Create
Learn
Share

Introduction Au Metabolisme

rename
baharicot's version from 2017-01-16 16:40

Introduction

Question Answer
Métabolismeprocessus qui assure aux organismes vivants l'apport et l'utilisation d'énergie libre nécessaire pour assurer leurs différentes fonctions
Chimiotrophesobtiennent leur énergie libre en oxydant les composés organiques provenant d'autres organismes, eux-mêmes dépendant des phototrophes.
L'énergie libre est couplée à des réactions endergoniques viala synthèse de composés phosphorylés "riches en énergie" tels que l'adénosine triphosphate.
Quantité d'ATP présente dans le corps humain50g
2500 calories par jour = combien de Joules par jour ? combien de kg d'ATP par jour ?2500 calories par jour = 10 500 joules par jour = 180 kg d'ATP.
memorize

Voies métaboliques

Question Answer
Définitionséries de réactions enzymatiques successives qui forment des produits spécifiques.
Métabolitessubstrats, intermédiaires et produits des voies métaboliques.
Une bactérie contient entre ... et ... gènes500 (mycoplasma) et 5000 (E.Coli) gènes
Un organisme eucaryote contient entre ... et ... gènes6000 et 30 000 gènes
Voies cataboliquesvoies de dégradation = souvent productrices d'énergie, comme la glycolyse, le cycle de Krebs et la beta-oxydation.
Voies anaboliquesvoies de biosynthèses (comme la gluconéogenèse, le cycle de Calvin, la synthèse des acides gras etc).
Energie libre libérée au cours du catabolisme est conservée - comment ?en synthétisant de l'ATP à partir d'ADP + Pi, et en réduisant du coenzyme NADP+ en NADPH.
Sources d'énergie libre principales des voies anaboliquesATP et NADPH
Caractéristique frappante du catabolismetransforme un grand nombre de substances différentes (glucides, lipides, protéines) en intermédiaires communs tel l'acétyl CoA.
Caractéristique frappante de l'anabolismeà partir d'un intermédiaire commun tels pyruvate, acétyl CoA et interm. cycle de citrate, donne un grand nombre de substances différentes (glucides, lipides, protéines).
Citer les 5 principes des voies métaboliques(1) elles sont irréversibles
(2) anabolisme et catabolisme doivent emprunter des voies différentes
(3) chaque voie métabolique comprend une réaction d'engagement.
(4) toutes les voies métaboliques sont régulées.
(5) se déroulent dans des compartiments intracellulaires spécifiques.
Pq les voies métaboliques sont irréversibles ?car les réactions très exergoniques sont irréversibles, et si elles font partie d'une voie métabolique, elles rendent celle-ci entièrement irréversible.
Pq anabolisme et catabolisme empruntent des voies différentes ?car il est impossible de remonter la pente énergétique d'une réaction exergonique --> l'existence de voies d'interconversion permet un contrôle indépendant de chaque voix.
Réaction d'engagement réaction irréversible d'engagement du substrat dans la voie métabolique, généralement au début de celle-ci.
Pq les voies métaboliques sont-elles régulées ? pour éviter la consommation et l'utilisation d'énergie simultanée (cycles futiles) dans des voies métaboliques opposées.
memorize

Compartiments intracellulaires et fonctions associées

Question Answer
Mitochondriecycle de l'acide citrique, transport d'électrons et phosphorylations oxydatives, oxydation des acides gras, dégradation des a.a
Cytosolglycolyse, voie des pentoses phosphate, biosynthèse des acides gras, plusieurs réactions de la gluconéogenèse.
Lysosomesdigestion enzymatique des constituants et de substances ingérées.
Noyauréplication et transcription de l'ADN, maturation de l'ARN.
Appareil de Golgimaturation post-traductionnelle de protéines membranaires ou sécrétées, formation de la membrane plasmique et de vésicules de sécértion.
RERsynthèse de protéines liées aux membranes ou sécrétées.
RELbiosynthèse des lipides et des stéroides.
Peroxysomesréactions oxydatives catalysées par les amino-acides oxydases et la catalase.
memorize

Thermodynamique

Question Answer
Réactions proches de l'équilibre thermodynamique - 3 caractéristiques- ∆G ≈ 0 à -2 kJ/mol
- les + fréquentes
- régulation passive selon la [substrats] et la[produits]
Réactions éloignées de l'équilibre thermodynamique - 5 caractéristiques- ∆G < -8 kJ/mol
- régulation par [substrats] et [produits]
- régulation allostérique
- régulation par modification covalente
memorize

Explication rationnelle de l'énergie des composés 'riches en énergie'

Question Answer
Facteurs responsables du caractère riche en nrj des liaisons PP de l'ATP ? (3)(1) stabilisation par résonance des produits d'hydrolyse (Pi et PPi)
(2) l'effet déstabilisateur des forces de répulsion électrostatique des groupements chargés (-)
(3) la séparation de charges par formation de produits.
ATP thermodynamiquement instable mais cinétiquement stable - pourquoi ?car elle n'a pas besoin d'enzyme pour catalyser son hydrolyse.
Autres composés riches en nrj - citer(1) les acyles phosphate (2) les énols phosphate (3) les phosphoguanidines.
Acyles phosphate - pq riches en nrj ?car l'hydrolyse des acyles phosphates, comme l'acétyl phosphate et le 1,3 BPG, est également favorisée par la stabilisation par résonance des produits.
Enols phosphates - pq riches en nrj ?ex: car le produit d'hydrolyse énol du PEP est bcp - stable que sa forme tautomère céto.
Phosphoguanidines - pq riches en nrj ?composés permettant de régénérer rapidement l'ATP (en particulier dans des muscles squelettiques pdt la contraction).
Phosphoguanidines - origine et exemplesdérivés de la guanidine, ex: phosphocréatine et phosphoarginine.
memorize

Rôle de l'ATP

Question Answer
Caractéristiques de l'ATP (4)(1) composé abondant dans la cellule (~ 5mM)
(2) riche en énergie (∆G°’ = -30,5 kJ/mol)
(3) utilisé par de très nombreuses enzymes
(4) peut se former àpd d'autres composés riches en nrj et par le cycle de Krebs.
ATP utilisées par des enzymes commeles kinases, les ligases, les ATPases (transport, mouvement).
ATP peut se former à partir de quels composés ? donner exemplesPEP, Phosphocréatine, 1,3-BPG.
Phosphorylation liée au substratformation d'ATP par transfert direct d'un grpm phosphoryle d'un composé riche en nrj (comme PEP) sur l'ADP.
Composés faibles en nrj - citerglucose 6P et glycérol 3P.
memorize

Réactions rédox

Question Answer
Quelle est l'importance des réactions rédox ? (3)- la majorité de l'nrj libre des organismes vivants est fournie par les réactions rédox: biosynthèses = réductions ; biodégradations = oxydations.
- réactions rédox = productrices ou consommatrices de bcp d'nrj.
Anode à ... et signe ...à gauche et signe (-)
Cathode à ... et signe ...à droite et signe (+)
Rôle du pont salincontient 1M de KNO3, permet le déplacement d'ions K+ et NO3- entre les deux compartiments pour conserver l'électroneutralité.
Force électromotrice d'une pile (E)mesure de l'aptitude de la réaction de la pile à faire circuler des électrons à travers un circuit.
Constante de Faraday96 485 C / mol
Formule ΔG ΔG = - nFE (n= nb d'électrons transférés).
Formule E° pileE° pile = E° réduction - E° oxydation = E° cathode (droite) – E° anode (gauche)
A la cathode a lieu une ...réduction (Cu²+ + 2e- <---> Cu(s) )
A l'anode a lieu une ...oxydation (Zn (s) <--> Zn²+ + 2e- )
Conditions standard de l'électrode standard à hydrogèneH2 (g) sous 1 bar, ions H+ à 1 mol/L
Potentiel standard d'un couple =potentiel standard( avec son signe) d'une pile dont l'électrode de droite du schéma de pile est le couple considéré, et dont l'électrode de gauche est 'électrode à hydrogène.
memorize