UA-2 Flashcards
Nommez deux milieux propices aux réactions chimiques.
Liquide, gaz
Expliquez l’avantage de ces milieux pour favoriser les réactions chimiques.
Interactions entre les molécules. Les liquides et les gaz permettent le mouvement des molécules et leur collision entre elles, permettant ainsi une réaction chimique.
À quoi attribuez-vous l’absence de réactions chimiques au sein d’un milieu solide?
Les liens entre les molécules sont trop forts, ce qui cause qu’il est difficile d’avoir un déplacement des molécules et donc de réactions chimiques (liaisons assez fortes empêchant leur mouvement).
Selon vous, est-ce que l’organisme humain est propice aux réactions chimiques? Expliquez votre réponse.
Oui, car les réactions chimiques se font dans les cellules qui sont majoritairement composé d’eau, ce qui fait que les réactions chimiques sont plus facilement faites. Également de nombreux catalyseurs (enzymes).
Qu’est-ce qu’un réaction anabolique, catabolique, d’échange.
Anabolique: addition
Catabolique: contraire d’anabolique
Échange: formation et rupture de liaisons chimiques.
Que sont les réactions d’oxydoréduction.
Réactions de dégradation, car elles sont à la base des réactions permettant le catabolisme des combustibles alimentaires et la production d’ATP. On peut également les considérer comme un type particulier de réactions d’échange, puisque les réactifs s’échangent des électrons. Le réactif qui perd des électrons est appelé donneur d’électrons, il est donc oxydé quand il perd les électrons (donc c’est un agent réducteur). Le réactif qui gagne des électrons est appelé accepteur d’électrons, il est donc réduit quand il accepte les électrons (donc c’est un agent oxydant).
Tableau sur l’oxydation
Pour le catabolisme complet du glucose, qui s’oxyde/réduit. C6H12O6 + 6O2 6 CO2 + 6H2O + 686 kcal
Celui-ci s’oxyde (perd ses atomes d’hydrogène) et se transforme en gaz carbonique; l’oxygène est réduit (il accepte des atomes d’hydrogène) et se transforme en eau. Le catabolisme du glucose mène à la libération d’énergie sous forme d’ATP.
Dans une réaction redox, dites ce qui caractérise la réaction d’échange.
Les réactifs s’échangent des électrons par paire.
A+B ⇌AB. est une réaction réversible, est une réaction d’échange, implique une plus grande vitesse de production de AB si la concentration des réactifs A ou B est augmentée, est une réaction anabolique (réaction chimique qui utilise des molécules simples et de l’énergie pour créer des molécules plus complexes).
Vrai, faux, vrai, vrai
Si on voulait représenter l’irréversibilité de la réaction, qu’est-ce que vous ajouteriez à la réaction?
Ajouter une grande quantité d’énergie dans les produits
Définition de la loi d’action de masse
Détermine le sens de la réaction chimique (antérograde-inverse) selon la concentration des produits et des réactifs.
Dans un bécher (milieu fermé), la réaction chimique atteint un état d’équilibre. Il y a réversibilité de la réaction. En vous basant sur la loi d’action de masse, pouvez-vous en dire autant des réactions métaboliques se faisant dans l’organisme vivant.
L’équilibre chimique est rarement atteint du fait que les réactifs sont ajoutés et les produits qui sont formés sont extraits dans d’autres réactions chimiques.
Définition de l’énergie d’activation.
c’est l’énergie nécessaire pour débuter la réaction chimique (pour que les liaisons chimiques se forment ou se rompent).
Mis à part l’énergie d’activation et la taille des particules, nommez trois autres facteurs qui influencent la vitesse des réactions chimiques.
Catalyseur (enzymes= catalyseurs biologiques), température, concentration des réactifs.
De quelle manière les enzymes catalysent les réactions chimiques.
Elles permettent de diminuer le seuil d’énergie d’activation ce qui fait augmenter la vitesse de la réaction.
L’activité enzymatique peut aussi être modulée de façon allostérique ou covalente, définissez ces modulations.
Modulation allostérique : changement de la structure de la protéine (enzyme) qui est induit par une fixation d’une petite molécule dans un site régulateur spécifique, ce qui modifie l’activité de la protéine (enzyme).
Modulation covalente : changement de la structure de la protéine qui est induit par l’ajout d’une liaison d’un groupement fonctionnel à la protéine (phosphate pour les kinases par exemple).
Dessin d’une enzyme à la p.7 GA-2
Explique les évènements d’une réaction enzymatique en trois étapes.
1) Le(s) substrat(s) se lie au complexe enzyme-substrat (formation du complexe enzyme-substrat)
2) Remaniements internes (diminution de l’énergie d’activation)
3) L’enzyme et le(s) substrat(s) sortent du site de liaison. L’enzyme relâche le produit de la réaction un dipeptide. L’enzyme libre est la même qu’avant la réaction et peut maintenant catalyser une autre réaction identique)
Presque toutes les réactions chimiques des cellules nécessitent l’action catalytique des enzymes. En effet, les enzymes sont spécifiques aux réactions qu’elles catalysent, puisqu’elles ont une affinité particulière avec un type substrat (réactif) plutôt qu’un autre. Toutefois, l’activité de l’enzyme peut être régulée par d’autres facteurs. De quels facteurs s’agit-il?
Les cofacteurs (ions métalliques ou molécules organiques)
Différence entre cofacteur et coenzyme.
Les cofacteurs peuvent être des ions comme l’atome de Zinc de l’anhydrase carbonique ou de petites molécules minérales habituellement présentes dans les milieux biologiques, à commencer bien sûr par la molécule d’eau. Certains cofacteurs sont des molécules organiques plus complexes synthétisées par les cellules : nous les appellerons coenzymes.
Deux exemples de coenzymes
FAD et NAD+
Vitesse de réaction enzymatique peut être influencée par au moins trois facteurs majeurs.
Vitesse des réactifs (activité enzymatique)
Nombre d’enzymes (concentration enzymatique)
Nombre de réactifs (concentration du substrat)
Une augmentation de l’ubiquitination d’une enzyme aura comme effet de … la vitesse de réaction.
Une augmentation de l’activité de l’ARN polymérase transcrivant la séquence d’ADN correspondant à une enzyme spécifique, aura comme effet de … la vitesse de réaction de cette enzyme.
Les énoncés a) et b) se rapportent au facteur de vitesse de réaction jouant sur la … d’une enzyme.
ralentir, augmenter, concentration
Schéma qui accélère rapidement, mais qui atteint un plateau ensuite. Qu’adviendrait-il de la vitesse de réaction enzymatique si la concentration des substrats augmentait davantage au niveau du cercle? À quoi attribuez-vous ce phénomène.
Elle sera la même.
Il y a saturation des sites actifs.
Exemple d’augmentation de la vitesse de réaction par modulation covalente.
La phosphorylation (un groupement phosphate qui se lie) enzymatique. Liaison covalente d’un phosphate à l’enzyme. La phosphorylation amène une charge négative à la région de la protéine. Cette charge affecte la distribution des charges électriques et produit un changement dans la conformation de la protéine, les effets sont les mêmes pour la modulation allostérique soit augmentation ou diminution de la vitesse de réaction.
Modulation covalente : lien covalent dans une réaction chimique
Définition de «voie métabolique»
Ensemble de réactions chimiques catalysées par une série d’enzymes qui agissent de manière séquentielle (réactions enzymatiques).
p.11 pour activité enzymatique et enzyme limitante.
a), b), c)
Par quel processus pourrait-on rendre la réaction A –» réversible
Voie alternative via une enzyme et son substrat pour générer une grande quantité d’énergie nécessaire à rendre la réaction réversible.
En gros, comment le glycogène permet de former de ATP.
Glycogène - Glycogénolyse - Glucose - Glycolyse - Acétyl-CoA (précurseur commun d’énergie) - Cycle de Krebs - Chaîne respiratoire - ATP + H2O
Comment les lipides permettent de former de l’énergie.
Lipides - lipolyse - acides gras - B-oxydation - Acétyl-CoA - Cycle de Krebs - Chaîne respiratoire - ATP + H2O
Comment les protéines permettent de former de l’énergie.
Protéines - Protéolyse - Acides aminés - Oxydation des aa - Acétyl- CoA - cycle de Krebs - chaîne respiratoire - ATP et H2O
Acides aminées - Cycle de Krebs - Chaine respiratoire - ATP + H2O
Vrai ou faux. L’ATP est une monnaie d’échange énergétique universelle.
Vrai.
Quelles sont les utilités de l’ATP.
1- Réactions chimiques endothermiques. Fournit l’énergie cinétique nécessaire pour les réactions chimiques qui absorbent de l’énergie. C’est le cas dans la réaction chimique qui catalyse la formation du glucose-6-phosphate à partir du glucose via l’action enzymatique de l’hexokinase. Glucose + ATP –» Glucose-6-phosphate + ADP par hexokinase.
2- Interconversion des nucléosides triphosphates. La biosynthèse des ARN nécessite les ribonucléotides triphosphates CTP, GTP, et UTP, en plus de l’ATP, tandis que la biosynthèse de l’ADN requiert les désoxyribonucléotides triphosphates dATP, dCTP, dGTP, et dTTP. Tous ces nucléotides triphosphates (NTP) sont synthétisés à partir de leur nucléotide diphosphates (NDP) correspondant et d’ATP grâce à des réactions catalysées par l’enzyme nucléoside diphosphate kinase. ATP + NDP –» ADP + NTP
3- Processus physiologiques demandant la liaison de l’ATP pour induire un changement de conformation protéique.
–Fournir Écinétique nécessaire pour transport de certaines molécules à travers les membranes cellulaires en provoquant un cgangement de conformation du transporteur transmembranaire. NA+/K+ ATPase.
–Fournir Écinétique nécessaire aux protéines contractiles des cellules musculaires, de sorte que les cellules peuvent se raccourcir et accomplir du travail musculaire. La tête de la myosine (le moteur) change de conformation et permet le glissement des filaments d’actine vers l’intérieur de la cellule (contraction).
4- Activation des seconds messagers dans la transduction de signal intracellulaire. Fournit Écinétique nécessaire à la transmission des signaux chimiques intracellulaires. Quand le besoin en activité cellulaire de longue durée (minutes-heures) se fait sentir (transcription, traduction), la cellule est dotée de différents mécanismes permettant la transmission de signaux intracellulaires soutenus. De ces mécanismes, la modification covalente des protéines (enzymes) par l’ajout de phosphate sur certains acides aminés est le processus le plus souvent rencontré. Ce phosphate provient de l’ATP et est transféré par une famille d’enzymes appelée protéines kinases. ça peut aboutir à des modifications de l’activité protéique ou de l’expression génique.
Combustion du glucose est fait de deux façons pour permettre de l’énergie.
L’oxydation non contrôlée (a) et contrôlée (b) du glucose. Dans le premier cas, le produit formé est principalement de la chaleur. Dans le second cas, l’ATP, qui est une molécule à haut niveau d’énergie, est majoritairement formé. Une certaine quantité de chaleur est tout de même produite. L’oxydation contrôlée du glucose représente la combustion du glucose des cellules de l’organisme (métabolisme du glucose).
Concept calorifique de la combustion du glucose.
p.17 GA-2
Par quel processus chimique les cellules arrivent-elles à produire de l’É à partir du glucose.
Dégradation oxydative du glucose.
Trois produits formés lors du métabolisme du glucose.
H2O, CO2, ATP
Schéma des voies métaboliques du glucose.
p. 18 GA-2
À quelle étape du métabolisme du glucose sont formées les substances suivantes: CO2, H2O, ATP.
cycle de Krebs, phosphorylation oxydation, les trois étapes (cycle de krebs, glycolyse et phosphorylation oxydative).
À quelle étape la production d’ATP est-elle la plus importante.
Phosphorylation oxydative.
Au cours de la première étape du métabolisme du glucose, quel est le principal produit formée.
Pyruvate
Combien de molécules de pyruvate sont formées par molécule de glucose.
2
De combien d’atomes de C chacune des molécules de pyruvate est-elle formée.
3 (figure 3,42)
Figure 3,42. Décrit les principales étapes de la glycolyse.
1- Utilisation d’une molécule d’ATP pour former des intermédiaires phosphorylantes. Phosphorylation (un radical phosphate se fixe sur un composé organique) de la molécule de glucose par 2 ATP (1-3 de la figure) (activation du glucose) pour produire du fructose 1,6-biphosphate.
2- Scission du glucide pour former 2 produits à 3 carbones chacun. 3-phosphoglycéraldhéhyde et dihydroxyacétone phosphate. Ce dernier est transformé en 3-phosphoglycéraldhéhyde.
3- Oxydation de 2 produits à 3 carbones, formation de 2 coenzymes réduites, formation de 4 ATP (à partir de l’étape 5, tous les produits sont doubles), menant à la formation de 2 pyruvates.
Que sont les deux co-enzymes réduites identiques pendant la dernière étape de la glycolyse.
H+ et NADH
En présence d’oxygène, qu’est-ce qui est important pour les phases suivantes du métabolisme du glucose.
la formation des deux coenzymes.
Les deux coenzymes produites vont être utilisées dans quelle étape du métabolisme du glucose en vue de produire de l’ATP.
phosphorylation oxydative.
Qu’est-ce qui se passe en absence et en présence d’oxygène lors de la dernière étape de la glycolyse.
En présence d’oxygène, on va passer à la prochaine étape soit celle du cycle de Krebs.
En absence d’oxygène, on va produire 2 lactate.
En condition anaérobie, combien de molécules d’ATP peuvent être produites lors de la glycolyse.
2
En absence d’O2, en quel produit l’acide pyruvique peut-il être transformé.
2 lactate (acide lactique)
Nomme 2 types cellulaires capables de générer de l’ATP en absence d’oxygène.
érythrocytes (absence de mitochondries), Muscle squelettique (accumulation d’acide lactique lors d’effort musculaire intense)
En condition aérobie, les deux pyruvates produits peuvent maintenant servir pour la deuxième étape du métabolisme du glucose, qui est le ….
cycle de Krebs
Avant d’être utilisé dans le cycle de Krebs, le pyruvate, qui entre dans la mitochondrie, est immédiatement converti en … et en ….
CO2, acétyl-CoA
Au cours de cette réaction, il y a … (perte d’un ou plusieurs groupes carboxyliques provenant d’un composé organique) par retrait d’un atome de carbone et … par transfert d’électron au NAD+.
décarboxylation, oxydation
Le cycle début quand.
Lorsque l’acide oxaloacétique (4 carbones) forme de l’acide citrique (6 carbones) à partir de l’acétyl-CoA (2 carbones). Il y a ainsi une perte progressive de deux atomes de carbone durant le cycle de Krebs. En tenant compte de la perte initiale de carbone lors de la formation de l’AcétylCoA, en tout, trois CO2 sont formés par tour.
Comment nomme-t-on les acides formés à chaque étape du cycle de Krebs?
Acides cétoniques.
La décarboxylation est une des réactions chimiques du cycle de Krebs. Quelle est la seconde?
Oxydation
Quels sont les produits formés au cours de cette réaction?
FADH2, H+, NADH
Après la formation de l’acétylCoA, quelle quantité de chacun de ces produits est générée par cycle pour chaque molécule de pyruvate?
FADH2, 3 NADH, 3 H+ (coenzymes réduites).
Puisqu’une seule molécule d’ATP est formée à partir du GDP (étape 5 de la figure 3-44 de Vander) par tour de cycle de Krebs (pour une molécule de pyruvate), pour quelle raison le cycle de Krebs est-il si important?
puisqu’il permet l’évacuation du CO2
