Chapitre 3 : Le métabolisme cellulaire

Question 1

On distingue deux voies métaboliques, quelles sont-elles comment diffère-t-elles ?

Answer 1

La voie catabolique consiste à dégrader de grosses molécules afin de libérer de l’énergie et de plus petites molécules.

La voie anabolique elle consiste à reconstruire des macromolécules à partir de petites molécules en utilisant de l’énergie.

Question 2

Définir le métabolisme :

Answer 2

L’ensemble des réactions biochimiques qui se produisent à l’intérieur d’une cellule et qui permettent la réalisation de divers travaux cellulaires.

Question 3

Quels sont les deux mécanismes de capture d’énergie chez les cellules?

Answer 3

Photosynthèse et respiration

Question 4

Décrire la respiration en une phrase :

Answer 4

Le processus de récupération de l’énergie par oxydation de molécules organiques pour en extraire l’énergie des liaisons.

Question 5

Quel est le principal combustible utilisé par les cellules pour extraire de l’énergie?

Answer 5

Glucose

Question 6

Qu’est ce qu’une réaction rédox?

Answer 6

Le transfert d’électrons et de l’énergie potentielle qu’ils contiennent lorsque des liaisons sont créées ou rompues

Question 7

Quelle est le résultat d’une réduction?

Answer 7

Une molécule gagne un électron

Question 8

Qu’est ce qu’un oxydant? Et qu’est ce qu’un réducteur?

Answer 8

Une espèce susceptible de capter des électrons = forte affinité pour les électrons

Une espèce susceptible de donner des électrons = faible affinité pour les électrons

Question 9

Sous quelle forme sont transférés les protons dans les réactions métaboliques?

Answer 9

Atomes d’hydrogène

Question 10

Quel est le rôle du NAD+ dans les réactions d’oxydation?

Answer 10

Il agit comme cofacteur enzymatique pour le transfert des électrons

Question 11

Comment fonctionne la transduction d’énergie dans une cellule?

Answer 11

L’énergie est transférée sous forme d’ATP

Question 12

Quelles étapes du métabolisme du glucose se déroulent dans la mitochondrie?

Answer 12

Oxydation du pyruvate
Cycle de l’acide citrique
Chaine de transport des électrons

Question 13

Décrire la structure de la mitochondrie :

Answer 13

Double couche de membrane cellulaire.
La membrane externe est relativement perméable aux ions et aux petites molécules du fait qu’elle contient des porines.
La membrane interne elle est très imperméable (même au H+)
L’espace intermembranaire
Matrice

Question 14

Quelle structure retrouve-t-on dans la membrane interne?

Answer 14

Transporteurs d’électron
ATP synthase
Translocase ADP/ATP
Transporteurs membranaires

Question 15

Que contient la matrice cellulaire?

Answer 15

Complexe pyruvate deshydrogénase
Enzyme du cycle de l’acide citrique (TCA)
Enzyme d’oxydation des acides aminés et acides gras
ATP, ADP, Mg, Ca, K

Question 16

Quel sont les différents rôles des mitochondries?

Answer 16

• Siège de voies métaboliques (cycle de l’acide citrique)
• Production d’ATP par phosphorylation oxydative
  Régulation de l’apoptose
  Génération et contrôle des ROS

Question 17

À quelle type de métabolisme associe t-on les étapes de l’oxydation du glucose?

Answer 17

Catabolisme = dégradation

Question 18

Qu’est ce qu’une kinase?

Answer 18

Enzyme qui transfère des groupements phosphates entre l’ATP et un métabolite (ex: glucose)

Question 19

Pourquoi produire l’ATP en plusieurs étapes?

Answer 19

Permet une libération graduelle de l’énergie et d’éviter une surcharge d’énergie dans la cellule.

Question 20

Quelles sont les effets de la phosphorylation du glucose?

Answer 20

Augmente la réactivité de la molécule

Séquestration du glucose dans la cytosol (plus possible de sortir par le transporteur GLUT)

Question 21

Dans le cycle de Krebs, quelle est l’origine des carbone qui compose le rejet de CO2 à l’étape 3 et 4?

Answer 21

Ce sont deux carbones provenant de l’Oxaloacétate

Question 22

Qu’est ce qu’un groupement prosthétique?

Answer 22

Molécules organiques, non protéiques maintenu dans une structure protéique.

Ex : Centre F-S, Hème, Flavine, Cytochrome, Ubiquinone

Question 23

Qu’est ce que l’ubiquinone?

Answer 23

Cofacteur enzymatique lipophile possédant une longue chaine hydrophobe (cette propriété lui permet de se déplacer librement dans la membrane).

Question 24

Qu’est ce que le cytochrome c?

Answer 24

Petite protéine à hème capable de subir oxydation et réduction.

Il se trouve au niveau de l’espace intermembranaire

Question 25

Qu’est ce qui assure le déplacement des électrons entre les complexes?

Answer 25

Le potentiel rédox augmente entre le complexe 1 et le complexe 4.

Question 26

Expliquer les réactions associées au complexe 1:

Answer 26

Réduction du NADH -> NAD+
2 électrons libérés sont transférés à l’ubiquinone (Q) qui devient l’ubiquinol (QH2)
Cette réaction transfère 4 protons H+ de la matrix vers l’espace intermembranaire

Question 27

Comment se fait le transport des électrons du NADH à l’ubiquinone?

Answer 27

En passant par les centres rédox.
Complexe 1 : FMN et 8-10 centre Fe-S

Question 28

Expliquer les réactions associées au complexe 2:

Answer 28

Réduction du FADH2 -> FAD+
Les 2 électrons libérés traversent les centres rédox et se lient à l’ubiquinone pour former de l’ubiquinol.

Question 29

Quelle est la particularité du complexe 3?

Answer 29

Le transfert des électrons au cytochrome c se fait un électron à la fois
Le transfert de 2 électrons met en jeux 2 cyt. c

Question 30

Y a t-il une différence entre le gradient de protons généré par un NADH et un FADH2?

Answer 30

Oui, la réduction du NADH par le complexe 1 libère 4 protons dans l’espace intermembranaire. Le FADH lui est réduit par le complexe 2 qui ne transfère pas de proton. Ainsi le bilan de proton transféré est de 10 pour le NADH vs 6 pour le FADH2.

Question 31

Quel est l’effet de ce gradient de protons entre l’espace intermembranaire et la matrice?

Answer 31

Crée une force proton-motrice

Question 32

Comment l’ATP est t-elle générée à partir de la force proton-motrice?

Answer 32

Le passage des protons selon leurs gradient est possible par l’ATP synthase.

Question 33

Qu’est ce que l’ATP synthase?

Answer 33

Cette dernière est un complexe multiprotéique composé de deux unités qui sont elle même composés de sous-unités.

Question 34

Quel est le dernier accepteur d’électrons dans la chaine de transport des électrons?

Answer 34

O2