Cycle de l'acide citrique Flashcards

1
Q

Nomme ses généralités

A
  • Voie catabolique oxydative de l’acétyl-CoA (en CO2).
  • L’O2 (aérobie) est l’accepteur final d’électrons
    (phosphorylation oxydative).
  • Les enzymes impliqués sont tous mitochondriaux.
  • Participe au catabolisme et à l’anabolisme.

8 réactions dont
4 sont des
oxydations.

L’oxaloacétate
est régénéré.

Produit 3
NADH+H+, 1
FADH2 et 1 GTP.

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Q

Explique l’importance de l’acétyl-CoA

A

Le pyruvate peut aller vers le PC pour faire de l’OAA (néoglucogénèse) ou devenir de l’acétyl-CoA avec la PDH (attention si augmentation acétyl-CoA, PDH sera favorisée) pour cycle acide citrique

Quand il y a augmentation d’AG dans corps, il y a augmentation de corps cétonique et se transforme direct en acétyl-CoA

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3
Q

Dans un processus anabolique…

A

Il y a diminution d’OAA (surement à cause de néoglucogénèse ou tout simplement en faisant le cycle) dans mito donc on doit refaire de OAA

Explication: lorsqu’un
intermédiaire du
cycle est utilisé,
il faut fabriquer
une nouvelle
molécule
d’oxaloacétate.

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4
Q

Le cycle:

A
  1. L’acétyl-CoA deviens de l’OAA
  2. OAA—»(Citrate synthase)—»Citrate

*H2O en CoA.SH

3.Citrate—»(Aconitase)—»Isocitrate

  1. Isocitrate—»(Isocitrate déshydrogénase)—» alpha-cétoglutarate

*NAD+ en NADH+H+ avec CO2

  1. alpha-cétoglutarate—»(alpha-cétoglutarate déshydrogénase)—»Succinyl-CoA

*CoA.SH et NAD+ deviens NADH+H+ et CO2

  1. Succinyl-CoA—»(Succinate thokinase)—»Succinate

*Formation CoA.SH, GTP et ATP

7.Succinate—»(Succinate déshydrogénase)—»Fumarate

*FAD en FADH2

  1. Fumarate—»(Fumarase)—»L-Malate

*H2O bye-bye

9.L-Malate—-»(Malate déshydrogénase)—-»OAA

NAD+ en NADH+H+

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5
Q

Le cycle:

A

L’acétyl-CoA deviens de l’OAA

  1. OAA—»(Citrate synthase)—»Citrate

*H2O en CoA.SH

2.Citrate—»(Aconitase)—»Isocitrate

  1. Isocitrate—»(Isocitrate déshydrogénase)—» alpha-cétoglutarate

*NAD+ en NADH+H+ avec CO2

  1. alpha-cétoglutarate—»(alpha-cétoglutarate déshydrogénase)—»Succinyl-CoA

*CoA.SH et NAD+ deviens NADH+H+ et CO2

  1. Succinyl-CoA—»(Succinate thokinase)—»Succinate

*Formation CoA.SH, GTP et ATP

6.Succinate—»(Succinate déshydrogénase)—»Fumarate

*FAD en FADH2

  1. Fumarate—»(Fumarase)—»L-Malate

*H2O bye-bye

8.L-Malate—-»(Malate déshydrogénase)—-»OAA

NAD+ en NADH+H+

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6
Q

Étape de liaison

A
  • Glycolyse : cytoplasme
  • Cycle de l’acide citrique: matrice mitochondriale (et
    une réaction associée à la membrane interne)
  • Oxydation décarboxylante par le complexe pyruvate
    déshydrogénase (dans la mitochondrie).

Pyruvate + CoASH + NAD+ acétyl-CoA + CO2+ NADH+H+

 Cette réaction est irréversible. Chez les animaux, il est donc
impossible de produire du pyruvate à partir d’acétyl-CoA.

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7
Q

Complexe de la PDH

A
  • Dans la mitochondrie,
  • Constitué de 3 sortes d’enzymes (E1, E2 et E3),
  • Catalyse la décarboxylation oxydative du pyruvate et
    le transfert de l’acétyle au coenzyme A. Libère CO2, NADH + H, CoA, FAD
  • Réactions regroupées en 5 étapes.
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8
Q

Étape 1

A
  • La citrate synthase: introduction de 2C
    (condensation d’acétyl-CoA et d’oxaloacétate)
  • Réaction irréversible et très favorisée (même si la
    concentration d’oxaloacétate est faible).
  • ∆G°’ = - 31,5 kJ/mol (hydrolyse du lien thioester) but = fabriquer ATP, mais ATP < -30,5KJ/mol. Pk pas d’ATP fait?, Il resterait 1.5Kj/mol pour continuer cycle et c’est bad
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9
Q

1re étape en détail

A
  1. OAA—»(Citrate synthase)—»Citrate

le lien C-S.CoA riche en énergie

citrate synthase libère CoA.SH, réutilisable pour former de l’acétyl CoA

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10
Q

Étape 2

A
  • Le citrate est un substrat peu propice à l’oxydation.
  • L’aconitase isomérise le citrate en isocitrate (un –OH
    secondaire qui peut être oxydé).

un alcool ternaire (citrate) deviens un alcool secondaire (isocitrate)

Citrate—»(Aconitase)—»Isocitrate

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11
Q

Étape 3

A
  • Décarboxylation
    oxydative de
    l’isocitrate.
  • Étape limitante et
    irréversible.
  • Par l’isocitrate
    déshydrogénase
    (étape régulée).

On viens chercher l’énergie des liens, les NADH + H+ sont pour la chaine

oxalosuccinate = intermédiaire instable

Isocitrate—»(Isocitrate déshydrogénase)—» alpha-cétoglutarate

CO2 formé

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12
Q

Étape 4

A
  • Décarboxylation de l’α-cétoglutarate.
  • Étape limitante et irréversible.
  • Par l’α-cétoglutarate déshydrogénase.

L’énergie libre de
l’oxydation est conservée
par la formation du
thioester.

Réaction similaire à
celle catalysée par le
complexe de la
PDH

forme NADH + H+ et CO2

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13
Q

Étape 5

A
  • Transformation en succinate par retrait du
    CoA.S.
  • Production d’une molécule de GTP
    (phosphorylation du substrat) éventuellement
    convertie en ATP.
  • Par la succinate thiokinase.

Phosphorylation au
niveau du substrat
(transfert de la
liaison riche en
énergie du CoA.SH
au GDP)

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14
Q

Étape 6

A
  • Déshydrogénation du
    succinate.
  • Par la succinate
    déshydrogénase.
    (membrane interne de la
    mitochondrie-complexe II)
  • Forme une molécule
    avec une liaison
    trans.

pk FAD et non NAD

1.enzyme plus affinité avec FAD que NAD
2.manque d’énergie pour faire NADH+H+ (3ATP) tandis qu’un FADH + H+ (2ATP)

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15
Q

Étape 7

A
  • Hydratation du
    fumarate en malate.
  • Par la fumarase.
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16
Q

Étape 8

A
  • Déshydrogénation du
    malate.
  • Par la malate
    déshydrogénase.
  • ∆Go’= + 29,4 kJ/mol.
    La quantité
    d’oxaloacétate est
    donc faible…

La côte à monter est haute, alors la solution: l’étape 1 tire sur la réaction 8 on tire sur OAA

17
Q

Les réactions de remplissage

A
  • Augmentation de la quantité d’oxaloacétate
    lorsque la demande énergétique est grande.

– La pyruvate carboxylase - convertit le pyruvate
en oxaloacétate, (MAJEURE)

– La PEP carboxykinase - convertit le PEP en
oxaloacétate (faible), (NÉOGLUCOGÉNÈSE)

– L’enzyme malique convertit le pyruvate en malate
(suivi de la transformation du malate en
oxaloacétate - voie mineure dans le foie).
(FOIE)

18
Q

Régulation PDH

A

– Soumis à un contrôle covalent;

 inactive lorsque phosphorylé (par la PDH kinase),
 active lorsque déphosphorylé (par la PDH phosphatase).

– Contrôle allostérique:
* PDH kinase:

Est inhibiteur: pyruvate
Sont activateurs: ATP, NADH + H+ et l’acétyl-CoA.

  • PDH phosphatase:

Sont activateurs: Ca2+

(muscles), insuline.

19
Q

Régulation La citrate synthase:

A

– Sont inhibiteurs: ATP, NADH+H+ et succinyl-CoA.

20
Q

L’isocitrate déshydrogénase

A

– Est inhibiteur: ATP.
– Sont activateurs: ADP et NAD+.

21
Q

L’α-cétoglutarate déshydrogénase:

A

– Sont inhibiteurs: NADH+H+ et succinyl-CoA
– Est activateur: AMP.

22
Q

Régulation via lipides

A

Si on a besoin de lipides, on est en besoin énergétique comblé donc on break cycle du citrate et accumule le citrate
Ce citrate, on l’envoie au cytoplasme et on fait lipides.

MAIS PAS DE SENS AVEC ATP–»c’est parce que les lipides=controle secondaire ATP va pas avoir inhibition ou non

23
Q

Cycle du glyoxylate

A
  • Les oléagineux (arachide, soya, noix) ne possèdent
    pas de réserves glucidiques pour soutenir la
    germination. Par ailleurs, la fabrication de
    glucides repose sur la photosynthèse et
    l’incorporation du CO2. Alors comment fabriquer
    des glucides en absence de lumière??? Les
    oléagineux doivent donc utiliser les triglycérides
    afin de produire les glucides… (est-ce possible
    chez les animaux?)
  • Les glyoxysomes renferment les enzymes
    nécessaires afin de « sauter » les 2 réactions de
    décarboxylation de l’acide citrique.

Convetir lipide en glucide comme chez plantes (glyoxysomes)

Shortcut 2e reaction (2e mol acyl-CoA) on dégage du succinate et forme du glyoxylate qui se transforme en L-malate direct