3. métabolisme primaire des plantes à finir

Question 1

métabolisme, c’est quoi?

Answer 1

ensemble des processus biochimiques d’un organisme

Question 2

anabolisme

Answer 2

formation de connexions plus complexes à partir de composés plus simples

à besoin d’énergie

Question 3

catabolisme

Answer 3

dégradation de molécules complexes en composés plus simples

libère de l’énergie

Question 4

loi de la conservation de l’énergie : différences systèmes thermodynamiques avec leur différentes caractéristiques => et les organismes sont quoi?

Answer 4

• isolé : pas d’échange de matière et d’énergie avec environnement
• fermé: pas d’échange de matière mais des échanges d’énergie
• ouvert: échanges de matière et d’énergie avec l’environnement

=> les organismes sont des systèmes ouverts: échangent en permanence de l’énergie avec l’environnement et font aussi des échanges de matière

Question 5

principe de la loi de thermodynamique : loi de la conservation d’énergie

Answer 5

l’ensemble de l’énergie de l’univers = constant. l’énergie peut être transmise et transformée, mais pas produite ou détruite

“l’énergie ne peut être ni créée ni détruite. Elle ne peut être que transformée d’une forme à une autre ou transférée d’un endroit à un autre.”

Question 6

2eme principe de la thermodynamique

Answer 6

toute conversion d’énergie irréversible augmente le désordre dans l’univers

les organismes sont des systèmes ouverts => perdent de l’énergie utilisable => ~augmente le désordre de l’univers

Question 7

Energie libre de Gibbs G

Answer 7

• partie de l’énergie totale d’un syst. qui, à température constante et à pression constante, donc conditions de vie normales d’une cellule => peut faire du travail
• modification de l’enthalpie libre (ΔG) par une rx. chimique : ΔG total = ΔH syst. - TΔS syst.
• rx. spontanée avec ΔG => en enthalpique ou en entropique

Question 8

quelles réactions sont considérées spontanées?

Answer 8

celles qui ont une énergie libre de Gibbs négative=> ΔG<0

cela décide de si une réaction est spontanée ou non

=> si spontanée, alors cela ne veut pas dire qu’elle réagit forcément, mais elle peut réagir

Question 9

si ΔG<0, qu’est-ce que ça signifie sur la rx.?

Answer 9

c’est une réaction exergonique
=> peut se dérouler spontanément
=> libère de l’énergie

Question 10

si ΔG=0, qu’est-ce que ça signifie sur la rx.?

Answer 10

équilibré
réaction d’aller et celle de retour sont égales

=> concentration des produits et des réactifs restent constantes

Question 11

si ΔG>0, qu’est-ce que ça signifie sur la rx.?

Answer 11

• réaction endergonique
  => ne peut se dérouler spontanément
  => énergie nécessaire pour le déroulement de la réaction

Question 12

s. 7

Question 13

qu’est-ce qui se passe si une cellule d’un organisme se trouve dans la situation où il y a un équilibre chimique

Answer 13

elle meurt

=> les échanges dans les êtres vivants ne sont jamais à l’équilibre
=> les êtres vivants sont des systèmes ouverts (donc font des échanges de matières et d’énergie avec leur environnement)
=> flux continu de matières et d’énergie entrants et sortants

Question 14

par quoi se font les transferts d’énergie dans les systèmes biologiques ?

Answer 14

• ATP =Adenosintriphosphate (=> énergie chimique)
• Gradient de concentration** => énergie mécanique

Question 15

quels sont les processus qui libèrent de l’énergie ?

Answer 15

processus cataboliques:
- la photosynthèse
- l’oxydation des molécules de combustible

Question 16

quelles sont les processus qui ont besoin d’énergie pour se dérouler ?

Answer 16

processus anaboliques:
- transmission du signal
- biosynthèse
- transport actif
- mouvement

Question 17

de quel manière peut-on entraîner une réaction endergonique (ΔG>0 ) ?
conditions/propriétés de ce processus?

Answer 17

on peut entrainer la rx. en la couplant avec une réaction exergonique

=> changement de l’énergie libre de gibbs -> réduction de ΔG

• doivent posséder des produits intermédiaires en commun (condition)
• conformation de la protéine activé
• gradient ionique sur membrane

Question 18

nom complet ATP, et les différents constituants

Answer 18

Adénosine triphosphate

• Adénosine (Ribose+ adénine+ liaison N-glycosidique)
• liaison ester phosphorique
• chaîne de triphosphate
• liaison entre phosphates = >Liaison de l’anhydride phosphorique

Question 19

comment on nomme de l’adénosine liée à 1 phosphate ? et 2 phosphates ?

Answer 19

adénosine monophosphate
Adénosine diphosphate

Question 20

avec quoi l’ATP fait forme souvent un complexe ?

Answer 20

le plus souvent en complexe avec ion Mg2+ ou Mn2-

Question 21

comment s’appellent les liaisons entre les phosphate de l’ATP? et a quoi elle servent ?

Answer 21

• liaisons phosphoanhydrides
• riches en énergie
  => potentiel de transfert élevé pour les groupes phosphoryles

Question 22

quel est le rôle de l’adénylate kinase?

Answer 22

catalyse la réaction : 2 ADP ⇔ ATP + AMP.

Question 23

l’ATP est quoi?

Answer 23

le vecteur universelle de l’énergie libre dans les systèmes biologiques=> ne stocke pas d’énergie

beaucoup d’autres connexions avec hauts potentiels pour groupes phosphorylés
=> position intermédiaire de l’ATP lui permet de fonctionner comme un transporteur de phosphoryle efficace

Question 24

énergie libre de Gibbs nécessaire pour former de l’ATP

Answer 24

ΔG°’= -30,5 kJ/mol

Question 25

à quel moment est-ce que l'ATP est consommé et produite ?

Answer 25

**constamment** ! - présent relativement en petit concentration dans la cellule => cycle de l'ATP: ADP + Pi <=> ATP

Question 26

Qu'est-ce qu'influence la présence d'ATP en absence d'enzymes correspondantes

Answer 26

un **contrôle stricte de la dégradation** de l'ATP en présentant une **haute stabilité cinétique**

Question 27

qu'est-ce qui régule le flux d'ATP selon les besoins cellulaires?

Answer 27

les enzymes

Question 28

qu'est-ce qui est important dans le rôle de l'ATP?

Answer 28

=> **fait la connexion entre les rx. cataboliques et anaboliques** **couplage direct de la réaction nécessaire**

Question 29

qu'est-ce qui fait déplacer l'équilibre des réactions (lien avec ATP)?

Answer 29

Le **taux de conversion des molécules ATP modifie le rapport d'équilibre** des réactions couplés d'un **facteur 10^8n** [ATP]/[ADP][Pi] =~500 => **rapport d'équilibre** est balancé des réactifs vers le produit => mise en oeuvre de fait **complète et irréversible**

Question 30

quel est le rôle des enzymes dans les réactions métaboliques ?

Answer 30

se sont des **catalyseurs** : => **baissent l'énergie d'activation**: les rx. peuvent donc se dérouler dans conditions cellulaires => **accélèrent** une rx. chimique => ressort **inchangé** de la rx.

Question 31

réactions métaboliques caractéristiques

Answer 31

- réaction exergonique (ΔG < 0) => se déroulent principalement spontanément => ΔG ne donne aucun indice sur la vitesse de la rx.

Question 32

les enzymes sont spécifiques, qu'est-ce que cela signifie ?

Answer 32

- ont des substrats qui leur sont spécifiques à leur site de liaison (par ajustement induit) => complexe Enzyme-Substrat => catalyse une réaction spécifique

Question 33

Comment se passe la production de produits à partir d'une enzyme et d'un substrat?

Answer 33

1. substrat entre dans site actif de l'enzyme, ce qui change la forme de l'enzyme (nouvelle forme de l'enzyme => centre actif englobe substrat avec précision) 2. le substrat est lié par liaison covalente et/ou non covalente au centre actif 3. dans centre actif, énergie d'activation est réduite => accélère la rx., car le centre : ° sert comme **"moule" pour l'alignement des substrats** ° **exerce une tension** sur les substrats et **stabilise l'état de transition de la rx. chimique** ° crée un microenvironnement favorable à la rx. ° **prend directement part à la rx. catalysée** Une combinaison de plusieurs ou tous de ces facteurs est possible 4. les substrats sont transférés en produits de réaction 5. les produits sont libérés 6. le centre actif est à nouveau près pour accueillir les nouveaux substrats suivants 1. ... etc.

Question 34

l'activation enzymatique dépend de quoi ?

Answer 34

**des conditions environnementales** : - **pH optimal** (pepsine ~2 (acide) et Trypsine 8 (basique)) - **température optimale** ( enzyme humaine : ~37°C et ~77°C pour bactéries thermophiles)

Question 35

qu'est-ce que les cofacteurs ?

Answer 35

- des composants non-protéine de faible poids moléculaire nécessaire à la catalyse - accepteur/donateur de groupes fonctionnels, de protons, d'électrons ou d'énergie => bcp de coenzymes sont modifiées pendant la catalyse => régénération sur l'enzyme ou dans une réaction séparée

Question 36

quels sont les cofacteurs ?

Answer 36

- **ions/ions métalliques inorganiques** (ex. ions de zinc, fer, cuivre, cobalt, molybdène) - cofacteurs organiques = **coenzymes**: ° **Cosubstrat** : dissocie après catalyse (ex. ATP) ° **groupe prosthétique**: solidement lié (ex. FAD, Vit. B6)

Question 37

qu'est-ce qu'une Holoenzyme ?

Answer 37

une enzyme complète et active, formellement définie comme l'assemblage d'une apoenzyme et de ses cofacteurs

Question 38

réaction rédox, c'est quoi?

Answer 38

- **transfert d'un ou plusieurs électrons entre des réactions partenaires** - électrons ne peuvent pas exister librement dans la solution => couplage direct de l'oxydation et de la réduction

Question 39

qu'est-ce que l'oxydation?

Answer 39

perte d'électrons

Question 40

qu'est-ce que la réduction ?

Answer 40

gain d'électrons

Question 41

potentiel rédox, c'est quoi?

Answer 41

la tendance à oxyder un réactif en lui arrachant des électrons

Question 42

agent réducteur, c'est quoi ?

Answer 42

donneur d'électrons

Question 43

agent oxydant, c'est quoi?

Answer 43

accepteur d'électrons

Question 44

Coenzyme NAD: nom complet

Answer 44

Nicotinamide-Adénine-Dinucléotide forme oxydée: NAD+ forme réduite: NADH + H+

Question 45

NAD fonction

Answer 45

**transfère les ions hydrides (2 e-, H+)** => participe à de nombreuses réactions d'oxydoréduction du métabolisme

Question 46

Coenzyme NADP: nom complet

Answer 46

**Nicotinamide-Adénine-Dinucléotide-Phosphate** forme oxydée: NADP+ forme réduite: NADPH + H+

Question 47

fonction NADP

Answer 47

**transfère les ions hydrides (2 e-, H+)** => participe à de nombreuses réactions d'oxydoréduction du métabolisme

Question 48

comparaison NAD et NADP

Answer 48

- même potentiel rédox - tous les 2 transfèrent des ions hydrides (H+) - NAD+ = accepteur d'électrons (la plupart du temps) - NADPH = donneur d'électrons (la plupart du temps) => 2 sites de concentrations métaboliques séparés

Question 49

quels sont les types d'inhibiteurs d'enzymes ?

Answer 49

- **inhibiteurs réversible**: > inhibiteurs **compétitifs** => se lient au site actif > inhibiteurs **non compétitifs** => se lient à un autre domaine que le site actif - **inhibiteurs irréversible** (modifications généralement covalentes)

Question 50

types de régulations de l'activité enzymatique

Answer 50

**- régulation allostérique - modifications covalentes - Inhibition de la rétroaction**

Question 51

qu'est-ce que la régulation allostérique ?

Answer 51

**modifier la conformation d'une enzyme et donc son efficacité catalytique par des liaisons non covalentes en dehors du centre actif** => liaison à un autre domaine que site actif pour réguler l'enzyme

Question 52

qu'est-ce que la modification covalente ?

Answer 52

**modifier la conformation et l'efficacité catalytique d'une enzyme par liaison covalente à l'extérieur du centre actif** ex. phosphorylation, Formation de ponts disulfure

Question 53

Inhibition de la rétroaction, c'est quoi?

Answer 53

**produit final d'une voie métabolique inhibe sa propre production**

Question 54

s.1