Biochimie - Initiation en Bioénergétique

Thèmes abordés

Pharmacie - Santé - Social, Biochimie, initiation en bioénergétique, thermodynamique, réactions biochimiques, potentiel d'oxydoréduction

Résumé du document

Thermodynamique : science qui étudie les transformations de l'énergie d'une forme à l'autre.
Bioénergétique : étude des transferts d'énergie dans les cellules vivantes.
Comment les organismes récupèrent l'énergie et la transforme pour se maintenir en vie ?
Pour se maintenir en vie, une cellule doit continuellement “travailler”, pour cela elle a besoin d'énergie.
- W transports
- W chimiques (glandes endocrines avec des synthèse chimiques)
- W mécanique

Extraits

[...] Complexe : succinate deshydrogenase il est commun avec le cycle de Krebs 97 kD 2 protéines Fe/S 4 sous unités codées par le génome nucléaire 0 sous unités codées par le génome mitochondrial Pas de transfert de Bilan énergétique​ : = E°′FADH2 = 45 = + 45 mV = nF = kJ.mol− Complexe : CoQ-cytochrome C oxydoréductase 280 kD (gros complexe) 1 protéines Fe/S (Rieske) cytochromes b cytochrome c sous unités codes par le génome nucléaire 1 sous unité codées par le genome mitochondriale Stoechiométrie : = 2 Inhibiteur spécifique : Antimycine Bilan énergétique​ : = = 254 45 = + 209 mV = nF = 40 kJ.mol−1 Cytochrome Protéine de transfert des électrons contenant un groupe prosthétique hème (noyau aromatique (porphyrine) + Fe). L'atome de fer passe alternativement d'un etat ferreux à un etat ferrique (Fe3+). [...]

[...] Conformation O (ouverte) : détente relative du site actif et libération de l'ATP. Rotation de 360° de c = 3 ATP synthétises Homme 10 sous unités c 10 3 ATP Épinards 14 sous unités c Il faut savoir par coeur les échanges d'ATP, NADH, , e , FADH​ 21 Translocateur de Nucléotides Adényliques (ANT) Contrôles de l'OxPhos Travail cellulaire​ : consommation d'ATP au niveau cellulaire 22 Respirasome Organisation tridimensionnelle de la chaîne respiratoire en “super­complexes” : I / II / III, pas le II ATPsynthase en dimères ou oligomères Intérêt de cette organisation tridimensionnelle : Stabilisation des complexes “Substrats channeling” Séquestration des ubiquinones Découplage de l'OxPhos Des passent aussi par la membrane sans passer par la CRM donc on a une perte d'énergie sous forme de chaleur Le DNP : molécule qui découple les mitochondries Découplage physiologique de l'OxPhos : UCP : unCoupling Proteins Composition en AG insaturés = fluidité membranaire Découplage = respiration (oxydation) non couplée à une synthèse d'ATP = perte énergétique Quel est l'intérêt physiologique 23 IV. [...]

[...] Le signe ΔE renseigne sur le sens d'évolution de la réaction. En effet : Si ΔE > : la réaction est exergonique​ spontanée moyennant catalyse ou Si ΔE 0 (oxydant +fort) (oxydant +faible) En résumé : Soit 2 couples redox A/AH et B/BH Les transferts de et d'un couple à l'autre se feront du couple qui a le potentiel le plus bas vers celui qui a le potentiel le plus élevé Si > : B = oxydant​ (gain d'e​ éduit​ , r ) A = réducteur​ (perte de xydé​ , o ) On aura : B + AH A + BH ax haut + red bas ax bas + red haut Règle ɣ : En utilisant la règle dite du gamma, il est possible de prévoir le sens d'une réaction. [...]

[...] F e (ferrique) + 1 F e2+ (ferreux) 18 Complexe : cytochrome c oxydase 400 kD proteines à cuivre cyt a et a sous unités codées par le génome nucléaire 3 sous unités codes par le génome mitochondriale Inhibiteur spécifique : Cyanure​ Azide et Stoechiométrie : : 1 à 2 Bilan énergétique​ : = = 816 254 = + 562 mV = nF = kJ.mol−1 Petit récapitulatif (nbr de protons transférés)​ : Co I = 4 Co II = 0 Co III = 4 Co IV = 4 ? Couplage entre oxydation et phosphorylation Comment sont couplés l'oxydation du NADH et la synthèse d'ATP ? Théorie chimio­osmotique (Mitchell 1961) La théorie chimiosmotique​ postule que l'énergie libérée lors du transfert d'électrons au travers de la chaîne respiratoire, est “stockée” sous la forme d'un gradient de protons​ (force protonmotrice). Cette énergie libre est utilisée par l'ATPsynthase pour synthétiser de l'​ . [...]

[...] C pour la transformer en travail 6 Pour qu'une réaction endergonique se réalise, elle doit utiliser l'énergie d'une réaction exergonique = couplage énergétique. Énergie potentielle des nutriments est partiellement récupérée lors de leur catabolisme (énergie dans les liaisons atomiques). Le flux dans une voie métabolique produit de l'énergie qui est stockée en partie surtout sous forme de ATP et de NAD(P)H. Par exemple : le catabolisme du glucose : + 6 = 6 + 6 O produit de l'énergie (ΔG°' = ­2850 kJ.mol​ Cette énergie est stocké sous forme d'ATP et NADH. [...]