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bcm1502 > Cycle de Krebs > Flashcards

Cycle de Krebs Flashcards

Cycle de l'acide citrique

1
Q

Le pyruvate est le premier substrat qui entre dans le cycle de l’acide citrique. Vrai ou faux?

A

Faux. C’est en fait l’acétyl-CoA.

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Q

Combien de réactions enzymatiques sont impliquées dans le cycle de l’acide citrique?

A

8 réactions enzymatiques.

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3
Q

Où a lieu le cycle de Krebs?

A

Dans la matrice des mitochondries.

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4
Q

Comment est-ce que le pyruvate arrive à entrer dans la mitochondrie? De quel type de transport s’agit-il?

A

Le pyruvate peut entrer dans la mitochondrie via un transporteur pyruvate-H+ découvert en 2012.

Il s’agit d’un transfert facilité par symport pyruvate-H+ spécifique.

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5
Q

L’oxydation des glucides par le cycle de l’acide citrique se fait dans des conditions aérobiques. Vrai ou faux?

A

Vrai.

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6
Q

Quels sont les réactifs et les produits de la réaction globale du cycle de Krebs?

A

Réactifs :
3 NAD+
1 FAD
1 GDP
1 Acétyl-CoA

Produits :
3 NADH+
1 FADH2
1 GTP
1 CoA
2 CO2

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7
Q

Quels sont les groupes qui sont oxydés tout au long du cycle de l’acide citrique et ils entrent sous quelle forme dans le cycle?

A

Les groupements acétyles sont oxydés tout au long du cycle.

Ils entrent sous forment d’acétyl-CoA.

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8
Q

L’acétyl-CoA est un cofacteur central, il s’agit du produit commun de la dégradation des glucides, des acides gras et des acides aminés. Vrai ou faux?

A

Vrai.

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9
Q

L’acétyl-CoA est-il riche en énergie? Si oui, qu’est-ce qui le rend riche en énergie.

A

Oui, la liaison thioester que l’acétyl-CoA possède est riche en énergie.

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10
Q

Quelle molécule permet la production de l’acétyl-CoA?

A

Le complexe de la pyruvate déshydrogénase (PDC)

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11
Q

Combien d’enzymes composent le complexe pyruvate déshydrogénase (PDC)?

A

Le PDC est un complexe multienzymatique de trois enzyme.

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12
Q

Qu’elles sont les molécules impliquées dans la production l’acétyl-CoA. Mentionnez les molécules de départ et les produits.

A

Réactifs : (Molécules de départ)
1 Pyruvate
1 CoA
1 NAD+

Produits :
1 Acétyl-CoA
1 CO2
1 NADH
1 H+

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13
Q

Le PDC est un grand complexe qui est visible par microscopie électronique. Vrai ou faux?

A

Vrai.

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14
Q

Décrire la structure du complexe de la pyruvate déshydrogénase.

A

L’enzyme E2 forme une molécule de forme cubique au centre du complexe.
L’enzyme E1 forme des dimères qui s’associent au centre des 12 arrêtes de la molécule cubiques.
L’enzyme E3 forment des dimères qui s’associent au centre des six faces du cube.

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15
Q

Pourquoi est-ce que le complexe de la pyruvate déshydrogénase (PDC) et la forme prise par ses trois enzymes du favorise l’efficacité catalytique de la réaction? (3)

A
  1. Cette forme diminue la distance que doivent parcourir les substrats et produits de la réaction, ce qui augmente la vitesse.
  2. Le PDC minimise les réactions ne faisant pas partie de la voie métabolique.
  3. Le PDC régule des réactions de façon coordonnée.
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16
Q

Quelle structure du PDC assure le transfert des intermédiaires entre les différentes sous-unités du complexe? Où se situe-t-elle?

A

Le bras lipoyllysyl assure le transfert des intermédiaires entre les sous-unités du complexe.

C’est un groupe entre les liaisons bisulfures du lipoamide et squelette de la E2.

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17
Q

Décrire le mouvement du bras lipoyllysyl.

A

Il fait une liaison souple sur l’enzyme E2 qui lui permet de faire un mouvement de pendule entre les sous-unités E1 et E3.

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18
Q

Pourquoi l’arsenic est-il toxique?

A

Car il se lie de façon covalente aux groupements sulfydryles du bras lipoyllysyl. Cette liaison inactive donc les enzymes qui interagissent avec la lipoamide. Donc le cycle de Krebs ne peut se faire.

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19
Q

Quelles sont les cinq coenzymes du complexe de la pyruvate déshydrogénase et où sont-elles retrouvées dans le complexe?

A
  1. Thiamine pyrophosphate (TPP) : Liée à la E1 ;
  2. L’acide lipoïque : Liée à la E2 via une Lys ;
  3. Coenzyme A (CoA) : Substrat de la E2 ;
  4. FAD : Liée à la E3 ;
  5. NAD+ : Substrat pour la E3.
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20
Q

Décrire les cinq réactions du PDC impliquant les enzymes E1, E2 et E3 et les coenzymes TPP, NAD+, lipoamide et CoA.

A
  1. La E1 avec le TPP (liés) décarboxyle le pyruvate. Il y a donc formation du hydroxyléthyl-TPP ;
  2. Il y a une attaque du carbanion de l’hydroxyéthyle-TPP sur le groupe disulfure du lipoamide (lié à la E2) ;
  3. La E2 catalyse le transfert du groupe acétyl sur le CoA. Ce qui forme l’acétyl-CoA ;
  4. La E3 réoxyde la dihydrolipoamide;
  5. La E3 est réoxydé et réduit par le NAD+.
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21
Q

Le complexe PDC régule l’entrée d’unité acétyl dans le cycle. Pourquoi est-ce nécessaire et quels sont les deux modes de régulations possibles?

A

Cette régulation est nécessaire car la production de l’acétyl-CoA par le pyruvate est irréversible. Il est donc important quelle soit régulée.

Les modes de régulation possible sont l’inhibition par les produits NADH et acétyl-CoA ou la modification covalente de la E1 par phosphorylation.

22
Q

Quel mode de régulation de l’entrée d’unité acétyl dans le cycle citrique par le complexe PDC est le plus utilisé?

A

La régulation par inhibition par les produits NADH et acétyl-CoA.

23
Q

Expliquez comment fonctionne le mode de régulation de l’entrée d’unité acétyl dans le cycle citrique par le complexe PDC, par modification covalente de la E1 par phosphorylation.

A

Il y a une modification chimique (phosphorylation) de la E1, l’empêchant ainsi de commencer la réaction qui produit l’acétyl-CoA.

24
Q

Qu’est-ce que la première réaction enzymatique du cycle de Krebs implique? Qu’elle est l’enzyme impliquée?

A

L’enzyme impliquée est la citrate synthétase.

Cette réaction implique la condensation de l’acétyl-CoA et de l’oxaloacétate.

La liaison de l’oxaloacétate à la citrate synthétase engendre un changement conformationnel (rotation de 18’) qui forme le site de liaison pour l’acétyl-CoA.

Suite à la liaison de l’acétyl-CoA (formation du citryl CoA), une molécule à six carbones appelée citrate est formée.

25
Q

Quel est donc le rôle de la citrate synthétase dans sa catalyse de la première réaction du cycle de Krebs?

A

Cette enzyme permet la formation du site de liaison pour l’acétyl-CoA sur l’oxaloacétate, pour permettre leur condensation, et donc, la synthèse du citrate.

26
Q

La réaction de condensation de acétyl-CoA et de l’oxaloacétate est un mécanisme désordonné. Vrai ou faux?

A

Faux. Il s’agit de mécanisme séquentiel ordonné.

27
Q

Décrivez la deuxième réaction du cycle de l’acide citrique en indiquant qu’elle enzyme est utilisée.

A

L’aconitase est l’enzyme qui catalyse cette réaction.

Il s’agit d’une isomérisation réversible du citrate en isocitrate. Un intermédiaire nommé cis-aconitate est également impliqué.

28
Q

Quel est le but de l’isomérisation? Expliquez en précisant ce qui se passe au niveau des groupes carboxyméthyles Pro-S et Pro-R.

A

Le but de l’isomérisation est de déplacer le groupement hydroxyle du carbone 3 (Pro-S) vers le carbone 2 (Pro-R).

L’isomérisation se fait au niveau du groupement hydroxyle du carbone 3 (Pro-S). Lors de ce mécanisme, un basculement à 180 degré de la molécule permet de déplacer le groupement hydroxyle sur le carbone 2 (Pro-R).

29
Q

L’aconitase contient un centre fer-soufre (4Fe-4S). Quel est son rôle?

A

Le rôle du centre fer-soufre est essentiel pour la deuxième réaction.

Il joue un rôle dans l’isomérisation du citrate en isocitrate en facilitant les réarrangements des groupements fonctionnels de la molécule.

30
Q

Que se passe-t-il lors de la troisième réaction du cycle de Krebs et quelle enzyme catalyse cette réaction? Quel cofacteur est nécessaire à cette enzyme pour faire sa catalyse?

A

Lors de la troisième réaction, il y a une décarboxylation oxydative de l’iso-citrate catalysée par l’isocitrate déshydrogénase. Il y a formation du premier CO2, de NADH, de H+ et du a-cétoglutarate.

L’isocitrate déshydrogénase nécessite le cofacteur Mn pour sa réaction.

31
Q

À la fin de la troisième réaction du cycle de Krebs, on se retrouve avec une molécule à six carbones. Vrai ou faux?

A

Faux. L’ a-cétoglutarate est composé de cinq carbones.

32
Q

L’enzyme a-cétoglutarate déshydrogénase catalyse la quatrième réaction du cycle de Krebs. Qu’implique cette réaction?

A

Elle implique la décarboxylation de l’a-cétoglutarate avec production des 2e NADH et CO2.

33
Q

L’enzyme a-cétoglutarate déshydrogénase possède un complexe multienzymatique similaire au complexe de la pyruvate déshydrogénase. Vrai ou faux?

A

Vrai.

34
Q

Quels sont les produits de la quatrième réaction du cycle de Krebs?

A

Le succinyl CoA, un CO2 et un NADH.

35
Q

Pourquoi est-ce que le succinyl CoA est riche en énergie?

A

Car il possède une liaison thioester riche en énergie.

36
Q

Pourquoi est-il possible de former un GTP à partir du succinyl CoA lors de la cinquième réaction du cycle de Krebs?

A

Il est possible de faire l’hydrolyse du succinyl CoA pour produire un GTP car le succinyl est riche en énergie.

37
Q

Quelle enzyme catalyse la cinquième réaction du cycle de Krebs?

A

La succinyl-CoA synthétase.

38
Q

Décrivez comment on passe du succinyl CoA au succinate et comment le GTP est formé.

A

Il y a d’abord phosphorylation du succinyl-CoA. Celui-ci va réagir avec le phosphore pour former du succinyl phosphate et du CoA. Le phosphore est ensuite transféré à l’enzyme succinyl-CoA synthétase, pour libérer le succinate.

Le GTP est formé par l’attaque du GDP sur le groupement phosphore de l’enzyme.

39
Q

Quel est le rôle de l’enzyme succinate déshydrogénase dans la sixième réaction du cycle de l’acide citrique? Précisez le nom du substrat et du produit.

A

Elle catalyse la déshydrogénation stéréospécifique du succinate en furamate.

40
Q

Quels sont les équivalents produits lors de la déshydrogénation du succinate (sixième réaction du cycle de Krebs)?

A

FADH2

41
Q

Lequel de ces faits en lien avec la sixième réaction du cycle de Krebs est vrai :

  1. Le cofacteur NAD+ est lié par covalence à l’enzyme ;
  2. L’enzyme succinate déshydrogénase a un lien direct avec la chaîne respiratoire.
A

Il s’agit du cofacteur FAD qui est lié par covalence à l’enzyme et non le NAD+.

Le fait vrai est donc le deuxième : L’enzyme succinate déshydrogénase a un lien direct avec la chaîne respiratoire.

42
Q

Comment est-ce que l’enzyme succinate déshydrogénase se distingue des autres enzymes du cycle de l’acide citrique?

A

Il s’agit de la seule enzyme membranaire du cycle.

43
Q

Le furamate produit à la sixième étape du cycle de Krebs est un alcène trans. Vrai ou faux?

A

Vrai.

44
Q

Que se passe-t-il lors de la septième réaction du cycle de Krebs et quelle enzyme catalyse cette réaction. Précisez le substrat et le produit obtenu.

A

L’enzyme furamase catalyse l’hydratation de la double liaison du furamate pour former du S et L-malate.

45
Q

La malate déshydrogénase catalyse la huitième et dernière réaction du cycle de Krebs. Quels sont les produits obtenus?

A

Il y a production d’équivalents réducteurs NADH et H+ et régénération de l’oxaloacétate par la déshydrogénation du malate.

46
Q

Quelles réactions enzymatiques du cycle de Krebs contrôle le flux/la vitesse du cycle de Krebs? Nommez les enzymes qui les catalyse. (3)

A
  1. La première réaction : La condensation de l’acétyl-CoA et de l’oxaloacétate, catalysée par la citrate synthétase.
  2. La troisième réaction : La décarboxylation oxydative de l’iso-citrate, catalysée par l’isocitrate déshydrogénase.
  3. La quatrième réaction : La décarboxylation de l’a-cétoglutarate, catalysée par l’a-cétoglutarate.
47
Q

Quelle autre réaction peut réguler le cycle de Krebs? Nommez l’enzyme responsable de cette réaction et comment elle régule le cycle?

A

Le complexe de la pyruvate déshydrogénase régule l’entrée d’unité acétyl dans le cycle lors de la production de l’acétyl-CoA, régulant par le fait même le cycle de Krebs.

48
Q

Quelles sont les deux manières de réguler le cycle de Krebs? Précisez quelles sont les molécules qui peuvent jouer un rôle dans ces deux méthodes.

A
  1. Inhibition par produits :

Les NADH et H+, le succinyl-CoA, le citrate et l’acétyl-CoA.

  1. Rétrocontrôle (feedback) par intermédiaires formés au cours de cycle de Krebs :

Le succinyl-CoA.

49
Q

Le cycle de Krebs a des rôles anabolique et catabolique. Comment appelle-t-on ce caractère? Mentionnez les rôles du cycle.

A

Ce caractère se nomme amphibolique.

Le cycle de Krebs joue un rôle catabolique en produisant de l’énergie, mais aussi anabolique car il y a synthèse de molécules.

50
Q

Il existe des mutations de gènes qui codent pour les enzymes du cycle de Krebs corrèlent avec certains cancers. Donnez un exemple.

A

Réponses possibles :

  1. Mutation chez la furamase : Cancers du rein et cancer des muscles.
  2. Mutation chez la succinate déshydrogénase : Cancer du système nerveux.
  3. Isocitrate déshydrogénase : Cancer du sang et tumeur du cerveau.
51
Q

Quelle approche thérapeutique pour le cancer a été approuvé en 2017?

A

Des inhibiteurs de l’isocitrate déshydrogénase.

bcm1502 (10 decks)

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