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Module 8 Flashcards

(95 cards)

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1
Q

Vrai ou faux

Tous les sentiers métaboliques sont irréversibles et régulés

A

Vrai

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Q

Que fournissent les sentiers métaboliques des sucres et des lipides dans la direction anabolique et catabolique?

A

catabolique = l’énergie essentielle pour contrecarrer les forces entropiques

Anabolique = Précurseurs biosynthétiques et une forme de stockage de l’énergie métabolique

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3
Q

Le substrat est fourni à la réaction ____ à la même vitesse….

A

précédente

à laquelle il est converti en produit

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4
Q

Quelle est souvent la cause première de maladie métabolique humaine?

A

Une défaillance dans les systèmes de régulation

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5
Q

Vrai ou faux

Le diabète affecte le métabolisme des sucres

A

Faux, sa régulation

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6
Q

Chez l’humain, combien de gènes codent pour des protéines régulatrice?

A

environ 4000

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7
Q

Vrai ou faux

Souvent, une enzymes ne peut être contrôlée que par un mécanisme

A

Faux, une enzyme est contrôlée par différent mécanismes

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8
Q

La vitesse d’une réaction catalysée par une enzyme peut être ajustée en changeant _________ d’une enzyme ou__________ de chacune des molécules d’enzyme déjà présentes.

A

Le nombre de molécules, l’activité catalytique

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9
Q

Que peuvent être les signaux extracellulaires?

A

Hormones, neurotransmetteurs, facteurs de croissance et cytokines

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10
Q

Quelles sont les trois enzymes les plus importantes dans le contrôle du métabolisme énergétiques?

Quels sentiers de signalisation ces hormones activent-elles?

A

Insuline, glucagon et épinéphrine

Adénylate cyclase, inositol phosphate, tyrosine kinase

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11
Q

Que font les seconds messagers et les seconds effecteurs?

A

Les sentiers entraînent la production de seconds messagers qui activent par allostérie certaines kinases ou phosphatases (seconds effectuers) qui sont responsable de la régulation par modifications covalentes

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12
Q

Que permettent les voies de transduction du signal?

A

Relier les signaux extracellulaires à des mécanismes intracellulaire de régulation

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13
Q

Quelles sont les principales caractéristiques de l’insuline? Dans quelles conditions est-elle sécrétée?

A

hormone polypeptidique, sécrétée par les cellules B du pancréas lorsque la concentration du glucose dans le sang est élevée

Signal aux cellules hépatiques, musculaires et adipeuse de capter le glucose sanguin

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14
Q

Quelles sont les principales caractéristiques du glucagon? Dans quelles conditions est-il sécrété?

A

Hormone polypeptidique
Produit par les cellules a du pancréas
Sécrété lorsque la concentration de glucose dans le sang est faible

Agit dans le foie et les tissus adipeux

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15
Q

Quelles sont les principales caractéristiques de l’épinéphrine? Dans quelles conditions est-elle sécrétée?

A

Permet à l’organisme d’utiliser toutes ses réserves d’énergie dans une sitation de vie ou de mort
Sécrété par les médullosurénales

Cause : dilatation des passages respiratoires afin de faciliter l’entrée d’O2, une augmentation de la force et de la vitesse des battements cardiaques, ainsi qu’une augmentation de la pression sanguine = Favorise flux d’O2 et de carburants aux tissus musculaires

Agit aux niveaux du muscle, cellules adipeuse et du foie

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16
Q

Quelle autre hormone l’épinéphrine active-t-elle?

Inhibe?

A

Active glucagon et inhibe insuline

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17
Q

Que peut être les signaux intracellulaires?

A

Substrat auquel appartient l’enzyme régulée, le produit du sentier, un métabolite clé ou un cofacteur

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18
Q

De quoi dépend le nombre de molécules d’une enzyme donnée dans la cellule?

A

Des vitesses relatives de synthèse et de dégradation de cette enzyme

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19
Q

Quel est le rôle des facteurs de transcription?

A

Régulé la vitesse de synthèse de certaines enzymes en se liant à des séquences d’ADN localisées près des promoteurs des gènes afin d’en contrôler l’expression

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20
Q

Par quoi peuvent être activée les facteurs de transcription?

A

Phosphorylation/déphosphorylation ainsi que par la liaison à un ligand spécifique

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21
Q

Que partage souvent les groupes de gènes codant pour des protéines agissant de concert dans un même sentier?

A

Le même élément de réponse reconnu pa le même facteur de transcription

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22
Q

Vrai ou faux

Un signal unique qui active un facteur de transcription parrticulier peut réprimer ou activer la transcription de tous les gènes d’un même sentier

A

Vrai

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23
Q

Vrai ou faux

Le contrôle génique constitue une réponse rapide aux changements

A

Faux

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24
Q

Autre que les facteurs de transcriptions, de quoi dépend le nombre de molécules d’enzymes synthétisées?

A

De la stabilité de l’ARN messager transcrit (résistance à la dégradation par les ribonucléases), vitesse à laquelle elles sont traduits par les ribosomes, la vitesse de dégradation

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25
Vrai ou faux L'augmentation de la transcription est toujours proportionnelle à l'augmentation du nombre de protéines produites
Faux
26
Quel tissu a la plus grande facilité d'adaptation chez les vertébrés?
Le foie
27
Quels autres processus (autre que le contrôle du nombre d'enzyme) la cellule utilise-t-elle pour régulé l'activité des enzymes?
La concentration du ou des substrats, la présence d'effecteurs allostériques, des modifiactions covalentes et la liaison à une protéine de régulation
28
Comment le substrat peut retourner avec l'enzyme lorsque celui-ci est séquestré?
Soit en facilitant le transport du substrat soit e permettant la libération de l'enzyme dans le compartiment contenant le substrat
29
Vrai ou faux Toutes les enzymes sont sensibles à la concentration de leur(s) substrat(s)
Vrai
30
À quoi correspond la Km?
La concentration de substrat lorsque la vitesse initiale est la moitié de la vitesse maximale
31
L'activité de l'enzyme ____ lorsque la concentration du substrat diminue
diminue
32
Quel est la relation entre la vitesse et la concentration de substrat quand (S) << Km
Une dépendance linéaire
33
Pourquoi la relation entre la Km et la (S) est importante?
Parce que la concentration cellulaire des substrats est souvent similaire ou plus faible que la Km ; par conséquent, la vitesse de ces enzymes n'est pas maximale et variera à la suite d'un changemement dans la concentration du substrat
34
Comment réagit une enzyme allostérique aux changement de concentration de substrat?
En formant une courbe sigmoïde
35
Que désigne K0.5?
Pour désigner la concentration à laquelle la vitesse d'une enzyme allostérique est à la moitié de sa vitesse maximale
36
Quelles sont les deux conformations des enzymes allostériques
État T ( inactif) État R (Actif)
37
Vrai ou faux Les enzymes allostériques existent sous la forme d'un équilibre entre ces 2 formes
Vrai
38
Vrai ou faux Quand l'équilibre se déplace de l'état T vers l'état R, il y a une diminution rapide de l'activité catalytique par rapport à la concentration de substrat
Faux, une augmentation
39
Comment sont appelés les effets de substrats sur les enzymes allostériques via leur fixation au site actif
Effets homotropes
40
Dans quelle partie de la courbe celle-ci dépend de manière très aiguë de la concentration de substrat?
Dans la zone de concentration à laquelle la transition T vers R a lieu
41
Une enzyme allostérique est généralement ___ sensible à une fluctuation de la concentration de son substrat qu'une enzyme classique
Plus
42
Vrai ou faux L'ampleur de l'effet homotrope varie selon l'enzyme
Vrai
43
Qu est ce que le coefficient de Hill?
Une expression de la coopérativité d'une enzyme allostérique.
44
Quel est le coefficient de Hill d'une enzyme classique?
1
45
Quelle est la différence entre une enzyme ayant un coefficient allostérique de 1 et de 4?
pour que l'activité de l'enzyme passe de 10 à 90% la concentration de son substrat doit augmenter de 81x pour celle de 1 et seulement 3 fois pour celle de 4
46
Par quoi (autre que la concentration de substrat) l'activité d'une enzyme allostérique peut également être augmentée ou diminuée?
Par un effecteur allostérique agissant sur un site allostérique pouvant être très éloigné du site catalytique
47
Par quoi est déclenché le contrôle allostérique de l'activité des enzymes
par des variations dans la concentration locale d'une petite molécule
48
Vrai ou faux l'effecteur allostérique se lie de façon irréversible à l'enzyme
Faux, réversible
49
Comment sont appelés les effets des effecteurs sur une enzymes allostériques?
effets hétérotropes
50
Que stabilisent les activateurs allostérique? | Les inhibiteurs allostériques?
activateurs = forme R inhibiteurs = Forme T
51
Que font les effecteurs allostériques en plus d'activé ou d'inhiber les enzymes?
modifient également la sensibilité de l'enzyme aux variations de substrat/
52
Que permet l'allostérie?
Changer rapidement l'activité d'une enzyme en réponse aux changements locaux de concentration d'une petite molécule qui peut être le substrat de cette réaction, un produit du sentier ou encore un métabolite ou un cofacteur clé indiquant l'état métabolique de la cellule
53
Par quoi peut être contrôler l'allostérie autre que par la concentration d'une molécule?
par contrôle hormonal
54
Par quoi sont générés les hormones? De quoi dépend la vitesse de la réponse allostérique?
À l'intérieur de la cellule en réponse à signal extracellulaire. La vitesse de la réponse allostérique est alors limitée par la vitesse de transduction du signal qui est plus lente
55
Combien de temps prennent à agir les modifications covalentes?
Secondes ou minutes suivant le signal
56
Quelle est la modification covalente la plus fréquente?
Phosphorylation/déphosphorylation
57
Par quoi sont phosphoryler les protéines des cellules eucaryotes?
Par une kinase
58
Comment peut affecter la phosphorylation l'activité enzymatique?
1. Altérer les propriétés électrostatiques du site actif 2. Peut causer l'expulsion d'une région inhibitrice hors du site actif 3. Peut altérer l'interaction d'une enzyme avec d'autres protéines 4. Peut provoquer un changement conformationnel qui va modifier la Vmax ou la Km
59
Quelles protéines assurent la déphosphorylation des enzymes?
Phosphoprotéines phosphatases
60
Comment sont régulés les protéines phosphorylant et déphosphorylant les enzymes?
elles-mêmes régulées
61
Comment fonctionnent les kinases?
Elles transfèrent le groupement phosphoryle de l'ATP sur les groupements hydroxyles des chaines latérales de certains résidus Ser, Thr et/ou Tyr. Chaque kinase reconnait des cibles spécifiques grâce à la présence de séquences conservées.
62
Vrai ou faux une kinase donnée ne phosphorylera que certaines protéines
Vrai
63
Qu est ce qui peut être modulé par l'intercation avec des protéines régulatrices?
l'activité et la spécificité d'une enzyme
64
Vrai ou faux une enzyme ne peut être régulée que par un mécanisme
Faux
65
Que permet la régulation d'un sentier par différents mécanismes?
De répondre de façon rapide et efficace à une grande variété de perturbations possibles
66
Quelles réaction constituent les points de régulation d'un sentier?
Les réaction loin de l'équilibre
67
Maintenir la [ATP] intracellulaire constante consititue ...
l'un des processus biologiques les plus importants
68
Quelle indicateur de l'état énergétique de la cellule est encore plus sensible que la [ATP]?
AMP
69
Quel est l'un des médiateurs les plus importants de la régulation allostérique de l'AMP? Que fait ce médiateur?
AMPK Une augmentation de la concentration d'AMP active cette kinase qui phosphoryle plusieurs enzymes clé et régule ainsi leur activité
70
Par quoi peut être causée l'augmentatiion de la [AMP]?
Une diète inadéquate ou un exercice soutenu
71
Quels effets à l'AMPK sur les différents sentiers?
augmente le transport du glucose, active la glycolyse et l'oxydation des acides gras, supprime les processus qui consomment de l'énergie
72
Quel est l'inhibiteur allostérique de AMPK?
ATP
73
Au cours de l'évolution, des mécanismes de pressions sélectives ont aussi contribué à la sélection de méacnismes de régulation afin de...
1. Maximiser l'efficacité de l'utilisation de varburant en prévenant le fonctionnement simultané de sentiers opposés 2. Répartir les métabolites de façons appropriées entre 2 sentiers alternatifs 3. Utiliser le carburant idéal selon les besoins immédiats de l'organisme
74
Quelle est la distinction entre contrôle métabolique et régulation métabolique?
• Le terme régulation métabolique réfère au mécanisme capable de moduler l’activité d’une enzyme spécifique via une interaction moléculaire. Il s’agit de mécanismes permettant de maintenir l’homéostasie au niveau moléculaire, c’est-à-dire de maintenir un ou des paramètres cellulaires (concentration d’un métabolite, par exemple) à un niveau constant dans le temps, même si le flot des métabolites dans un sentier est modifié. • Le terme contrôle métabolique est utilisé lorsqu’un régulateur à un effet direct sur le flux à travers tout le sentier.
75
quand l'étude approfondie de la régulation métabolique est-elle possible?
Quand toutes les étapes d'un sentier ont été identifiées et que les enzymes catalysant chacune des étapes aient été caractérisées
76
Quels sont les 3 paramètres permettant de décrire adéquatement la réponse d'un sentier à des changements métaboliques?
Coefficient de contrôle du flux (C), le coefficient d'élasticité (e) et le coefficient de réponse (R)
77
Que représente le coefficient de contrôle de flux?
la contribution relative de chaque enzyme au flux d'un sentier entier
78
Vrai ou faux a) C a une valeur de 1 pour une enzyme qui n'a pas d'impact sur le flux b) C a une valeur de 1 pour une enzyme qui détermine à elle seule le flux d'un sentier c) La valeur de C est normalement entre 0 et 1 d) Les valeurs de C sont toutes comprises entre 0 et 1 e) la sommes des C pour un sentier est environ 1
A) faux 0 b) vrai c) vrai d) faux, peut être inf. à 0 ou sup à 1 e) vrai
79
Vrai ou faux C est une constante intrinsèque à une seule enzyme
Faux
80
Qu est ce que le coefficient d'élasticité? Par quoi est-il déterminé?
La réponse d'une enzyme spécifique à un changement dans la concentration d'un substrat ou d'un modulateur déterminée par les propriétés cinétiques intrinsèques de l'enzyme
81
Quel graphique est utilisé pour déterminer le coefficient d'élasticité?
V en fonction de [substrat]
82
À faible concentration de substrat, l'augmentation de la vitesse est ______ proportionnelle à celle de la concentration de substrat
directement
83
à concentration élevée, une augmentation de la concentration du substrat a ...
Peu d'effet sur la vitesse
84
Les différents coefficients d’élasticité d’une enzyme allostérique peuvent dépasser 1 mais ne peuvent excéder ______ de cette enzyme qui est typiquement entre 1 et 4
Le coefficient de Hill
85
Qu'est ce que le coefficient de réponse?
l'expression du changement du flux lorsqu'un facteur externe varie
86
Que permet l'analyse du contrôle métabolique?
- De concevoir la règulation en termes quantitatifs - d'interpréter les propriétés régulatrices de chaque enzyme d'un sentier - d'identifier les étapes qui affectent le plus le flux à travers un sentier - De distinguer entre les mécanismes régulateurs et les mécanismes de contrôle
87
Les hormones participent à la régulation en contrôlant la quantité d’enzyme ou l’activité enzymatique?
En fait, les hormones permettent généralement de faire les deux à la fois. Les messagers cellulaires produits à la suite de la transduction de signal activent aussi bien des facteurs de transcription (qui agiront sur la quantité d’enzyme) que des kinases qui entraîneront des modifications covalentes (modification de l’activité enzymatique).
88
Énumérer quatre mécanismes utilisés par la cellule pour réguler la quantité d’une enzyme.
La vitesse de synthèse peut être modulée par des facteurs de transcription. Un signal active un facteur de transcription particulier qui peut alors inactiver ou activer la transcription de tous les gènes d’un même sentier. Le nombre de molécules d’enzymes synthétisées dépend également de la stabilité de l’ARN messager transcrit et de la vitesse à laquelle il est traduit en protéine. La vitesse de dégradation d’une protéine diffère d’une protéine à l’autre et dépend également des conditions cellulaires.
89
Énumérer quatre mécanismes utilisés par la cellule pour réguler l’activité enzymatique.
La cellule peut contrôler la disponibilité des substrats (par la séquestration du substrat ou le contrôle des transporteurs). Elle peut également réguler l’activité enzymatique par allostérie (présence d’effecteurs allostériques), par modifications covalentes (souvent par phosphorylation/déphosphorylation) ou encore par la liaison de l’enzyme à une protéine régulatrice.
90
vrai ou faux Un facteur de transcription active la transcription de tous les gènes précédés d’une région spécifique de l’ADN (éléments de réponse).
FAUX. Un facteur de transcription peut activer, mais également réprimer la transcription d’un gène.
91
La transcription des gènes de quels sentiers est activée en présence d’insuline? La transcription des gènes de quels sentiers est inhibée en présence d’insuline?
La transcription de plusieurs gènes de la glycolyse, de la voie des pentoses phosphate et de la synthèse des lipides est activée Celle des gènes de la gluconéogenèse.
92
L’enzyme A a un coefficient de Hill de 0,5 alors que l’enzyme B a un coefficient de Hill de 2. Laquelle de ces deux enzymes est la plus sensible à une variation de la concentration de substrat?
L’enzyme B. Plus le coefficient de Hill est élevé, moins le changement de concentration doit être important pour que l’activité de l’enzyme passe de 10 à 90 % de la Vmax.
93
Quelle est la modification covalente la plus fréquente? Comment affecte-t-elle l’activité enzymatique (positivement ou négativement)? Est-ce que cette modification est réversible? Quel avantage cela apporte-t-il?
La phosphorylation/déphosphorylation. La modification la plus fréquente est la phosphorylation/déphosphorylation. L’effet de la phosphorylation varie selon les protéines : certaines sont activées par la phosphorylation alors que d’autres sont inhibées par l’ajout d’un groupement phosphate. La réversibilité de la phosphorylation permet à la cellule de restaurer le niveau d’activité original de l’enzyme lorsque cela est nécessaire. En général, la phosphorylation est catalysée par une kinase et la déphosphorylation par une phosphatase
94
Quel est l’impact des réactions loin de l’équilibre dans les sentiers métaboliques? Comment identifie-t-on ces réactions?
Ces enzymes permettent de réguler le flux ainsi que la direction d’un sentier métabolique. Ils forment les points de contrôle des sentiers. Il est possible d’identifier les réactions qui sont loin de l’équilibre en comparant le Q et K´eq. Lorsque Q et K´eq diffèrent de plus de deux ordres de grandeur (plus de 100 fois), la réaction est considérée comme loin de l’équilibre. On peut également regarder le ∆G, plus sa valeur est grande, plus la réaction est loin de l’équilibre.
95
Que sont les facteurs de transcription?
protéines nucléaires qui se lient spécifiquement à certaines région de l'ADN près du promoteur d'un gène pour en activer ou réprimer la transcription

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