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7 - Cycle des Pentoses Phosphates

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baharicot2's version from 2017-04-13 18:04

Introduction

Question Answer
1ère phase du cycle des PPDécarboxylation oxydative du G6P: production de CO2 + 2 NADPH + 1 pentose phosphate (4e- au total)
-> phase irréversible oxydative
2ème phase du cycle des PPRé-arrangement des PP: formation de fructose 6P et glycéraldéhyde 3P
-> phase réversible
-> inversion: permet la synthèse des PP à partir de fructose 6P et de GAP quand il n'y a pas de NADPH;
Rappel - Quels sont les rôles essentiels du cycle des PP ?- la production de NADPH + H+
- la production de ribose-5-phosphate pour la synthèse des nucléotides,
- la production d'érythrose-4-phosphate pur la synthèse de Phe, Tyr, Trp
Rappel - rapports NADPH/NADP et NADH/NAD ?- [NADPH]/[NADP+] de 10.
- rapport [NAD+]/[NADH] de 1000.
- Le coenzyme NADPH est donc plus réducteur in vivo que le coenzyme NAD.
(c'est une question de concentration !)
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Utilisation du NADPH

Question Answer
Réactions utilisant du NADPH - citer1) Biosynthèses réductrices (foie, tissu adipeux) p.e. lipogenèse, synthèse de cholestérol
2) Réaction d'hydroxylation
3) Réduction de l'eau oxygénée par le glutathion
4) Production d'eau oxygénée
5) Réduction des aldoses en polyols
6) Synthèse du monoxyde d'azote
Réaction de biosynthèse réductriceCOCH2 + NADPH + 2H = CH2CH2 + 2 NADP + H2O
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Réaction d'hydroxylation

Question Answer
Expliquer la réaction- Hydroxylation par le cytochrome P450 = oxydase à fonction mixte
- RH + O2 + NADPH + H+ ---> ROH + H2O + NADP+
Où se déroule cette réaction ?- dans les mitochondries dans l'hydroxylation de stéroides + la formation d'acides biliaires
- dans le RE pour l'hydroxylation de xénobiotiques pour les rendre solubles
Cytochrome P450 =protéine possède ayant un hème avec un Fer qui alterne entre étages d'oxydation +2 et +3.
- son rôle est de charger un électron et de fixer un O2.
- fixation de l'O2 à l'étage +2
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Réactions de réduction de l'oxygène

Question Answer
Citer les différents états réduits de l'oxygèneOxygène -> Superoxide -> Peroxyde d'hydrogène H2O2 -> Radical hydroxyl -> Eau
Rôle de la catalase prend 2 H2O2 pour former O2 et H2O.
Glutathion - structuregamma-glutamyl-cystéinyl-glycine (pas vrai peptide
Réduction du glutathion parla glutathion réductase
Oxydation du glutathion parla glutathion peroxydase
Pathologie de la réduction du GSSGdéficit en G6PDH des globules entraîne une "intolérance à la primaquine"
[Glutathion]intracellulaire physiologique5mM
Rôle de la glutathione peroxydaseGSH = monomère réduit du glutathion, et G-S-S-G = le disulfure de glutathion oxydé. La GPx catalyse:
2 GSH + H2O2 → G-S–S-G + 2 H2O
-> formation d'un pont disulfure et 2 H2O
Rôle des Radical Scavengers- se débarrassent du °OH,
- radical scavengers = ascorbate, acide urique, vitamine E (tocophréol)
Réactivité des espèces activées de l'oxygène°OH > O2° > H2O2
Que se passage-t-il si le Fer de l'hémoglobine est en présence de H2O2 ?Réaction de Fenton: Fe²+ + H2O2 -> Fe³+ + °OH + OH-
Thiorédoxine réductase - rôles- enzyme facilitant la réduction d'autres protéines, par formation de ponts disulfure entre ses 2 résidus cystéine.
- elle réduit les molécules dégradées par le radical OH
- la réaction catalysée est semblable à celle de la glutathion réductase
=> rôle de protection contre l'agression
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Production d'eau oxygénée

Question Answer
NADH Oxydase - définirprotéine mb produisant de l'ion superoxyde:
- soit à l'extérieur des cellules,
- soit dans les phagolysosomes,
en transférant (àp de NADPH cytosolique) un e- sur O2.
Quand a lieu la production d'eau oxygénée ? durant la phagocytose des globules blancs.
Expliquer mécanisme1) fixation de l'agent pathogène à une cell. phagocytaire via récepteurs IgG
2) ingestion du µorganisme et formation d'un phagolysosome
3) destruction du µorganisme:
- production d'ion superoxyde par NADPH oxydase
- entraîne consommation importante d'O2 (respiratory burst)
- ion superoxyde se transforme spontanément en H2O2
- la myéloperoxydase utilise H2O2 pour convertir le chlorure en hypochlorite
Myéloperoxydase - définirhémoprotéine, présente dans les lysosomes - granules azurophiles - des neutrophiles.
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Réduction des aldoses en polyols

Question Answer
Réaction- Aldose + NADPH + H+ -> Alditol + NADP+
- réaction catalysée par l'aldose réductase
Aldose =sucre porteur d'une fonction aldéhyde.
Aldose réductase - fonctionréduit la fonction aldéhyde en une fonction alcool.
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Transformation du glucose en fructose dans les vésicules séminales

Question Answer
Quelles sont les enzymes impliquées ?l'aldolase réductase (NADPH) et la sorbitol déshydrogénase (NAD+)
Quelles sont les réactions catalysées ?1) Glucose + NADPH + H + ---> Sorbitol + NADP
2) Sorbitol + NAD+ --> Fructose + NADP+ NADH
De quoi cette voie tire-t-elle parti ?de la différence des rapports entre NADPH/NADP + et de NADH/NAD+, pour mener à une formation irréversible de fructose au dépend de glucose.
Dans quels autres tissus ont lieu ces réactions ?dans le cristallin et la gaine de myéline des nerfs périphériques, lorsque la [glucose] est élevée.
Formation de sorbitol - dans quelles pathologies est-elle impliquée ?impliquée dans le développement des complications diabétiques (cataracte, neuropathie périphérique).
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Polyols

Question Answer
Polyol =composé organique caractérisé par un certain nombre de groupes hydroxyle (-OH).
2 propriétés des polyolsils sont peu diffusibles et non-métabolisables dans la plupart des cellules.
Conséquence pathologique de leur accumulation intracellulaire- ↗ pression osmotique, gonflement et dommages irréversibles de structures cellulaires
- accumulation proportionnelle à la [Glc] car l'aldose réductase a un Km élevé.
- dans le diabète, peut provoquer cataracte, accumulation dans paroi des artérioles et troubles de la conduction dans les nerfs.
Galactosémie congénitaleaccumulation de galacticol dans le cristallin -> cataracte.
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Synthèse du NO

Question Answer
Réaction - expliquer- oxydation d'une des azotes de L-Arginine (C=NH2+) en C=0.
- L-Arginine devient L-citrulline, grâce à la NO synthase et son cofacteur NADPH + H+.
- libération de NO.
3 enzymesiNOS, eNOS, nNOS
4 cofacteursFMN, FAD, tétrahydrobioptérinee, hème.
Tétrahydrobiopétrine =cofacteur intervenant dans l'hydroxylation de la phénylalanine en tyrosine.
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Contrôle du cycle des PP et Pathologies

Question Answer
Contrôle de la G6PDH et 6-P-gluconate-DH-> inhibées par NADPH compétitivement vàv du NADP+.
-> il y a un contrôle par le rapport NADPH/NADP+: manque de NADPH a tendance à diminuer le rapport à stimuler le cycle des PP.
Contrôle "passif"la partie non oxydative du cycle des PP est proche de l'équilibre thermodynamique, et est donc régulée 'passivement'.
Intolérance à la primaquine - définir - patholgie due à la déficience en G6PDH, chez les garçons.
- se manifeste par des crises hémolytiques.
- ces crises sont déclenchées par des médicaments, certaines fèves, et des infections.
Intolérance à la primaquine - expliquerla déficience en G6PDH empêche le GR de produire du NADPH: le NADPH absent ne peut plus ramener le H202 à sa forme 2 H2O. Ce dernier provoque la dégradation des GR (stress oxydatif -> hémolyse).
[Fe] physiolgique dans les GR20 mM
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