O

54
Q

Le complexe IV est-il composé de fer?

A

Non, les centres sont composés de cuivre mais ce dernier à un rôle similaire au fer.

55
Q

Les centres Cu transportent combien d’électrons à la fois?

A

1 électron à la fois. Comme la réduction d’une molécule de O2 nécessite le passage de 4 électrons, il faut faire 4 aller-retour

56
Q

Combien de molécule d’H2O produit la réduction d’une molécule d’O2?

A

2