Bioénergétique Flashcards
(48 cards)
Quelles sont les deux subdivisions du métabolisme?
Sont-elles indépendantes?
- Catabolisme (réaction de dégradation)
Production É - Anabolisme (réaction de synthèse)
Requiert É
NON! Il y a une relation constante entre les deux!
Comment les chimiotrophes (hétérotrophes) obtiennent leur énergie?
En OXYDANT les nutriments (glucides, lipides, protéines) organiques qui proviennent des autres organismes
Nommer 3 formes de travail biologique qui nécessite de l’ATP.
- Contraction musculaire
- Synthèse de macromolécules
- Transport actif
Qu’est ce que la thermodynamique?
C’est la science des transformations énergétiques.
Dans le cadre du cours:
Système = la cellule
Quelles sont les 3 possibilités pour un système?
La cellule correspond à quel système?
Système isolé: Aucun échange d’énergie ou de matière avec l’extérieur.
Système fermé: Échange d’énergie seulement avec l’extérieur, pas de matière.
Système ouvert: Échange de matière et d’énergie avec l’extérieur.
La cellule est considérée comme un système ouvert.
Quels sont les deux principes de la thermodynamique?
Et la fameuse quote qui en découle?
- Conservation de l’Énergie (“Rien ne se perd, rien ne se crée”) => Bilan énergétique balancé!
- L’univers tend vers entropie maximale (désordre maximal)
Un système à l’équilibre est un système dont le désordre est maximal!
“Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme”!
Que signifie G et ∆G ?
le ∆G s’additionne-t-il pour une chaîne de réactions?
Donner les équations de ∆G.
G: énergie emmagasinée et qui peut servir à faire un travail.
∆G: énergie dégagée ou absorbée sous forme de chaleur lors d’une réaction.
Peut être nul (réaction à l’équilibre), négatif (réaction exothermique) ou positif (réaction endothermique)
Oui! le ∆G global correspond à la somme des ∆G individuels pour une séquence de réactions.
∆G= ∆H - T∆S
∆H= enthalpie T= température ∆S= changement d'entropie
∆G= ∆G° + RT ln k
Qu’est ce que ∆G° et ∆G°’?
Leurs valeurs sont-elles tjrs applicables?
∆G° :État standard d’un soluté (pression = 1atm, à 25°C et concentration molaire 1M)
∆G°’ :État standard ( T°=37°C et pH=7)
Ce sont des évaluations approximatives des réactions dans des conditions biologiques.
Elles sont pratiquement jamais applicables telles quelles en biochimie
Quels sont les 3 facteurs affectant ∆G?
- Concentration des réactifs et produits
- Stoechiométrie des produits et réactifs
- Température
Se déduit depuis la formule ∆G= ∆G° + RT ln k
Sur quelle base est défini un composé riche en énergie?
Nommer des exemples de molécules riches en É.
C’est une molécule qui possède au moins 1 lien covalent riche en énergie ( 8kcal de plus qu’un lien covalent régulier) et qui libère cette énergie lors de son hydrolyse.
ATP et ses dérivés, dont créatine phosphate, phosphoénolpyruvate et carbamyl-phosphate
Les dérivés du coenzyme A, dont acétyl CoA, Acyl CoA, succinyl CoA, …
De quoi est composé l’ATP (adénosine triphosphate)?
Quel ion est nécessaire à ATP et facilite son hydrolyse?
Quel est son rôle principal? Peut-il stocker l’É?
D’une base purique: adénine
De 2 liaisons phosphoanhydrides riches en É (3 groupements phosphates)
D’un sucre: ribose
Le Mg 2+ est nécessaire à ATP et sa présence va faire varier É libérée par son hydrolyse
Le rôle principal de l’ATP est de transporter l’Énergie!! Ne peut pas stocker!!
Qu’est ce que la créatine phosphate (CP)?
Quel est son rôle principal?
Où se situe elle?
Par qui est-elle synthétisée?
La créatine phosphate est une réserve d’énergie et son rôle principal et de STOCKER l’énergie. Par contre, pour avoir accès à cette énergie il faut également en fournir
Elle se retrouve majoritairement dans les muscles!
Et elle est synthétisée par le foie, le pancréas et les reins.
Expliquer le cycle ATP-ADP.
La régénération de l’ATP se fait par phosphorylation de l’ADP (ajout d’un groupement phosphate)
Quels sont les 2 types de processus de phosphorylation de l’ADP en ATP?
Lequel est le plus important?
- Phosphorylation au niveau du substrats: Transfert d’un groupement phosphate (genre ADP à ATP)
- Phosphorylation oxydative et photophosphorylation:
Création ATP par oxydation
C’est le plus important!!
Nommer les 4 caractéristiques principales des voies métaboliques.
- Elles sont irréversibles (très exergonique= irréversible)
- Débute par une réaction d’engagement (souvent exergonique)
- Elles sont toutes régulées (la 1re voie est souvent celle déterminante et contrôlée par activité enzymatique)
- Chez eucaryotes, déroulent dans des sites intracellulaires spécifiques
ex: glycolyse: cytoplasme
cycle Krebs: mitochondrie
B oxydation: mitochondrie
Qu’est ce que la gluconéogenèse?
Où ce produit-elle?
Quelles sont les enzymes essentielles à ce processus? D’où proviennent les enzymes spécifiques à cette voie?
La gluconéogenèse est la formation de glucose à partir de substrats non-glucidiques, dont le lactate, le glycérol (vient des triglycérides) et les acides aminés (provient des muscles et va fournir lactate). Elle se produit dans le cytosol SAUF pour la partie ou il y a réutilisation du pyruvate en oxaloacétate par pyruvate carboxylase. Là se passe dans mitochondrie. Ensuite oxaloacétate est converti en PEP par PEP carboxylase.
Le but est pas mal de former du pyruvate par d’autres intermédiaires que glucose.
Cela se produit dans le foie et les reins seulement qui possèdent les enzymes nécessaires. Ces dites enzymes sont:
- Pyruvate Carboxylase
- PEP carboxykinase (PEPCK)
- Fructose 1,6-biphosphatase
- Glucose 6-phosphatase
Quel produit es commun à la glycolyse et la B oxydation et va entrer dans le cycle de Krebs? Quel est le rendement de chaque voie pour ce produit?
L’ Acétyl- CoA est produit par les 2 voies et va entrer dans le cycle de Krebs dans la mitochondrie.
La glycolyse produit 2 Acetyl CoA et
la B oxydation en produit 8.
Quels sont les 3 mécanismes qui régulent l’activité enzymatique?
À court terme:
1. Régulation allostérique:
Rétro contrôle par produit
- Modification covalente post-traductionnelles:
Ajout/retrait groupement (ex phosphorylation)
À long terme:
3. Contrôle transcriptionnel:
Induction ou répression de transcription des gènes
Expliquer brièvement le métabolisme de production de l’ATP avec ses 4 étapes principales en partant des macromolécules jusqu’a formation ATP.
- Hydrolyse des macromolécules en unité de base
- Oxydation des unités de base en Acétyl-CoA (glucose, glycérol et a.a passent par pyruvate)
- Oxydation Acétyl CoA par cycle Krebs en CO2 avec production des transporteurs d’électrons (NADH et FADH2)
- Génération ATP par phosphorylation oxydative
Dans quels compartiments ont lieu le Cycle de Krebs, la phosphorylation oxydative (préciser ces 2 exactements où), la glycolyse et la B oxydation?
Dans quelle condition est-il possible de produire de l’acétyl CoA hors mitochondrie?
Cycle de Krebs: Matrice mitochondriale Phospho: membrane interne mitochondrie B oxydation: mitochondrie Glycolyse: cytosol La glycolyse produit des Acétyl CoA HORS mitochondrie slm dans cas où citrate sort pour former Acetyl et ensuite malonyl!!!
D’où provient l’énergie dans l’Acétyl CoA?
Aide: signification Acetyl et CoA
l’acétyl est un groupement acyle qui se lie au CoA, un coenzyme qui participe à son transfert.
Afin d’activer ce groupement, va se lier avec thiol pour former fonction thioester. C’est l’hydrolyse de ce lien qui va être fortement exergonique.
De quoi est formé le coenzyme A principalement?
De vitamine B5
De la cystéine
D’un ATP (adénosine triphosphate)
Qu’est ce que le quotient respiratoire?
Mole CO2 produit
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Mole O2 consommée
Avec O2 consommé: donne la qté ATP utilisé
Avec CO2 expiré: donne la source de production énergie
Donc en gros le quotient respiratoire va nous donner la quantité d’énergie consommée ainsi que la source de cette énergie chez qqun.
Que signifie un quotient respiratoire de 0,7? De 1?
Quotient de 0,7: Utilisation des AG comme source énergie
Quotient de 1: Utilisation glucose comme source énergie
*ATT à glycolyse anaérobie! Utilise PAS O2, donc pas de quotient respiratoire…
Le quotient respiratoire va toujours varier entre 0,7 et 1 dépendamment de la source d’énergie utilisée
