Chapitre 7: Production de l’ATP Flashcards
(26 cards)
Fonctions du cycle de Krebs
- Dégrader l’acétyl-CoA en CO2
- Production de NADH, FADH2, ATP et doivent être acheminés vers la chaîne respiratoire
Est-ce que le cycle de Krebs est une voie métabolique aérobie ou anaérobie et pourquoi
Anaérobie. Le cycle de krebs est un cycle et revient toujours à son point de départ. Comme aucune des enzymes du cycle n’a besoin d’oxygène pour effectuer ses oxydations c’est un métabolisme anaérobie
Explication du bilan intermédiaire pour le glucose après le cycle de Krebs
Glycolyse: 2 NADH (donc 5 ATP) et 2 ATP
Réaction transitoire: 2 NADH (donc 5 ATP) et 2 CO2
Cycle de Krebs: 2 molécules d’acétyl-CoA feront chacun un tour (pour faire un glucose) DONC 6 NADH (15 ATP), 2 FADH2 (3 ATP), 2 ATP et 4 CO2
TOTAL: 32 ATP par molécule de glucose, 6 molécules de CO2
Quels sont les coenzymes d’oxydoréduction
NAD+
FAD et FMN
Ubiquinone
Coenzymes à hèmes
Structure et description de NAD+
- Dérivé de la niacine
- Coenzyme le + important des réactions d’oxydoréductions
- Dans cytoplasme: se trouve sous la forme oxydée pr accepter des électrons libérés lors des réactions d’oxydations
- Dans mitochondrie: sous forme réduite NADH et attend d’être oxydé dans la chaîne respi
- Dans l’alimentation: niacine est sous forme de NAD+
- Formé d’adénosine monophosphate et nicotinamide
- C’est sur le noyau nicotinamide que se fait la réaction d’oxydoréduction
Structure et description du FAD et FMN
- Enzymes qui contiennent du FAD sont désignés comme flavoprotéines ou flavoenzymes
- FMN: nucléotide irrégulier composé de flavone et d’un ribitol
- FAD: formé de l’adénosine monophosphate et FMN
- Partie active durant les réactions d’oxydoréduction est la partie formée des 2 atomes d’azote du noyau isoalloxazine
Structure et description de l’Ubiquinone
- Molécule centrale de la chaîne respi
- Molécule amphiphile, mais très lipophile (soluble dans les graisses ou molécules non polaires)
- Cela explique sa mobilité dans la membrane interne des mitochondries
- Transporteur d’électrons et peut capter 1-2 électrons pour se transformer en uniquinol
Structure et description des coenzymes à hèmes
- L’hème: métalloporphyrine a fer, donc une molécule composée d’un noyau porphine ayant différentes chaînes branchées et comprenant un ion fer au centre
- Retrouve un hème dans le cytochrome C
- Joue un rôle important dans la chaîne respiratoire où il peut capter un seul électron sur son atome de fer. RÉSULTAT: Fe3+ seul transformé en Fe2+
Que permet la régulation de la chaîne respiratoire
D’ajuster la production d’ATP en fonction des besoins énergétiques de la cellule
Le contrôle principal de la vitesse de la chaîne respiratoire se fait par quoi? Explique
La concentration d’ADP dans la cellule. Si la concentration en ADP dans la cellule augmente, c’est signe que la cellule est dans un état énergétique faible. La glycolyse, le cycle de Krebs et la chaîne respi sont les principales voies qui assurent la production d’ATP. Le contrôle de la chaîne respi dépend d’un apport suffisant en NADH et FADH2 pour produire l’ATP. DONC, clairement il est nécessaire de coordonner le contrôle de ces trois processus
Façons de réguler la chaîne respi
- Gradient de protons élevé
- Concentration d’ADP dans cellules
- Contrôle de la chaîne de transport des électrons
- Qté d’O2 présente dans la cellule
Description de façon de réguler chaîne respi: Gradient de protons élevé
On peut dire qu’un gradient de protons élevé inhibe la chaîne de transport des électrons. Des taux élevés de NADH par rapport au NAD+ inhibent le cycle de Krebs, donc nb d’équivalents réduits (NADH, FADH2) acheminés vers la chaîne respi sera réduite et du même coup la vitesse de la chaîne respi sera ralentie
Description de façon de réguler chaîne respi: concentration d’ADP dans nos cellules
- Témoin le + important de leur état énergétique
- Généralement + d’ATP que d’ADP dans cellule
- Si concentration d’ATP baisse, cellule activera ses voies métaboliques de dégradations pour produire plus d’équivalents réduits et plus d’ATP
Description de façon de réguler chaîne respi: contrôle de la chaîne de transport des électrons
- Inhibition du transfert des électrons jusqu’à l’O2 bloque la synthèse d’ATP
- Inversement, inhibition de l’ATP synthase bloque le transfert dans la chaîne de transport des électrons
Description de façon de réguler chaîne respi: qté d’O2 présente dans cellule
Lors dune hypoxie, la cellule risque de ne plus avoir suffisamment d’O2 pour assurer la synthèse d’ATP et maintenir son métabolisme énergétique. Cependant, la cellule est capable de maintenir sa production d’ATP suffisante pour sa survie grâce à la glycolyse anaérobie pendant un court moment
EX: chimiorécepteurs artériels sensibles aux variations de pression en O2 et stimulent immédiatement les systèmes cardio et respi en cas de diminution de la PaO2
Quels sont les 5 complexes par lequel les électrons doivent passer
- NADH déshydrogénase
- Succinate déshydrogénase
- Cytochrome C résuctase
- Cytochrome C oxydase
- ATP synthase
Description du complexe 1: NADH déshydrogénase
- Catalyse le transfert de 2 électrons du NADH à l’Ubiquinone et celle-ci sera réduite en ubiquinol (QH2)
- Simultanément du transfert, des protons sont transférés de la matrice à l’espace intermembranaire
Description du complexe 2: succinate déshydrogénase
- Elle capte les électrons des molécules de FADH2 et les transferts à l’Ubiquinone (Q) pour la réduire en ubiquinol (QH2)
- Elle fait partie de 2 voies métaboliques: chaîne respi et cycle de Krebs
- Seule enzyme du cycle de Krebs qui n’est pas libre dans la matrice
- Ne participe pas au gradient de protons
- N’est encrée dans la membrane interne que du côté de la matrice, donc pas de canal entre matrice et espace intermembranaire que les protons peuvent emprunter
Description de l’Ubiquinone
- Tous électrons de rassemblent au niveau de l’Ubiquinone
- C’est une molécule amphiphile relativement lipophile, donc soluble dans les graisses
- Capable de se déplacer dans la partie non polaire de la membrane
- Transporteur d’électrons
- Peut capter des électrons provenant du NADH ou du FADH2 pour se transformer en ubiquinol
- Acheminera les électrons au complexe 3
- Navette entre complexe 1&3 ou 2&3
Description du complexe 3: cytochrome C réductase
- Capte les électrons de l’ubiquinol et les transferts sur le cytochrome C
- L’ubiquinol des électrons sont transférés vers l’ion Fe3+ du cytochrome C pour le réduire en Fe2+
- Fonctionne comme pompe à protons
- Une fois que l’ubiquinol a donné ses électrons, il sera oxydé en ubiquinone qui pourra retourner au complexe 1 ou 2 et recommencer un autre cycle dans la chaîne de transport des électrons
Description du cytochrome C
- Petite prot soluble dans l’eau qui transporte les électrons entre les complexes 3&4
- Solution dans l’espace intermembranaire
- Se promène surface la surface externe de la membrane interne des mitochondries
- Ion Fe3+ est au centre d’un hème qui accepte les électrons
Description du complexe 4: cytochrome C oxydase
- Transfert les électrons du cytochrome C vers l’O2 et le réduit en eau
- Elles utilisent quotidiennement 500L d’O2 que nous inspirons par les poumons
- Fonctionne aussi comme pompe à protons et transfert protons de la matrice à l’espace intermembranaire
Description du dernier complexe: ATP synthase
- Électrons sont parvenus à leur but: l’O2
- Ces derniers ont investi leur énergie dans gradient de protons
- Ces gradient va être utilisé pour produire de l’ATP grâce à l’ATP synthase
- Fonctionne comme une pompe à protons, mais en sens inverse: protons s’écoulent de l’espace intermembranaire vers la matrice. Doivent passer par canal à proton à l’intérieur du complexe enzymatique
- Elle catalyse des réactions qui défont le gradient de proton pour produire de l’ATP
Caractéristiques des mitochondries
- La ou les enzymes de la chaîne respi sont situées
- 2 systèmes de membranes: Membrane externe- lisse, perméable à presque tous les ions et molécules polaires Membrane interne- repliée sur elle-même et forme des crêtes dont la forme varie selon le type de cellule, imperméable à presque tous les ions et molécules polaires
- Membrane interne divise mitochondries en 2 compartiments: espace intermembranaire entre membrane interne et externe, et intérieur de la mitochondrie
- Complexes enzymatiques qui forment la chaîne respi sont situés dans membrane interne
- Matrice mitochondriale: espace à l’intérieur des 2 membranes, composée de différentes enzymes et métabolites
