Cours 9 Partie 1 - Le cycle de l'azote, l'organification de l'azote et la balance azotée

Question 1

V ou F. L’azote dans l’air est chimiquement inerte.

Answer 1

V

Question 2

L’azote compose quel % de l’air qu’on respire?

Answer 2

70 %

Question 3

V ou F. On peut utiliser directement l’azote qu’on respire sans avoir à le modifier. Expliquer.

Answer 3

F. La molécule d’azote est très stable à cause de sa triple liaison.

Question 4

V ou F. La réaction de réduction de l’azote est favorable thermodynamiquement.

Answer 4

V

Question 5

Que doit-on faire avec l’azote pour pouvoir l’assimiler?

Answer 5

Le convertir en ammoniaque, c’est ça qu’on assimile

Question 6

V ou F. Tous les organismes possèdent le catalyseur pour la réaction de réduction de l’azote. Pourquoi?

Answer 6

F, seulement quelques espèces de bactéries. L’énergie d’activation de la réaction est bien trop élevée pour se produire dans des conditions physiologiques.

Question 7

Qu’est-ce la fixation de l’azote?

Answer 7

La conversion de l’azote (N2) en ammoniaque (NH3)

Question 8

Quel autre nom donne-t-on à la fixation de l’azote?

Answer 8

La diazotrophie

Question 9

Quelle est l’enzyme nécessaire à la fixation de l’azote?

Answer 9

la nitrogénase

Question 10

Quel % de l’azote fixé provient des organismes effectuant la fixation de l’azote?

Answer 10

90 %

Question 11

L’enzyme nécessaire à la fixation de l’azote utilise quel type de système pour réduire l’azote?

Answer 11

un système de transport d’électrons

Question 12

V ou F. L’enzyme pour la fixation de l’azote ne nécessite pas d’énergie car son ∆G est négatif.

Answer 12

F. Elle a besoin d’énergie pour le processus de transport d’électrons vers l’azote entre les 2 sous-unités de l’enzyme.

Question 13

Quelle sont les 2 sources d’électrons de la nitrogénase?

Answer 13

La ferrédoxine ou la flavodoxine (2 agents réducteur fort)

Question 14

Quels sont les 2 centres que la nitrogénase utilise comme transporteur d’électrons?

Answer 14

• centre Fe-S (fer-souffre)

- centre Fe-Mo (fer- molybdène)

Question 15

V ou F. La nitrogénase a besoin de conditions aérobiques strictes.

Answer 15

F. Elle a besoin de conditions anaérobiques strictes.

Question 16

Quel autre phénomène peut catalyser la fixation de l’azote?

Answer 16

la foudre

Question 17

Quelles sont les deux sous-unités de la nitrogénase?

Answer 17

• partie réductase

- partie dinitrogénase

Question 18

Le mouvement d’électrons dans la nitrogénase se fait de quelle sous-unité à quelle sous-unité?

Answer 18

de la partie réductase à la partie dinitrogénase

Question 19

Quelles sont les 2 sortes de bactéries qui fixent l’azote?

Answer 19

• bactérie anaérobique du sol

- bactérie aérobique en symbiose avec des racines de légumineuses, exemple le rhizobium

Question 20

Quel échange font les bactéries fixatrices d’azote avec la plante avec laquelle elles sont en symbiose?

Answer 20

la bactérie prend des sucres de la plante (la plante fournit la bactérie en énergie) et la bactérie fournit de l’azote à la plante

Question 21

Comment font les bactéries fixatrices d’azote en symbiose avec une plante pour obtenir leurs conditions anaérobiques?

Answer 21

la plante protège la bactérie de l’oxygène avec la leghémoglobine, une protéine qui contient un groupe hème

Question 22

V ou F. Les bactéries aérobiques fixatrices d’azote ne fournissent pas assez d’azote pour les besoins de la plante avec laquelle elles sont en symbiose.

Answer 22

F. Elles en fournissent trop : le surplus dont la plante n’a pas besoin ira dans le sol pour l’enrichir.

Question 23

V ou F. Il est possible de fixer l’azote de façon industrielle. Expliquer.

Answer 23

V. Le processus consomme 2% de l’énergie produite par l’homme, utilise des températures très élevées (300 à 500° C) et des pressions de plus de 300 atm pour casser la triple liaison.

Question 24

L’azote fixé de façon industrielle est utilisée pour quoi en majorité?

Answer 24

Il est utilisé comme engrais

Question 25

Quel est le mauvais côté de la fixation industrielle de l'azote?

Answer 25

L'excès d'engrais fait pousser des algues qui consomment l'oxygène, empêchant d'autres organismes de survivre. Cela crée des zones mortes dans des estuaires de grands fleuves.

Question 26

Quelles sont les 3 étapes du cycle de l'azote?

Answer 26

1 - fixation 2 - nitrification 3 - dénitrification

Question 27

Que se passe-t-il à l'étape de la fixation du cycle de l'azote? Que permet cette étape?

Answer 27

L'azote (N2) est fixé en ammoniaque (NH3). Cette étape rend l'azote disponible pour les être vivants sous une forme assimilable.

Question 28

Que se passe-t-il à l'étape de la nitrification du cycle de l'azote? Qu'est-ce qui permet de le faire?

Answer 28

C'est une réaction d'oxydation faite par les bactéries qui converti l'ammonium en nitrites (NO2-) et en nitrates (NO3-). Ce sont 2 types de bactérie différente qui convertissent soit en nitrite, soit en nitrate.

Question 29

Que se passe-t-il à l'étape de la dénitrification du cycle de l'azote?

Answer 29

Des bactéries dénitrifiantes réduisent les nitrates (NO3-) en azote (N2). L'azote retourne alors dans l'atmosphère

Question 30

Une plante en symbiose avec une bactérie fixatrice d'azote assimile l'azote sous quelle forme?

Answer 30

ammonium

Question 31

Une plante qui n'est pas en symbiose avec une bactérie fixatrice d'azote assimile l'azote sous quelle forme?

Answer 31

nitrate

Question 32

Qu'est-ce l'ammonification?

Answer 32

production d'ammonium à partir de matière organique en décomposition faite par les bactéries et les champignons

Question 33

Qu'est-ce que l'assimilation dans le cycle de l'azote?

Answer 33

C'est le processus utilisé par la plupart des plantes et autres microorganismes pour obtenir de l’azote

Question 34

V ou F. La réaction de l'assimilation de l'azote est une réaction d'oxydation.

Answer 34

F, c'est une réduction

Question 35

Quelle est la première étape de la réaction de l'assimilation de l'azote?

Answer 35

NO3- (Nitrate) → NO2- (Nitrite)

Question 36

Quelle est l'enzyme qui catalyse la première étape de la réaction de l'assimilation de l'azote?

Answer 36

nitrate réductase

Question 37

Quelle est la deuxième étape de la réaction de l'assimilation de l'azote?

Answer 37

NO2- (Nitrite) → NH3 (ammoniaque) + H2O

Question 38

Quelle est l'enzyme qui catalyse la deuxième étape de la réaction de l'assimilation de l'azote?

Answer 38

nitrite réductase

Question 39

Les enzymes des 2 étapes de la réaction de l'assimilation de l'azote catalyse quoi exactement?

Answer 39

le transfert d'électron entre le NADPH et le produit de chaque réaction

Question 40

Quel est l'agent réducteur utilisé dans les 2 réactions de l'assimilation de l'azote?

Answer 40

NADPH

Question 41

Quel est le cofacteur utilisé dans les 2 réactions de l'assimilation de l'azote?

Answer 41

molybdène

Question 42

Qu'est-ce l'organification de l'azote?

Answer 42

conversion de l'azote inorganique (NH3) en composé de carbone, c'est-à-dire que l'azote est attaché à des atomes de carbone

Question 43

Quels sont les 2 composés d'azote carbonifié les plus importants?

Answer 43

glutamate et glutamine

Question 44

Quels sont 2 composés d'azote carbonifié de moindre importance, mais qui contribue quand même au pool d'azote organique?

Answer 44

asparagine et carbamoyl-phosphate

Question 45

Les composés primaires azotés participent à la synthèse de quels composés organiques (5, les plus importants)?

Answer 45

- les autres acides aminés - purine - pyrimidine - sucres - lipides aminés

Question 46

Quelle enzyme permet la synthèse des acides aminés à partir des composés primaires azotés?

Answer 46

aminotransférase

Question 47

Quelle est la différence entre une enzyme synthétase et une enzyme synthase?

Answer 47

la synthétase utilise de l'ATP, la synthase n'en utilise pas

Question 48

Quelles sont les 2 voies secondaires de l'organification de l'ammoniaque (nom de l'enzyme)?

Answer 48

asparagine synthétase | carbamoyl-phosphate synthétase

Question 49

Quelle est la principale réaction d'organification de l'azote qui produit de la glutamine (nom de l'enzyme)? Et son acronyme?

Answer 49

glutamine synthétase (GS)

Question 50

Quelle est la principale réaction d'organification de l'azote qui produit du glutamate chez les procaryotes et les plantes (nom de l'enzyme)? Et son acronyme?

Answer 50

glutamate synthase (GOGAT)

Question 51

Quelle est la principale réaction d'organification de l'azote qui produit du glutamate chez tous les organismes (nom de l'enzyme)? Et son acronyme?

Answer 51

glutamate déshydrogénase (GLUD)

Question 52

Quel est l'inhibiteur de la glutamine synthétase?

Answer 52

glufosinate, un métabolite bactérien utilisé comme herbicide

Question 53

À quoi sert la glutamine synthétase chez les mammifères?

Answer 53

neutraliser ou éliminer les ions NH3 toxiques par le foie et les reins

Question 54

V ou F. La glutamine synthétase a besoin d'ATP.

Answer 54

V

Question 55

Quels sont les substrats de la glutamine synthétase?

Answer 55

glutamate et NH3

Question 56

Quel est le produit de la glutamine synthétase?

Answer 56

glutamine

Question 57

Quel autre nom donne-t-on à la glutamate synthase (pas son acronyme)?

Answer 57

glutamine oxoglutarate aminotransférase

Question 58

Quels sont les substrats de la glutamate synthase?

Answer 58

glutamine + α-cétoglutarate

Question 59

Quels sont les produits de la glutamate synthase?

Answer 59

2 glutamates + NADP+

Question 60

Quel lien y a-t-il entre les réactions de la GS et de la GOGAT?

Answer 60

La GOGAT produit 2 mol de glutamate, l'une des 2 est utilisée comme source d'azote pour l'organisme, mais l'autre est utilisée pour la réaction de la GS. Donc, la glutamate synthase (GOGAT) assure la disponibilité du glutamate pour la réaction de la glutamine synthétase (GS)

Question 61

Quels sont les 3 mécanismes de régulation de l'activité de la glutamine synthétase?

Answer 61

- rétro-inhibition - modification covalente - contrôle de l'expression génique de l'enzyme

Question 62

Avec quels composés (et combien) se fait la régulation par rétro-inhibition de la glutamine synthétase?

Answer 62

9 composés : des composés azotés dérivés de la glutamine ou du glutamate, ce qui indique à l’enzyme si les besoins d’azote ont été comblés

Question 63

La régulation par rétro-inhibition de la glutamine synthétase est une inhibition cumulative. Qu'est-ce que ça signifie?

Answer 63

la présence des neuf régulateurs allostériques est requise pour une inhibition complète

Question 64

Quelle est la modification faite lors de la régulation par modification covalente de la glutamine synthétase?

Answer 64

adénylation (addition d'AMP) dans le site actif de la glutamine synthétase

Question 65

Comment la modification covalente de la glutamine synthétase régule son activité?

Answer 65

les modifications covalentes rendent la glutamine synthétase plus sensible aux inhibiteurs allostériques (mécanisme de rétro-inhibition)

Question 66

L'adénylation de la glutamine synthétase est sensible à la concentration de quelle molécule?

Answer 66

glutamine

Question 67

Quelle est l'enzyme de l'adénylation de la glutamine synthétase?

Answer 67

adénylyl transférase, elle catalyse l'adénylation et la déadénylation

Question 68

V ou F. Quand les niveaux de glutamine sont élevés, la GS est davantage adénylée.

Answer 68

V

Question 69

V ou F. L'adénylation de la glutamine synthétase active l'enzyme.

Answer 69

F. Elle est inactive si elle est adénylée

Question 70

Quels sont les substrats de la glutamate déshydrogénase?

Answer 70

α-cétoglutarate + NH3

Question 71

Quels sont les produits de la glutamate déshydrogénase?

Answer 71

glutamate

Question 72

V ou F. La réaction de la glutamate déshydrogénase est une réaction rédox.

Answer 72

V

Question 73

Dans la réaction de la glutamate déshydrogénase, quelle est la réaction de réduction? la réaction d'oxydation?

Answer 73

réduction : α-cétoglutarate + NH3 → glutamate | oxydation : contraire de la réduction : glutamate → α-cétoglutarate + NH3

Question 74

Quel est l'agent réducteur de la réaction de la glutamate déshydrogénase?

Answer 74

NADH ou NADPH selon le tissus/organisme

Question 75

Chez les plantes, à quoi sert principalement la réaction de la glutamate déshydrogénase?

Answer 75

assimilation de l'ammoniaque quand les concentrations d'ammoniaque sont élevées

Question 76

Chez les animaux, à quoi sert principalement la réaction de la glutamate déshydrogénase?

Answer 76

formation d’ammoniaque pour l’élimination et la récupération de l’énergie contenue dans la chaîne carbonée, donc pour éliminer l’excès d’azote

Question 77

Qu'est-ce qui détermine si c'est la réaction d'oxydation ou de réduction qui a lieu pour la réaction de la glutamate déshydrogénase?

Answer 77

la concentrations des réactifs et des produits

Question 78

V ou F. Le Km de l'ammoniaque pour la GS est plus faible que pour GLUD.

Answer 78

V. L'affinité entre l'ammoniaque et la GS est donc plus élevée qu'entre l'ammoniaque et la GLUD.

Question 79

À quel moment la GLUD fonctionne?

Answer 79

seulement lorsque les concentrations d'ammoniaque sont très élevées

Question 80

Quelle est la définition de la balance azotée?

Answer 80

la différence entre l'apport en produits azotés dans la diète et les pertes

Question 81

Quelle est la source la plus importante d'azote dans notre diète?

Answer 81

les protéines

Question 82

Quelle est la quantité de protéines qu'une personne devrait manger pour combler ses besoins en azote et en acides aminés?

Answer 82

C'est la quantité qui permet maintenir la balance entre l’azote ingéré et l’azote excrété

Question 83

Un adulte en bonne santé a une balance azotée nulle, positive ou négative?

Answer 83

nulle : apport = exécrétion

Question 84

V ou F. Lorsque la balance azotée est positive, l'apport en azote est plus grand que l'excrétion.

Answer 84

V. apport > excrétion

Question 85

Dans quels cas la balance azotée est-elle positive?

Answer 85

croissance, grossesse, récupération post-jeûne

Question 86

V ou F. Lorsque la balance azotée est négative, l'apport en azote est plus grand que l'excrétion.

Answer 86

F. apport < excrétion

Question 87

Dans quels cas la balance azotée est-elle négative?

Answer 87

jeûne, vieillissement, maladie (ex. cancer)

Question 88

V ou F. Un des rôles des protéines est de stocker des produits azotés.

Answer 88

F

Question 89

Chez les mammifères, un déficit en apport d'azote se traduit par quoi?

Answer 89

dégradation des protéines principalement dans les muscles

Question 90

Quel est le besoin en protéine (g/kg) par jour pour un adulte?

Answer 90

0,8 g/kg

Question 91

Pourquoi est-il essentiel d'avoir une diète variée?

Answer 91

Pour obtenir de la diète tous les acides aminés essentiels. Des protéines de « haute qualité » (viande, volaille, soya, quinoa) contiennent tous les acides aminés essentiels, mais la plupart des aliments à base de plante manquent d'au moins un acide aminé essentiel

Question 92

La pellagre est causée par un manque en quoi?

Answer 92

un manque de tryptophane et de vitamine B3 (niacine), les personnes n'ayant pas une diète contenant tous les acides aminés essentiels peuvent la développer

Question 93

Qu'est-ce que le kwashiorkor? Dans quel cas est-il développé?

Answer 93

Une maladie causée par un grave problème nutritionnel, surtout causée par une carence en protéine. Il touche les enfants de 2-3 ans, quelques mois après un sevrage brutal du lait maternel qui est riche en protéine. La diète adulte ne couvre plus les besoins en protéines

Question 94

Qu'est-ce que le marasme?

Answer 94

Une maladie causée par un grave problème nutritionnel, surtout causée par une carence énergétique (calories).