Transport des électrons Flashcards
En combien d’étapes se produit la respiration cellulaire?
En 3 étapes
En quoi est complètement oxydé une molécule de glucose?
Complètement oxydé en Co2
Quelles sont les 2 étapes de la réduction de l’O2?
D’abord, les molécules de carbone sont oxydés. ensuite les molécules d’O2 sont réduites
Via quoi se passe cette oxydation?
Via les réactions de la glycolyse et du cycle de l’acide citrique
Qu’est ce qu’est libéré lors de cette réaction?
12 paires d’électrons
Que fait intervenir le processus de transfert des deux demi-réactions?
De nombreuses réactions enzymatiques qui récupèrent l’énergie libérée pour former de l’ATP.
Est-ce que les 12 paires d’électrons issues de l’oxydation d’une molécule de glucose sont directement transférer à l’oxygène?
Non, elles sont transférées au coenzymes NAD+ et FAD pour former 10 NADH et 2 FADH2
Est-ce que les é- vont directement du NADH/FADH2 vers O2?
Non, ils passent plutôt par une série d’intermédiaires.
Comment se nomme ces intermédiaires?
Les transporteurs d’électrons
Avant de réduire l’O2 en H2O, à combien de de centres rédox participent-elles? (réactions d’oxydo-réduction)
Plus de 10 centre rédox
Comment est créé un gradient de protons dans le but de synthétiser l’ATP à partir de l’ADP et de Pi?
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
Comment appelle-t-on ce processus?
Phosphorylation oxydative
Combien d’ATP sont crées à partir de la réoxydation de NADH et FADH2?
3 pour le NADH et 2 pour le FADH2
Où sont liées les protéines qui assurent le transport d’électrons et les phosphorylations oxydatives?
Elles sont liées à la membrane interne de la mitochondrie
Où doivent se passer le transport des é- et les phosphorylations oxydatives?
Elles se déroulent dans la membrane interne et la matrice de la mitochondrie
Importance par rapport aux composantes?
Ils doivent tous se trouver dans la membrane interne et matrice de la mitochondrie.
Comment est la membrane mitochondriale externe?
Elle est perméable à la majorité des ions et de petites molécules
Comment est la membrane interne de la mitochondrie?
Sélectivement perméable et non semi-perméable
En quoi résulte cette perméabilité sélective?
En un gradient de protons ou gradient électrochimique qui fournit l’énergie essentielle à la respiration cellulaire.
De quoi est composé le gradient électrochimique de la mitochondrie?
-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)
En quoi l’acidité du pH est-elle importante?
Il est essentiel à l’activité de certaines enzymes
Pourquoi le gradient électrochimique de protons est souvent appelé force promotrice?
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
Qu’est ce qu’est la chimiosmose dans notre cas?
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
Qu’est ce qu’est la chimiosmose de manière général?
Il s’agit du mouvement des ions en fonction d’un gradient électrochimique à travers une membrane sélectivement perméable
Par qui ont été proposés la chimiosmose et le gradient de pH?
Pat un biochimiste anglais Peter D. Mitchell qui lui a valu le Prix Nobel de Chimie en 1978
Que doivent permettre les systèmes de transport que doit contenir la membrane interne de la mitochondrie?
- 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.
Quels sont les 3 types de système de transport?
- 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)
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?
C’est la translocase des nucléotides adényliques qui est un système antiport composé d’un dimère de deux sous-unités identiques
Comment le Pi rentre de nouveau dans la matrice?
Par un transporteur uniport qui est le transporteur de phosphate (fonctionne sous la dépendance d’un gradient de pH)
Voir schéma pour le transfert NADH cytosol en NADH mitochondrie
À quel complexe sont transférer les électrons du NADH et ceux du FADH2?
Pour ceux du NADH, ça va être le complexe I
Pour ceux du FADH2, ça va être le complexe III
Ensuite, à quel complexe vont-ils être transférer?
Au complexe VI par la coenzyme Q pour le NADH et le cytochrome C pour le FADH2
Par quoi est déterminé le flux d’électrons le long de la chaîne de transport?
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
Par quel paramètre s’exprime la capacité à donner ou à céder des électrons?
Le potentiel d’oxydoréduction
Comment se déplacent les électrons?
Les électrons vont se déplacer des molécules à faible potentiel redox vers des molécules à fort potentiel redox
Dans une équation, que signifie un delta E°’?
La réaction est spontanée lors que le delta E°’ est positif car il résulte en un delta G°’ en une équation
De quoi est formé chaque complexe?
Chaque complexe est formé de plusieurs constituants protéiques associées à différents groupes prosthétiques d’oxydo-réduction
Les complexes sont-ils libre de mouvements?
Oui, ils peuvent se déplacer de manière latéral au sein de la membrane de la mitochondrie
Quel est le complexe I?
NADH déshydrogénase
Que contient ce complexe?
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
Décrire le fonctionnement du complexe I?
-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
Lors de ce transfert, combien de protons sortent hors de la matrice?
Il y’a 4 protons qui sortent hors de la matrice et contribueront au gradient électrochimique
Quel est le complexe II?
Il est composé de 4 sous-unités protéiques dont la succinate déshydrogénase et 4 cofacteurs (FAD et 4 centres fer-soufre
Comment fonctionne ce complexe?
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
Combien de protons sont pompés lors de cette étape?
Aucun proton
Qu’est ce qu’est le complexe III?
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
Que permet le complexe III?
Il permet le transfert des 2 électrons du CoQH2 vers le cytochrome C (connu sous le nom de cycle Q)
En combien de phase s’effectue ce cycle?
En deux phases car le cytochrome C ne peut accepter qu’un électrons à la fois.
Combien de protons seront pompés dans l’espace intermembranaire par le complexe III?
4 protons seront pompés dans l’espace intermembranaire par le complexe III au total.
Qu’est ce qu’est le cytochrome C?
Il s’agit d’une petite hémoprotéine associée à la membrane interne de la mitochondrie
Où le retrouve-t-on?
On le retrouve chez tous les organismes sauf ceux qui sont anaérobies obligatoires.
Quel groupement du cytochrome transporte le seul électron?
Le fer du noyau hème et passe réversiblement de l’état oxydé ferrique à l’état réduit ferreux
Qu’est ce qu’est le complexe IV?
La cytochrome c oxydase catalyse le transfert de 4 électrons du cytochrome C à l’O2 + assume la réduction de l’O2 en H2O
Le complexe IV est-il composé de fer?
Non, les centres sont composés de cuivre mais ce dernier à un rôle similaire au fer.
Les centres Cu transportent combien d’électrons à la fois?
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
Combien de molécule d’H2O produit la réduction d’une molécule d’O2?
2
