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Biochimie > Chapitre 5 - Cycle de Krebs > Flashcards

Chapitre 5 - Cycle de Krebs Flashcards

1
Q

Quelles sont les 3 étape principales de la respiration cellulaire ?

A
  1. Glycolyse
  2. Cycle de Krebs
  3. Chaîne de transport d’électrons et chimiosmose
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Q

Où se déroule le cycle de Krabs ?

A

Dans la matrice mitochondriale

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3
Q

Vrai ou faux.
C’est au niveau du cycle de Krebs que se déroule la majeure martie des oxydations et de la production d’énergie d’une cellule.

A

Vrai

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4
Q

Quel est le but du cycle de Krebs ?

A

Produire des intermédiaires énergétiques qui serviront à la production d’ATP dans la chaîne respiratoire

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5
Q

Vrai ou faux.
Le cycle de Krebs comporte une série de réactions linéaires.

A

Faux.
Il s’agit de réactions cycliques

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6
Q

Quel est le substrat du cycle de Krebs ?

A

L’Acétyl-CoA

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7
Q

De quoi est composé l’acétyl-CoA ?

A

Un groupe β-mercaptoéthanolamine

de l’acide panthothénique (vitamine B5)

3’,5’-adenosine diphosphate

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8
Q

Quel est le groupement réactif où s’attache l’acétyl sur la CoA ?

A

Un groupement thiol (SH)

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9
Q

Quel est le rôle de la Coenzyme A ?

A

Assurer le transport du groupement acétyl

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10
Q

Vrai ou faux.
L’hydrolyse de l’acétyl-CoA est endergonique.

A

Faux.
L’hydrolyse de l’Actetyl-CoA a un ΔG°’ de -35 Kj/mol, ce qui est exergonique

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11
Q

Quels sont les différent paramètres d’énergie libre de Gibs ?

A
  1. ΔG : Changement d’énergie libre dans des conditions physiologiques
  2. ΔG° : Changement d’énergie libre dans des conditions standards sauf que le pH n’est pas à 7 ( [H+] = 1M)
  3. ΔG°’ : Changement d’énergie libre dans des conditions standards avec pH = 7
  4. ΔG’ : Changement d’énergie libre en conditions physiologiques avec pH à 7
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12
Q

Quelle est la quantité d’énergie nécessaire à la production d’une molécule d’ATP ? (approximativement)

A

~50 kJ/mol.
Selon la formule :

ΔG = ΔG°’ + 2,3RT log [Cadp x Cpi x (Ch+/10^-7) / Catp]

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13
Q

Comment se nomme le complexe enzymatique responsable de la décarboxylation oxydative du pyruvate ? Combien d’étape y-a-t-il ?

A

Le complexe PDH
5 étapes

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14
Q

Comment peut-on définir un complexe multi-enzymatique ?

A

C’est une formation d’enzymes associées qui catalysent deux réactions successives ou plus d’une voie métabolique.

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15
Q

Quelles sont les 3 enzymes du complexe PDH ?

A
  1. pyruvate déshydrogénase (E1) (catalyse l’initiation)
  2. dihydrolipoyl transacétylase (E2)
  3. dihydrolypoyl déshydrogénase (E3)
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16
Q

Quelles sont les 5 coenzymes du complexe PDH ?

A
  1. Thyamine pyrophosphate (TPP)
  2. lipoamide / dihydrolipoamide *
  3. Coenzyme A (CoA)
  4. flavine adénine dinucléotide (FAD)*
  5. nicotinamide adénine dinucléotide (NAD+)
  • groupements prosthétiques
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17
Q

Que contient également le complexe PDH chez les mammifères ?

A

12 copies d’une protéine de liaison de E3 (E3BP) dont le rôle est de faciliter la liaison de E3 au coeur de E2

1 à 3 copies de pyruvate déshydrogénase kinase et de pyruvate déshydrogénase phosphatase, impliquées dans la régulation de l’activité catalytique du complexe PDH

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18
Q

Combien d’ATP produit une molécule de NADH ?

A

3

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19
Q

Quelle est la réaction #1 dans la synthèse de l’acétyl-CoA ?

A

Pyruvate → hydroxyéthyl-TPP

La pyruvate déshydrogénase (E1), enzyme à thiamine pyrophosphate, décarboxyle le pyruvate avec la formation de l’intermédiaire hydroxyéthyl-TPP

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20
Q

Quelle est la réaction #2 dans la synthèse de l’acétyl-CoA ?

A

hydroxyéthyl-TPP → acétyl-dihydrolipoamide

Le groupement hydroxyéthyle est ensuite transféré à la lipoamide grâce à l’enzyme dihydrolipoyl transacétylase (E2), pour produire l’acétyl-dihydrolipoamide.

Cela regénère également le TPP et la forme active de E1.

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21
Q

Quelle est la réaction #3 de la synthèse de l’acétyl-CoA ?

A

Acétyl-dihydrolipoamide → acétyl-CoA

Le transfert du groupement acétyle sur le CoA est également catalysé par E2

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22
Q

Quelle est la réaction #4 de la synthèse de l’acétyl-CoA ?

A

La Réoxydation du dihydrolipoamide.

L’enzyme dihydrolipoyl déshydrogénase (E3) réoxyde le dihydrolipoamide, complétant ainsi le cycle de E2. Ce faisant, E3 se trouve réduite.

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23
Q

Quelle est l’étape #5 de la synthèse de l’acétyl-CoA ?

A

La réoxydation de E3 par le Nad+

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24
Q

Pourquoi l’arsenic est un poison ?

A

Il a la capacité de se lier par covalence aux composés à groupement sulfhydryle tels ceux présents sur la dihydrolypoyl transacétylase (E2).
Il n’y aura donc pas de respiration cellulaire.

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25
Q

Qu’induit la carence en pyruvate déshydrogénase ?

A

C’est une mutation autosomale récessive qui provoque des affectations neurologiques ( comme le syndrome de Leigh).

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26
Q

Vrai ou faux.
La décarboxylation du pyruvate est irréversible.

A

vrai

27
Q

Quels sont les 2 systèmes de régulation utilisés pour l’acéytyl-CoA ?

A
  1. Inhibition par les produits : NADH et acétyl-CoA
  2. Modification covalente par phosphorylation/déphosphorylation de E1
28
Q

Quel est le type d’inhibition par le NADH et l’acétyl-CoA ?

A

Inhibition compétitive

29
Q

Que se passe-t-il lorsque les concentrations en NADH et/ou acétyl-CoA sont élevées ?

A

Les réactions réversibles catalysées par E2 et E3 s’inversent

30
Q

Quelle est la seule enzyme du complexe PDH à pouvoir être phosphoryler/déphosphoryler ?

A

La pyruvate déshydrogénase (E1).

Elle est inactive lorsqu’elle est phosphorylée

31
Q

L’activité de la kinase et de la phosphatase est régulée positivement et négativement par différents facteurs. Lesquels ?

A

Pour la pyruvate dehydrogenase phosphatase.
Activateurs : Mg2+ et Ca2+

Pour la pyruvate dehydrogenase kinase
activateurs : Acetyl-CoA, NADH
Inhibiteurs : Pyruvate, ADP, Ca2+ (beaucoup de Mg2+), K+

32
Q

Que deviendront le NAD+ et le FAD après le cycle de Krebs ?

A

Ils seront réduits en NADH et en FADH2

33
Q

Le cycle de Krebs débute avec la condensation entre l’oxaloacétate (4C) et l’acétyl-CoA (2C). Cette réaction nécessite de l’énergie. D’où provient cette énergie ?

A

C’est le clivage de la liaison thioester dans l’acétyl-CoA qui fournit cette énergie et permet d’initier le cycle de Krebs.

34
Q

Quelle est la 1ère étape du cycle de Krebs ?

A

La condensation de l’oxaloacétate et de l’acétyl-CoA par la Citrate synthase pour former l’intermédiaire S-citryl-CoA, qui deviendra ensuite le citrate (6C).

35
Q

Vrai ou faux.
L’aconitase est une mutase.

A

Vrai

36
Q

Quelle est la 2eme étape du cycle de Krebs ?

A

L’isomérisation réversible du citrate en isocitrate par l’aconitase, avec le cis-aconitate comme intermédiaire.

37
Q

Quelle est la 3eme étape du cycle de Krebs ?

A

La décarboxylation oxydative de l’isocitrate en α-cetoglutarate par l’isocitrate déshydrogénase NAD+ dépendante. C’est une réaction en 2 étapes qui produira un intermédiaire Oxalosuccinate.

C’est la première regénération de NADH avec une molécule de CO2

38
Q

Vrai ou faux.
C’est lors de la réaction qui transforme l’isocitrate en α-cetoglutarate que la molécule gagne un carbone.

A

Faux.
Il y a expulsion d’une molécule de CO2 donc il y a perte d’un carbone.
C’est une réaction irréversible

39
Q

Quelle est la 4eme étape du cycle de Krebs ?

A

La décarboxylation oxydative de l’α-cetoglutarate par l’α-cetoglutarate déshydrogénase. *

Il y aura la formation du Succinyl-CoA et c’est la 2eme regénération de CO2 et de NADH

*En fait, c’est un complexe multi enzymatique qui comprend l’α-cetoglutarate déshydrogénase, la dihydrolipoyl transsuccinylase, et la dihydrolipoyl déshydrogénase (similaires au complexe PDH)
D’ailleurs, les mêmes 5 coenzymes sont présentes. ( TPP, lipoamide, CoA, FAD, NAD+)

40
Q

Vrai ou Faux.
Une carence en α-cetoglutarate déshydrogénase est fatale.

A

Vrai.
Une détérioration neurologique cause la mort vers l’âge de 30 mois.

41
Q

Quelle est la 5eme étape du cycle de Krebs ?

A

La transformation réversible du succinyl-CoA en succinate par la Succinyl-CoA synthétase ( succinate thiokinase). Cette réaction produit une molécule de GTP.

42
Q

Vrai ou faux.
L’ATP et le GTP sont interchangeables.

A

vrai

43
Q

Quelle est l’enzyme qui catalyse la conversion ATP → GTP ?

A

La nucléoside diphosphate kinase

44
Q

Quelle est la 6ème étape du cycle de Krebs ?

A

La réaction d’oxydoréduction (stéréospécifique) réversible du succinate en fumarate par la succinate déshydrogénase

45
Q

La succinate déshydrogénase est inhibée par quel composé ?

A

Le malonate. C’est une inhibition compétitive.

C’est ce qui a amené Krebs à émettre l’hypothèse du cycle de l’acide citrique

46
Q

Vrai ou faux.
La succinate déshydrogénase utilise le NAD+

A

Faux.
C’est plutôt le FAD qui est l’accepteur d’électrons dans la réaction.

47
Q

Vrai ou faux.
La succinate déshydrogénase est la seule enzyme membranaire du cycle de Krebs.

A

Vrai.

48
Q

Quelle est la 7ème étape du cycle de Krebs ?

A

La réaction d’hydratation stéréospécifique de la double liaison du fumarate par la fumarase (fumarate hydratase) pour donner du L-Malate.

49
Q

Quelle est la 8ème réaction du cycle de Krebs ?

A

La regénération de l’oxaloacétate à partir du L-malate dans la réaction d’oxydoréduction fait par la Malate déshydrogénase.

La réaction nécessite de l’énergie pour se produire.

50
Q

Quelles sont les 3 réactions qui ont un ΔG négatif ?

A
  1. Citrate synthase
  2. Isocitrate déshydrogénase
  3. Le complexe α-cetoglutarate deshydrogénase
51
Q

Pourquoi le cycle de Krebs ne s’arrête pas à la malate déshydrogénase, puisque celle-ci est une réaction endergonique ?

A

La citrate synthase n’est jamais saturée. Puisqu’il n’y a jamais de produits, la réaction va se faire quand même.

52
Q

Combien de paires d’électrons sont mises en jeu à la suite du cycle de Krebs ?

A

4 paires donc 8 électrons.

3 molécules de NAD+ sont réduites en NADH, ce qui correspond à 3 paires. (NADH + H+ = 2 électrons)

1 molécule de FAD est réduite en FADH2 ce qui correspond à 1 paire. ( FADH2 = 2 électrons)

53
Q

Combien d’ATP seront générés à la suite du cycle de Krebs (inculant l’acétyl-CoA) ?

A

30 ATP

Un tour de cycle permet la regénération de 12 ATP par acétyl-CoA. Il y en a 2 alors 24 ATP

On ajoute les 6 ATP de la transformation du pyruvate en acétyl-CoA ça donne 30.

54
Q

Le cycle de Krebs est essentiellement régulé de quelle façon ?

A
  1. Disponibilité en substrat
  2. inhibition par les produits
  3. inhibition compétitive par rétrocontrôle exercé par d’autres intermédiaires du cycle.
55
Q

Quels sont les régulateurs les plus stratégiques du cycle de Krebs ?

A

L’acétyl-CoA, l’oxaloacétate, et le NADH

56
Q

Que veut-on dire par : le cycle de l’acide citrique est amphibolique ?

A

Il est à la fois catabolique et anabolique.

Par nature il est catabolique, mais plusieurs voies de biosynthèse utilisent des intermédiaires du cycle comme produits de départ.

57
Q

Comment nomme-t-on les réactions qui utilisent et consomment des intermédiaires du cycle de l’acide citrique ?

A

Des réactions cataplérotiques

58
Q

Comment nomme-t-on les réactions qui réapprovisionnent le cycle de Krebs pour éviter que son rôle catabolique soit interrompu ?

A

Les réactions anaplérotiques

59
Q

La vitesse d’utilisation du citrate est sous la dépendance de quelle enzyme ?

A

L’isocitrate déshydrogénase NAD+ dépendante, enzyme fortement inhibée par le NADH.

60
Q

Vrai ou faux.
La citrate synthase est inhibée de manière alostérique par le NADH

A

vrai

61
Q

Outre les mécanismes d’inhibition selon les concentrations de substrats et de produits, par quels autre facteurs le cycle de Krebs est-il régulé ?

A

L’ADP, l’ATP, et le Ca2+

62
Q

Vrai ou faux.
L’ADP est un effecteur négatif alors que l’ATP qui s’accumule au repos est un effecteur positif.

A

Faux.
C’est le contraire.

63
Q

Quelle est l’action du Ca2+ dans le cycle de Krebs ?

A
  1. Il active la pyruvate déshydrogénase phosphatase et inhibe la pyruvate déshydrogénase kinase, ce qui essentiellement active le complexe PDH et donc la production d’acétyl-CoA
  2. Il active également l’isocitrate déshydrogénase et l’α-cetoglutarate déshydrogénase
64
Q
A

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