Exercice 2

La Glycolyse Exercices Exercice 1 Quelles sont les réactions de la voie de la glycolyse dans lesquelles
intervient l 'ATP en tant que substrat ou produit de la réaction? Exercice 2 Du Glucose marqué avec du C14 sur le C-1 est incubé avec les enzymes de la
glycolyse et les cofacteurs nécessaires. A) Quelle est la distribution du C14 dans le pyruvate qui est formé?
(on suppose que l'interconversion du glycéraldéhyde-3 phosphate est
très rapide par rapport aux autres étapes)
B) Si l 'activité spécifique du substrat (le glucose) est de 10 mci/mM
qu 'elle est l 'activité du pyruvate qui est formé
Exercice 3
Pouvez vous prédire les effets de chacune des mutations suivantes sur la
glycolyse dans des cellules de foie:
a) Perte du site allostérique pour l 'ATP sur la phosphofructokinase
b) Perte du site de liaison au citrate sur la phosphofructokinase
c) Perte du domaine phosphatase de l 'enzyme bifonctionnelle qui contrôle
le niveau du fructose 2,6-biphosphate
d) Perte du site de liaison pour le fructose 1,6-bisphosphate sur la
pyruvate kinase
Exercice 4 Quel sont les différentes voies métaboliques que peut emprunter le pyruvate
produit par la glycolyse?
Exercice 5 2 cellules de mammifères identiques sont placées l'une en présence
d 'oxygène l'autre en absence.
On observe que la seconde consomme plus de glucose que la première Expliquez ce résultat
Application de l'effet Pasteur aux technologies modernes
Why do cancer cells have High aerobic Glycolysis Gatenby R.A. and Gillies
R.J.
Nature reviews nov 2004 Cycle de Krebs Exercice 1
A votre avis comment le NADH régule la formation d 'acétyl coA?
Exercice 2 Les patients en état de choc souffrent souvent d 'acidose lactique due à
une déficience en O2. Pourquoi un manque d 'O2 conduit à une accumulation
d 'acide lactique? Un traitement du choc est d 'administrer du
dichloroacétate, qui inhibe la kinase associée au complexe pyruvate
dehydrogenase. Quelle est la raison biochimique de ce traitement ?
Exercice 3 Le cycle de Krebs (ou cycle du citrate) utilise 8 réactions pour
cataboliser l'acétylcoenzyme A.
Ecrire une équation équilibrée pour chacune de ces réactions en précisant
le nom de l'enzymes impliquée.
(a) Quel est (ou quels sont) le(s) cofacteur(s) qui est(sont) nécessaire(s)
pour chaque réaction enzymatique?
(b) Pour chaque enzyme déterminer ce qui caractérise le type de réaction
catalysée: condensation (formation d'une liaison carbone-carbone),
déshydratation, hydratation, décarboxylation, oxydoréduction,
phosphorylation au niveau du substrat, isomérisation.
(c) Ecrire une équation nette équilibrée pour le catabolisme de
l'acétylcoenzyme A en CO2.
Exercice 4 Quel est le devenir du marquage radioactif quand chacun des composés
suivants est ajouté à un extrait cellulaire contenant les enzymes et les
cofacteurs de la voie de la glycolyse, du cycle de Krebs et du complexe
pyruvate dshydrogénase. A) CH3-C-COO- B) CH3-C-COO- C) CH3-C-COO- D) CH3-C-S-CoA E) Le Glucose 6-phosphate marqué en C-1
Exercice 5 Lors des expériences réalisées en 1941 pour étudier le cycle de l 'acide
citrique, l 'oxaloacetate marqué au 14C sur le carbone le plus éloigné de
la fonction cétone est introduit dans une préparation de mitochondries.
L 'analyse de l '?-cetoglutarate formé n 'a pas perdu de radioactivité. La
décarboxylation de l '?-cetoglutarate conduit à un succinate dépourvu de
radioactivité. Tout le marquage était dans le CO2 relargué. Pourquoi ces
premiers investigateurs furent ils surpris que toute la radioactivité sorte
avec le CO2? Exercice 6 L 'activité du cycle de l 'acide citrique est suivie par enregistrement de
la quantité d 'O2 consommée. Hans Krebs a utilisé cette expérience pour
étudier le cycle en 1937. Son système expérimental était le muscle du c?ur
de pigeon qui est riche en mitochondrie. Dans une première série
d 'expérience il mesura la consommation d 'O2 en présence seulement de
carbohydrate ou en présence de carbohydrate plus citrate. Les résultats
figurent dans la table suivante.
(a) Combien d 'oxygène est consommé si le citrate ajouté est complètement
oxydé en H2O et CO2?
(b) En vous basant sur votre réponse précédente que suggèrent les résultats
donnés par la table.
Exercice 7 Un protiste eucaryote peut, dans des conditions ne permettant pas la
croissance, dégrader le glucose (0,1 mole de glucose pour 1 litre de
milieu) en utilisant soit la voie de la glycolyse (anaérobiose) soit la
voie de la glycolyse plus le cycle de Krebs plus la chaîne respiratoire
classique (aérobiose). On admettra que le glucose ne sert qu'a fournir
l'énergie cellulaire sous forme d'ATP.
A/ le protiste, incubé en anaérobiose, fermente le glucose suivant
l'équation globale
Glucose 2 C02+ 2 C2H5OH
La vitesse de production de C02 mesurée est de 4,48 µl CO2/min/mg de poids
sec
1/ quelle est la vitesse de consommation du glucose exprimée en
mmole/min/mg de poids sec?
2/ quelle est la vitesse de synthèse de l'ATP exprimée en mmole/min/mg de
poids sec?
3/ quelle est la quantité maximum d'ATP produit à partir d'un litre de
milieu? B/ Le protiste incubé en aérobiose, oxyde le glucose suivant l'équation
globale:
La vitesse de consommation d'02 mesurée est de 0.672 µl CO2/min/mg de poids
sec Glucose + 602 6C02+ 6 H2O
1/ quelle est la vitesse de consommation du glucose exprimée en
mmole/min/mg de poids sec?
2/ quelle est la vitesse de synthèse de l'ATP exprimée en mmole/min/mg de
poids sec?
3/ Quelle est la quantité maximum d'ATP produit à partir d'un litre de
milieu?
Voie des pentoses phosphates
1- Du glucose marqué en C6 est ajouté à une solution contenant les enzymes
et les cofacteurs de la fraction oxydative de la voie des pentoses
phosphates. Quel est le devenir du marquage radioactif. 2- Nous devons réaliser une expérience pour doser l'importance de la
glycolyse par rapport à la voie des pentoses P dans un tissu. Nous
disposons de tissu, de glucose radio marqué en C1 et de glucose radio
marqué en C6. Quelle expérience réaliseriez vous?
Glycémie - stockage du sucre - néoglucogenèse
1- La concentration en glucose dans le plasma sanguin humain est maintenue
aux environs de 5 mM. La concentration du glucose libre à l'intérieur des
cellules musculaires est beaucoup plus faible. Pourquoi la concentration en
glucose est-elle si faible dans la cellule? Qu'arrive-t-il au glucose dès
son entrée dans la cellule? 2- Le glycogène partiellement dégradé est reconstitué à partir du glucose
alimentaire (glycogénogenèse). Quelles sont les réactions conduisant à la
resynthèse du glycogène à partir du glucose ? 3- Décrire les réactions qui conduisent, dans le foie et les muscles, à la
formation du glucose-6-phosphate à partir du glycogène (on ne traitera pas
la régulation de la glycolyse). Dans quelle(s) voie(s) métabolique(s)
s'engage majoritairement le glucose-6-phosphate formé, respectivement dans
le foie et dans les muscles? On indiquera la finalité respective de chaque
voie citée et on décrira les réactions auxquelles participe directement le
glucose-6-phosphate en tant que réactif (substrat). 4- Un jeune enfant est admis a l'hôpital et l'on soupçonne une perturbation
dans le stockage de glycogène car son foie est très gros et son taux de
glucose à jeun est anormalement bas.
Une série d'examens pratiqués sur cet enfant donne les résultats suivants:
Une biopsie du foie relève un taux de glycogène hépatique anormalement
élevé.
L'ingestion de galactose ou de fructose n'entraîne aucune élévation du taux
de glucose sanguin
Aucune libération de glucose dans le sang n'est observée après
administration du glucagon
La structure moléculaire du glycogène hépatique est normale.
Les enzymes impliqués dans la synthèse et la dégradation du glycogène ont
in vitro des activités normales
Au vu de ces résultats lequel des enzymes suivants vous paraît être
défectueux chez ce malade?
Glucokinase
Fructose 1.6 di P phosphatase
Hexose 1P uridyltransférase
Glucose 6 P phosphatase
Aucun de ceux-là
5- Parmi les enzymes suivantes laquelle n'est pas nécessaire pour la
libération de grande quantité de glucose à partir du glycogène hépatique ? a) Glucose 6-phosphatase
b) Fructose 1,6-biphosphatase
c) (-1,6- glucosidase
d) Phosphoglucomutase
e) Glycogène phosphorylase 6- Glycolyse et néoglucogénèse peuvent elles co-éxister chez le même
individu? Lipides
Exercice 1
Comparez la dégradation et la synthèse des acides gras pour:
(a) la localisation.
(b) Transporteurs d'acyle.
(c) réducteurs et oxydants.
(d) stéréochimie des intermédiaires.
(e) direction de la synthèse ou dégradation.
(f) organisation du système enzymatique. Exercice 2
Supposons que, pour quelques raisons bizarres, vous décidiez de faire un
régime à base de graisse de baleine et de phoque, exclusivement.
(a) Comment le déficit en sucre peut affecter votre capacité à utiliser les
graisses?
(b) Quelle odeur aura votre haleine?
(c) Un de vos meilleurs amis, après avoir essayé sans succès de vous
convaincre d'abandonner votre régime, vous fait promettre de consommer
une dose saine d'acide gras à chaîne impaire. Est ce que votre ami à
votre intérêt à c?ur? Expliquez.
Exercice 3 Pour chacun des acides gras insaturés suivants, indiquez si le précurseur
de biosynthèse est le palmitoléate, l'oléate, le linoléate, ou le
linolénate.
(a) 18:1 cis-?11
(b) 18:3 cis-?6,?9,?12
(c) 20:2 cis-?11,?14
(d) 20:3 cis-?5,?8,?11
(e) 22:1 cis-?13
(f) 22:6 cis-?4,?7,?10,?13,?16,?19 Exercice 4 Considérons un extrait cellulaire qui synthétise du palmitate. Supposons
l'acide