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BIO 1157 > Mitochondries et chloroplastes > Flashcards

Mitochondries et chloroplastes Flashcards

1
Q

Qu’est ce que la mitochondrie?

A

La mitochondrie est un organite à deux membranes et deux compartiments.

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Q

Comment se nomme le compartiment intérieur de la mitochondrie? Expliquer son organisation.

A

La matrice est le compartiment intérieur : c’est le lieu du cycle de Krebs et contient aussi de l’ADN circulaire et des ribosomes. Cette matrice est délimitée par la membrane interne formant de nombreuses crêtes, où se situent l’ATP synthétase et la chaîne de transport d’électrons.

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3
Q

L’espace intermembranaire est riche en _________.

A

H+

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4
Q

Quel organite est responsable de la respiration aérobique?

A

La mitochondrie

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5
Q

Qu’est-ce que la respiration? Quelle est l’équation de la respiration?

A

C’est un processus catabolique et aérobique produisant de l’énergie métabolique (sous forme d’ATP et de pouvoir réducteur — NADH, FADH2) à partir de molécules organiques complexes (sucre, lipides et acides aminés).

Composé organique + O2 —> CO2 + H2O + énergie

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6
Q

Que contient la matrice mitochondriale (2)?

A

La matrice contient les mito-ribosomes et l’ADN mitochondrial (sous forme circulaire).

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7
Q

Le génome mitochondrial humain code pour _____ ARNr, _____ ARNt et _____ protéines.

A

-2
-22
-13

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8
Q

Le nombre et le type de gènes mitochondriale varient selon quoi?

A

Selon les espèces

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9
Q

Où ont été transférés la majorité des gènes de la mitochondrie? Au cours de quoi?

A

La majorité des gènes de la mitochondries ont été transférés au noyau au cours de l’évolution.

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10
Q

Où sont synthétisées les protéines mitochondriales et où sont-elles importées?

A

Les protéines mitochondriales sont synthétisées dans le cytoplasme et importées dans la mitochondrie.

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11
Q

Pourquoi y a-t-il un transfert des gènes de la mitochondrie vers le noyau (2 hypothèses)?

A

1-Les mitochondries produisent les dérivés réactifs de l’oxygène (ROS) = mutations

2-Il n’y a pas de reproduction sexuée chez les mitochondries, donc pas de brassage génétique

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12
Q

Pourquoi ne pas avoir transféré tous les gènes mitochondriales vers le noyau (2 hypothèses)?

A

1-Production de protéines trop hydrophobes pour le cytoplasme ou trop toxiques

2-Le code génétique des mitochondries diffère du code standard

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13
Q

Que produisent les enzymes de la matrice mitochondriale et à partir de quoi?

A

Les enzymes de la matrice produisent de l’acétyle CoA à partir des acides gras ou du pyruvate.

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14
Q

Qu’est-ce que la respiration peut utiliser? Comment ces molécules sont convertis pour être utilisés?

A

La respiration peut utiliser les acides aminés et ces derniers sont convertis en pyruvate ou en d’autres intermédiaires du cycle de Krebs ou de la glycolyse.

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15
Q

Expliquer brièvement les 3 étapes de la respiration (lieu, produits).

A

1-La glycolyse produit par glucose 2 pyruvate, 2 ATP et 2 NADH (réaction dans le cytosol)

2-À partir du pyruvate, on obtient l’acétyle CoA et cela produit 1 CO2 et 1 NADH (réaction dans mitochondrie)

3-Les enzymes du cycle de Krebs produisent à partir de l’acétyle CoA 3 NADH, 1 FADH2, 1 ATP et 2 CO2 (réaction dans mitochondrie)

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16
Q

À quoi servent certains intermédiaires du cycle de Krebs (et glycolyse)? Nommer des exemples (5).

A

Ils servent de squelette carboné pour la synthèse d’acides aminés.

Exemples :
-3-phosphoglycérate (glycolyse) —> serine, glycine, cystéine

-phosphoénolpyruvate (glycolyse) —> tryptophan, tyrosine, phénylalanine

-pyruvate (glycolyse) —> alanine, leucine, valine

-oxaloacétate (Krebs) —> aspartate, asparagine, lysine, methionine, thréonine, isoleucine

-alpha-cétoglutarate (Krebs) —> glutamate, proline, glutamine, histidine, arginine

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17
Q

À quoi sert la dégradation des sucres?

A

La dégradation des sucres sert à fabriquer du pouvoir réducteur sous forme de NADH et FADH2.

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18
Q

Pour quoi sont utilisées les molécules NADH et FADH2?

A

Ces molécules sont utilisées pour donner des électrons à la chaîne de transport d’électrons (située dans la membrane interne), qui sert à produire un gradient de H+, qui sert à fournir l’ATP synthétase dans la production d’ATP.

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19
Q

Où se situe la chaîne de transport d’électrons (CTE)?

A

Elle est située dans les crêtes mitochondriales (membrane interne).

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20
Q

Qu’est-ce que la CTE utilise et pour quoi faire?

A

La CTE utilise le pouvoir réducteur (NADH et FADH2) généré par le cycle de Krebs pour établir un gradient H+ nécessaire au fonctionnement de l’ATP synthétase (la synthèse d’ATP, F0, F1, ATPase).

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21
Q

Expliquer la chaîne de transport d’électrons (3 étapes).

A

1-Les électrons sont cédés à des protéines localisées dans les crêtes mitochondriales : les complexes I et II

2-Par la suite, ils transfèrent d’un complexe à l’autre en suivant le potentiel redox (plus petit au plus gros) jusqu’à l’accepteur final, l’O2

3-Durant le transfert des électrons, les H+ sont pompés de la matrice vers l’espace intermembranaire à travers les complexes I, III et IV

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22
Q

Les électrons qui entrent dans la CTE sont issus de deux voies. Quelles sont-elles?

A

-Ceux issus du cycle de Krebs, qui entrent par les complexes I et II

-Ceux issus de la glycolyse (2 NADH/glucose), qui entrent par la déshydrogénation via le côté de l’espace intermembranaire (la membrane interne est imperméable à NADH)

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23
Q

Pour les électrons, il y a deux sorties possibles. Quelles sont-elles?

A

-Oxydase alternative AOX (surtout chez les plantes)

-Oxydase à cytochrome c (complexe IV)

24
Q

Quelles sont les 3 familles de protéines transporteuses d’électrons?

A

-Les cytochromes avec des hèmes (1e-)
-Les protéines fer-soufre (1e-)
-Un transporteur Fe-Cu (4e-, utilisé pour réduire l’O2)

25
Q

Qu’est-ce que l’oxydase alternative?

A

C’est un centre carboxylate di-Fe fait avec 4 a.a. glutamates (comme une quatrième famille protéine de transporteur d’e-)

26
Q

Quel est le transporteur d’électrons non protéique?

A

Ubiquinone : elle est soluble dans la membrane interne et transporte 2e-.

27
Q

Où est situé l’oxydase à cytochrome C? Que permet la position de ce complexe?

A

C’est le complexe situé au bout de la chaîne (complexe IV), devant l’accepteur final des électrons (O2).

Cela permet un chemin long parcouru par les électrons et permet un transfert maximal des H+ vers l’espace intermembranaire (transporteur de 4e- = 4 H+ transférés).

28
Q

Combien de protéines possède le complexe I de la CTE? Et le complexe III? Le complexe IV?

A

Complexe I = 40 protéines
Complexe II = 11 protéines
Complexe IV = 13 protéines

29
Q

Quels sont les dérivés réactifs de l’O2 (ROS) (3)?

A

-Anion superoxyde O2-
-Peroxyde H2O2
-Radical hydroxyle OH

30
Q

À quel complexe y a-t-il un risque accrus de produire des dérivés réactifs/dangereux de l’O2 (ROS)

A

Au complexe IV/l’oxydase à cytochrome C.

31
Q

Chez les ________ et quelques autres organismes, les électrons peuvent sortir de la CTE plus ________ en prenant la voie de __________.

A

-plantes
-rapidement
-l’oxydase alternative (AOX)

32
Q

Pour quoi les plantes utilisent la voie de l’AOX (3)?

A

-Réduire leur stress oxydatif
-Fabriquer des acides aminés sans fabriquer d’ATP
-Créer de la chaleur

Cela réduit le risque de création de ROS, mais réduit aussi la production d’ATP (les électrons restent moins longtemps dans la CTE, alors moins de H+ sont pompés dans l’espace intermembranaire).

33
Q

Quand les e- prennent-ils la voie de l’AOX (quand intervient-elle)?

A

Après le complexe I et II, le transporteur ubiquinone va donner les électrons à l’AOX au lieu de du complexe III.

34
Q

Que font les plantes de la famille des Aracées à maturité sexuelle à leur amidon?

A

Elles hydrolysent leur amidon pour qu’il soit respiré.

35
Q

Que font les plantes à partir de l’énergie obtenue par l’hydrolyse de leur amidon?

A

À partir de l’énergie obtenue, elles fabriquent des molécules odorantes.

36
Q

Quand les plantes activent-elles la voie de l’AOX?

A

En même temps que l’hydrolyse de leur amidon (en gardant celle du cytochrome c active).

37
Q

Vrai ou faux : Les électrons qui quittent la CTE vers l’AOX se stabilisent très lentement (avec l’O2) en le faisant par étape.

A

Faux : Les électrons qui quittent la CTE vers l’AOX se stabilisent très rapidement (avec l’O2) plutôt que de le faire par étape.

38
Q

Que font les plantes avec l’énergie libre libérée par leur liaison rapide avec l’O2?

A

L’énergie libre libérée par leur liaison rapide avec l’O2 est dégagée sous forme de chaleur —> Cette chaleur sert à volatiliser les molécules odorantes pour attirer les insectes pollinisateurs.

39
Q

À quoi sert le cycle de Krebs (2)?

A

Le cycle de Krebs sert à produire un peu d’ATP, mais surtout du pouvoir réducteur (NADH et FADH2).

40
Q

Quel est le but de la chaîne de transport d’électrons alimentée par les molécules NADH et FADH2?

A

Fournir l’ATP synthétase en H+ afin de produire de l’ATP.

41
Q

Comment s’appelle la méthode de production d’ATP par la chaîne d’électrons et l’ATP synthétase?

A

Cette façon de produire de l’ATP s’appelle la phosphorylation oxydative (ou l’oxydation phosphorylante).

42
Q

Que possède les chloroplastes?

A

Ils possèdent les thylakoïdes avec des membranes thylakoïdes et un espace thylakoïde interne.

43
Q

Quel est le rôle des chloroplastes?

A

Site de conversion de l,énergie solaire (équivalent des crêtes mitochondriales).

44
Q

Les chloroplastes sont généralement plus ________ que les mitochondries.

A

-grands

45
Q

Vrai ou faux : Les chloroplastes et les mitochondries sont reliés entre eux.

A

Faux : Il n’y a aucun point de raccordement entre les deux.

46
Q

Quels sont les substrats pour les réactions de photosynthèse générées par la lumière?

A

L’eau et le dioxyde de carbone

47
Q

L’oxydation de _______ molécules d’eau produit _______ molécule d’oxygène qui est libérée dans l’atmosphère.

A

-2
-1

48
Q

Où les protons sont-ils concentrés dans les chloroplastes?

A

Dans l’espace thylakoïde

49
Q

Expliquer le cycle de fixation du carbone (3 étapes).

A

1-Le gradient électrochimique créé par les protons est utilisé par l’ATP synthase pour produire de l’ATP

2-Les électrons de l’eau sont transférés pour produire du NADPH à partir de NADP+

3-Le CO2 de l’atmosphère est la source des atomes de carbone des molécules organiques

50
Q

Que permet le cycle de fixation du carbone?

A

Permet la production des nutriments pour la plupart des autres organismes de la planète.

51
Q

Qu’est-ce que la chimiosmose?

A

Mouvement des ions (particulièrement des H+) selon leur gradient.

52
Q

Que postule la théorie chimiosmotique?

A

La théorie chimiosmotique postule que l’énergie du pouvoir réducteur et des liaisons chimiques est interchangeable via les gradients H+.

53
Q

Les CTE de _________ et _________ établissent un __________ grâce aux ___________.

A

-la mitochondrie
-du chloroplaste
-gradient de H+
-réactions redox

54
Q

Comment s’appelle le gradient H+? Pour quoi est-il utilisé?

A

Le gradient H+ s’appelle la force proton-motrice. Cette dernière est utilisée pour produire de l’ATP (F0-F1 ATP synthase).

55
Q

Différence entre mitochondrie et chloroplaste (4).

A

Mitochondrie : Énergie sucre —> redox, utilise NADH comme réducteur, les produits sont CO2 et H2O, l’ATP va dans le cytoplasme

Chloroplaste : Énergie solaire —> redox, utilise NADPH comme réducteur, les produits sont O2 et molécules carbonées, l’ATP retourne dans le cycle de fixation du carbone

56
Q

Qu’est-ce que le métabolisme?

A

C’est la somme des réactions biochimiques à l’intérieur d’une cellule ou d’un organisme :

-Anabolique : synthétise des molécules organiques et requiert normalement de l’énergie

-Catabolique : dégrade les molécules organiques tout en produisant de l’énergie

57
Q

Résumé des réactions du métabolisme.

A

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