Métabolisme Énergétique

Question 1

Vrai ou faux. Une cellule ou un organisme ne peut pas créer de l’énergie?

Answer 1

Vrai, l’enneigé doit être extraite de l’environnement avant de pouvoir l’utiliser, la transformer ou l’emmagasiner

Question 2

Quels sont les types d’énergie ?

Answer 2

Cinétique (associée au mouvement)
Potentielle (hauteur d’une masse)
Chimique

Question 3

Qu’est-ce que la thermodynamique ?

Answer 3

L’étude des échanges d’énergie à l’intérieur d’un système
Cellule utilise énergie chimique des composés organiques

Question 4

Quelles sont les réactions chimiques?

Answer 4

Exorgoniques (dégagent de l’énergie)
Endergoniques (nécessitent des l’énergie)

Question 5

Quelles réactions sont produites par rapport à la quantité d’énergie (delta G) libre produite?

Answer 5

Delta G < 0 : réaction exergonique (se produit spontanément)
Delta G > 0 : réaction endergonique
Delta G=0 : réaction en équilibre (se fait aussi vite dans un sens que dans l’autre)

Question 6

Qu’est-ce qui influence la quantité d’énergie libre (delta G)?

Answer 6

Concentration de tous les composés
Température
PH

Question 7

Quelle est la loi d’action de masse?

Answer 7

Si on augmente la concentration d’un intervenant d’un côté de la réaction, on favorise le sens de la réaction qui fera disparaître cet intervenant (pour retrouver équilibre)

Question 8

Qu’est-ce que le delta G global?

Answer 8

Energie totale (Somme des deta G indivuels)
Pour savoir si voie métabolique complète (séquence de réactions) est exo ou endo

Question 9

Vrai ou faux. Les enzymes peuvent modifier les concentrations finales des composés à l’equlibre ?

Answer 9

Faux, jamais
Elles ne font qu’accélérer la réaction

Question 10

A quoi sert le couplage des réactions biochimiques?

Answer 10

Former des réactions qui normalement ne se feraient pas
Réaction endergoniques obtiennent leur énergie d’activation grâce à un couplage avec une réaction exergonique (delta G global < 0)
Selon la somme des delta G

Question 11

Quels sont les composés riches en énergie ?

Answer 11

Phophates hautement énergétiques :
Carbomoyl phosphate
Créatine phosphate
ATP

Question 12

Quel est le rôle de l’ATP “

Answer 12

Source d’énergie pour les réactions biochimiques de cellule :
Synthèse protéine p, hormones, cholestérol, etc.
Contraction musculaire
Transport actif

Question 13

Quelle est la structure de l’ATP ?

Answer 13

Base azotée (adénine)
Sucre (ribose)
Phosphates (3) liaisons riches en energie

Question 14

Comment se fait la synthèse et l’hydrolyse de l’ATP ?

Answer 14

Biosynthèse dans mitochondrie : chaîne respiratoire mitochondriale
Hydrolyse : association avec Mg et hydrolyse par enzyme

Question 15

Qu’est-ce qui fait varier l’énergie libérée par l’hydrolyse de l’ATP?

Answer 15

Ph du milieu
Concentration en ions Mg2+

Question 16

Vrai ou faux. La somme des concentrations cellulaires de ATP, ADP et AMP est presque constante?

Answer 16

Vrai (2 à 10 mmol/L)

Question 17

Qu’est-ce que la créatine phosphate ?

Answer 17

Créatine phosphorylée par ATP donne créatine phosphate
Compose riche en énergie parce que la réaction de rait etre créatine phosphate -> créatine + ATP mais quand il y a présence de beaucoup d’ATP c’est plutôt créatine + ATP -> créatine phosphate qui est favorisée
Donc c’est une réserve d’énergie immédiatement utilisable par la cellule et un système tampon pour l’ATP

Question 18

Quels sont les autres composés riches en énergie (autres que atp)?

Answer 18

Acyls-coenzyme A (intermédiaires de beta-oxydation)
Phosphoénolpyruvate et 1,3-biphosphoglycérate (intermédiaires de glycolyse)
Carbamoyl phosphate (cycle de l’urée)

Question 19

Qu’est-ce qui facilite le couplage des réactions?

Answer 19

Catalysée par la glucokinase ou l’hexokinase

Question 20

Qu’est-ce que l’oxydoreduction?

Answer 20

Oxydation : perte d’électrons, perte de H+ et gain d’oxygène
Réduction : gains d’électrons, gain de H+ et perte d’oxygène
Réaction d’oxydoreduction est la combinaison des 2 demi-réactions toujours et toujours unidirectionnelle

Question 21

Qu’implique une réaction d’oxydoreduction?

Answer 21

Changement d’énergie libre
En présence de 2 réactions d’oxydoreduction, celle qui a le potentiel standard d’oxydoreduction (E0) le plus élevé sera réduit tandis que l’autre sera oxydé (électrons du couple le plus faible en E0 vers celui avec E0 plus élevé)

Question 22

Vrai ou faux. Les électrons peuvent être retransférés à la suite d’une réaction oxydoréduction?

Answer 22

Faux, les électrons ont un sens unique

Question 23

Pour quoi qu’est-ce que le transfert d’électrons ne se fait pas directement entre NADH + H+ et l’oxygène ?

Answer 23

Trop grande variation d’énergie entre les deux alors il y aurait une trop grande perte d’énergie sous forme de chaleur (presque explosion)
Donc électrons du NADH + H+ sont transférés graduellement vers l’oxygène pour canaliser l’énergie dans la chaîne respiratoire mitochondriale

Question 24

Que sont les co-facteurs?

Answer 24

Molécules qui sont capables de se passer des électrons
Participent à la réaction mais sont souvent recyclés
Doivent se lier à l’enzyme pour l’activer

Question 25

Quelles sont les voies métaboliques qui sont Les Sources d’énergie pour l’organisme?

Answer 25

Glycolyse
Beta-oxydation
Proteolyse

Question 26

Comment sont converties les nutriments en énergie?

Answer 26

Cycle de krebs (point d’intégration des voies métaboliques) : fournit ,à plus grande partie de l’énergie sous forme de molécules énergétiques reduites
Chaîne de respiration mitochondriale : convertit les équivalents réducteurs en ATP (but du métabolisme énergétique)

Question 27

Quel est le bilan pour 1 mole de glucides?

Answer 27

38 moles d’ATP

Question 28

Quel est le bilan pour une mole de palmitate?

Answer 28

129 moles d’ATP (avec la chaîne respiratoire)

Question 29

Quel est le bilan pour 1 mole d’acétyl-CoA?

Answer 29

12 moles d’ATP (action du cyle de krebs)

Question 30

Que composé la chaîne respiratoire mitochondriale?

Answer 30

Ensemble de transporteurs d’électrons localisés dans membrane interne mitochondrie:
3 complexes multiproteiques transmembranaires fixes (I, III et IV)
1 complexe membranaire qui ne travers pas la membrane (II)
2 transporteurs d’électrons mobiles (ubiquinone et cytochrome c)

Question 31

Quel est le rôle de la chaîne respiratoire mitochondrie?

Answer 31

Recueillies et oxyder les équivalents réducteurs formés durant le métabolisme des glucides, des lipides et des protéines

Question 32

Comment fonctionne la chain respiratoire mitochondries?

Answer 32

Transport graduel des H+ vers l’oxygène de complexe en complexe
Au final : équivalents réducteurs sont transformés en atp grâce à ATP synthase

Question 33

Comment est-ce que le NADH entre dans la mitochondries

Answer 33

Nécessite voie d’évitement du maltate (système de transport)

Question 34

Comment est-ce que les équivalents réducteurs de la beta-oxydation des lipides entrent dans mitochondries?

Answer 34

Sont produits dedans donc ils peuvent accéder directement à la chain respiratoire

Question 35

De quoi sont composés en gros les complexes de la chaîne respiratoire?

Answer 35

Plusiquers protéines pouvant accepter un électron et le passer au suivant (elles ont un site réactif pouvant accepter les équivalents réducteurs)
Ex: flavoproteines, cytochromes, coenzyme Q

Question 36

Quel est le complexe I?

Answer 36

NADH-Coenzyme Q reductase :
Entrée des équivalents réducteurs du NADH + H+
Oxydation du NADH + H+ en NAD+ et transfert des électrons vers l’ubiquinone
Pompage de protons de la matrice mitochondriale vers espace intermembranaire (en même temps)

Question 37

Quel est le complexe II?

Answer 37

Succinate-Coenzyme Q reductase:
Entrée des équivalents réducteurs du FADH2
Oxydation du FADH2 en FAD et transfert des électrons ver ubiquinone
Pas de pompage de protons

Question 38

Quel est le complexe III?

Answer 38

Cytochrome c reductase :
Acceptation des électrons de l’ubiquinol (ubiquinone réduite) et transfert au cytochrome C
Pompage de protons

Question 39

Quel est le complexe IV?

Answer 39

Cytochrome c oxydase :
Acceptation des électrons du cytochrome c un à un
Transfert des électrons en blocs de 4 à l’oxygène (dernière étape de la chaîne respiratoire)
Pompage de protons

Question 40

Qu’est-ce que ELA phosphorylation oxydative?

Answer 40

Couplage entre respiration cellulaire (oxydation) et synthèse d’ATP (phosphorylation)

Question 41

Quelle est la théorie chimiosmotique de Mitchell?

Answer 41

Énergie pour synthèse d’ATP par phosphorylation oxydative grâce au gradient de protons entre espace intermembranaire et matrice mitochondriale
Complexes I, II, IV agissent comme des pompes à protons donc protons s’accumulent dans espace intermembranaire (membrane interne étant imperméable aux ions) ce qui fait tourner ATP synthase (mouvement mécanique)

Question 42

Quel est le rendement de la phosphorylation oxydative?

Answer 42

3 molecules d’ATP par NADH + H+
2 molécules d’ATP par FADH2 (entre en complexe II donc fait une étape de moins)

Question 43

Qu’est-ce qui contrôle la vitesse de la respiration cellulaire?

Answer 43

Disponibilité en ADP (si concentration en ADP augmente, vitesse chaîne respiratoire augmente)
Disponibilité des substrats
Capacité des enzymes
Disponibilité de l’oxygène (oxygénation et circulation sanguine doivent être bonnes pour augmenter vitesse respiratoire)

Question 44

Que sont les inhibiteurs de la chaîne respiratoire ?

Answer 44

Poisons (agents chimiques): inhibent de façon spécifique sertaines étapes de la chaîne et donc bloquent respiration cellulaire et production d’ATP

Question 45

Que sont les agents découplants?

Answer 45

Agents découplants : inhibent ATP synthase ou découplent la phosphorylation et l’oxydation (permettent aux protons de revenir dans matrice sans passer par atp synthase) donc pas de formation d’ATP mais pas d’impact sur chaîne respiratoire

Question 46

Comment se fait la thermogenese?

Answer 46

Graisse brune peut produire chaleur pour maintenir température corporelle grâce à ses nombreuses mitochondries
Consommation d’oxygène sans synthèse d’ATP par protéine découplante activée par le froid
Donc métabolisme active et dégagement de chaleur