Flashcard: Libération d’énergie de la matière organique — 83 carte

Qu'est-ce que l'ATP ?

Une molécule universelle riche en énergie formée d'une adénosine et trois phosphates.

Quelle enzyme catalyse la phosphorylation de l'ADP en ATP ?

L'ATP synthase.

Que nécessite la phosphorylation de l'ADP en ATP ?

Un apport d'énergie stocké dans l'ATP.

Quelle enzyme catalyse l'hydrolyse de l'ATP ?

L'ATPase.

Que libère l'hydrolyse de l'ATP ?

Une énergie utilisable par les réactions cellulaires consommatrices d'énergie.

Quelles substances les cellules consomment-elles pour produire de l'ATP ?

Des substances organiques comme les glucides.

Que font les cellules avec l'énergie chimique libérée des substances organiques ?

Elles la convertissent en ATP.

À quoi sert l'ATP produit par les cellules ?

À assurer l'activité mécanique, le transport actif et les synthèses cellulaires.

Que se passe-t-il à la concentration d'O₂ après injection de glucose en culture aérée ?

La concentration d'O₂ diminue de 210 à 75 μmol/L.

Comment évolue la concentration de CO₂ après injection de glucose en culture aérée ?

La concentration de CO₂ augmente de 50 à 210 μmol/L.

Que font les levures en présence d'O₂ avec le glucose ?

Elles respirent et dégradent complètement le glucose en CO₂ et H₂O.

Quel est le résultat énergétique de la respiration des levures ?

Elle libère de l’énergie pour la croissance et une partie de chaleur.

Que font les levures quand l’O₂ devient nul après environ 200 secondes ?

Elles réalisent une fermentation alcoolique.

Quels produits sont formés lors de la fermentation alcoolique des levures ?

De l’éthanol et du CO₂ sont produits progressivement.

Quelle est la différence principale entre respiration et fermentation chez les levures ?

La respiration nécessite l’O₂, la fermentation se déroule sans consommation d’O₂.

Que devient le glucose lors de la respiration et la fermentation ?

La respiration dégrade complètement en substances minérales, la fermentation laisse un résidu organique riche en énergie.

Qu'est-ce que la glycolyse ?

Une succession de réactions enzymatiques dégradant le glucose sans O₂ dans le cytoplasme.

Quelle est la première étape de la glycolyse ?

La formation du fructose diphosphate à partir du glucose avec consommation de 2 ATP.

Que produit la scission du fructose diphosphate ?

Deux molécules de glycéraldéhyde phosphate.

Quel rôle joue le glycéraldéhyde phosphate dans la glycolyse ?

Il est oxydé en réduisant deux NAD⁺ en NADH+H⁺.

Quelle est l'équation bilan de la glycolyse ?

C₆H₁₂O₆ + 2 NAD⁺ + 2 ADP + 2 Pi → 2 CH₃-CO-COOH + 2 NADH+H⁺ + 2 ATP.

Que transportent les couples NAD⁺/NADH+H⁺ et FAD/FADH₂ ?

Des électrons et des protons en alternant entre formes oxydée et réduite.

Que consomment les mitochondries en présence d'O₂ ?

Elles consomment l’acide pyruvique.

Quel rôle jouent les mitochondries dans la synthèse d'ATP ?

Elles participent à la synthèse d’ATP.

Qu'est-ce que la mitochondrie contient dans sa matrice ?

Elle contient les enzymes de dégradation du pyruvate.

Que porte la membrane interne de la mitochondrie ?

Elle porte la chaîne respiratoire et les ATP synthases.

Pourquoi la membrane interne mitochondriale a-t-elle une grande surface ?

À cause des crêtes mitochondriales.

Quelle est la composition lipidique et protéique de la membrane interne mitochondriale ?

Elle contient environ 20 % de lipides et 80 % de protéines.

Quels composés sont présents dans la matrice mitochondriale ?

L’acide pyruvique, l’ATP, l’ADP, le Pi, NAD⁺/NADH+H⁺, FAD/FADH₂.

Quelles enzymes trouve-t-on dans la matrice mitochondriale ?

Des décarboxylases et des déshydrogénases.

Que subit le pyruvate dans la matrice mitochondriale ?

Une décarboxylation avec libération de CO₂.

Quelle réaction réduit le NAD⁺ en NADH+H⁺ lors de la formation d'acétyl-CoA ?

Une déshydrogénation du pyruvate.

Quel fragment du pyruvate se lie à la coenzyme A ?

Le fragment acétyle à deux carbones.

Quel est le produit formé par la liaison du fragment acétyle à la coenzyme A ?

L’acétyl-coenzyme A.

Quelle est l’équation chimique de la formation d’un acétyl-coenzyme A ?

CH₃-CO-COOH + CoA + NAD⁺ → CH₃-CO-CoA + NADH+H⁺ + CO₂.

Qu'est-ce que le cycle de Krebs ?

Une succession de réactions matricielles régénérant l'oxaloacétate.

Que produit un cycle de Krebs en CO₂ ?

2 molécules de CO₂.

Combien de NADH+H⁺ produit un cycle de Krebs ?

3 molécules de NADH+H⁺.

Quels sont les produits énergétiques d'un cycle de Krebs ?

1 FADH₂ et 1 ATP.

Que produit la dégradation matricielle d'une molécule de pyruvate en CO₂ ?

3 molécules de CO₂.

Quels coenzymes réduits produit la dégradation d'un pyruvate ?

4 NADH+H⁺ et 1 FADH₂.

Combien d'ATP produit la dégradation d'une molécule de pyruvate ?

1 molécule d'ATP.

Quels sont les produits énergétiques de la dégradation des deux pyruvates d'un glucose ?

6 CO₂, 8 NADH+H⁺, 2 FADH₂ et 2 ATP.

Qu'est-ce que la chaîne respiratoire mitochondriale ?

Un ensemble de complexes enzymatiques réoxydant les transporteurs réduits et transférant leurs électrons à l'O₂.

Quel complexe oxyde le NADH+H⁺ dans la chaîne respiratoire ?

Le complexe I.

Quel est le produit final de la réduction de l'oxygène dans la chaîne respiratoire ?

L'eau (H₂O).

Quels complexes pompent activement les H⁺ dans la chaîne respiratoire ?

Les complexes I, III et IV.

Dans quelle direction les complexes I, III et IV pompent-ils les H⁺ ?

De la matrice vers l’espace intermembranaire.

Quelle est la formule de la réduction globale de l’oxygène ?

½ O₂ + 2e⁻ + 2H⁺ → H₂O.

Qu'est-ce que la phosphorylation oxydative ?

Le couplage entre réoxydation des transporteurs réduits, réduction de l’O₂ et synthèse d’ATP.

Quand le gradient de H⁺ se forme-t-il dans la mitochondrie ?

Quand la concentration de H⁺ est plus élevée dans l’espace intermembranaire que dans la matrice.

Par où les H⁺ retournent-ils vers la matrice mitochondriale ?

À travers les canaux des sphères pédonculées.

Quelle enzyme utilise l’énergie du flux de H⁺ pour synthétiser l’ATP ?

L’ATP synthase.

Quelle est la réaction chimique de synthèse d’ATP par phosphorylation oxydative ?

ADP + Pi + énergie → ATP.

Combien d'ATP produit la réoxydation d'une molécule de NADH+H⁺ ?

Elle produit trois ATP.

Quel est le nombre d'ATP synthétisés par la réoxydation d'une molécule de FADH₂ ?

Elle produit deux ATP.

Quelle navette transfère les électrons du NADH+H⁺ cytoplasmique au NAD⁺ mitochondrial ?

La navette malate-aspartate.

Dans quels organes la navette malate-aspartate est-elle particulièrement présente ?

Dans le cœur et le foie.

Quelle navette transfère les électrons du NADH+H⁺ au FAD pour former du FADH₂ ?

La navette glycérol-3-phosphate.

Dans quels tissus la navette glycérol-3-phosphate est-elle particulièrement active ?

Dans les muscles squelettiques et le cerveau.

Combien d'ATP produit la respiration cellulaire d'un glucose avec la navette glycérol-3-phosphate ?

Elle produit 36 ATP.

Quelle est l'équation globale de la respiration cellulaire ?

C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + énergie (36 ou 38 ATP).

Qu'est-ce que la fermentation alcoolique ?

Une voie anaérobie dégradant partiellement le glucose en éthanol et CO₂ avec deux ATP.

Quelles étapes composent la fermentation alcoolique ?

La glycolyse, la décarboxylation du pyruvate en acétaldéhyde, puis la réduction en éthanol par NADH+H⁺.

Qu'est-ce que la fermentation lactique ?

Une voie anaérobie transformant partiellement le glucose en acide lactique avec deux ATP.

Quelle est la réaction finale de la fermentation lactique ?

La réduction du pyruvate en acide lactique grâce au NADH+H⁺.

Quel effet ont les lactobacilles sur le lait ?

Ils transforment le glucose en acide lactique, diminuant le pH et provoquant la coagulation en yaourt.

Qu'est-ce que la fermentation en métabolisme ?

Une voie anaérobie décomposant partiellement un métabolite organique.

Combien d'ATP produit la fermentation alcoolique par glucose ?

Elle produit 2 ATP par glucose.

Combien d'ATP produit la respiration par glucose ?

Elle produit 36 ou 38 ATP par glucose.

Quel est le rendement énergétique avec 38 ATP en respiration ?

Il est de 40,81 %.

Quel est le rendement énergétique avec 36 ATP en respiration ?

Il est de 38,66 %.

Quel est le rendement énergétique de la fermentation alcoolique ?

Il est de 2,15 %.

Quelle énergie est perdue en chaleur avec 38 ATP par mole de glucose ?

1681 kJ sont perdus en chaleur.

Pourquoi la respiration a-t-elle un rendement énergétique élevé ?

Parce qu'elle dégrade complètement le glucose en CO₂ et H₂O.

Quel pourcentage du volume cellulaire musculaire représente le volume mitochondrial chez une personne non entraînée ?

5 % du volume de la cellule musculaire.

Quelle est la production d’acide lactique chez une personne non entraînée ?

12 mmol/L d’acide lactique.

Quel effet le monoxyde de carbone a-t-il sur la chaîne respiratoire ?

Il bloque le transfert des électrons au complexe T6.

Quelle conséquence la fixation du monoxyde de carbone sur le complexe T6 entraîne-t-elle ?

Elle empêche la formation du gradient de H⁺.

Combien de CO transporte le sang des fumeurs par 100 mL ?

2,200 mL de CO pour 100 mL de sang.

Quelle est la quantité de dioxygène fixée à l’hémoglobine chez les fumeurs ?

1,210 mL de dioxygène par gramme d’hémoglobine.

Comment le manque d’O₂ chez les fumeurs affecte-t-il le métabolisme musculaire ?

Il favorise la fermentation lactique et augmente l’acide lactique.

Quelles sont les conséquences du manque d’O₂ sur le pH sanguin et la fatigue musculaire chez les fumeurs ?

Le pH sanguin diminue et la fatigue musculaire augmente.