Exercice 1 : Complétez la définition ci-dessous

Université Aix-Marseille II Licence de Biochimie (L3)
Bioénergétique- Juin 2006 Durée de l'épreuve : 2
heures Documents et calculatrices programmables non autorisés.
Les étudiants doivent composer directement sur les feuilles du sujet
d'examen et remettre ces feuilles dans leurs copies d'examens. Notez avec
soin votre numéro de carte d'étudiant sur les feuilles du sujet. Seules les feuilles où figure le sujet d'examen seront évaluées. Exercice 1 (45 pts/20 min): Entourez LA bonne réponse :
Quelle étape métabolique produit le plus d'ATP?
1- Le cycle de Krebs
2- La déphosphorylation du fructose-1,6-phosphate
3- La phosphorylation au niveau du substrat
4- La phosphorylation oxydative
5- La glycolyse Pourquoi dit on que la succinate deshydrogénase est une enzyme
bifonctionnelle ?
1- Parce qu'elle est impliquée dans le cycle de Krebs et dans la chaîne
respiratoire
2- Parce qu'elle peut oxyder le succinate en fumarate et réduire le FAD en
FADH2
3- Parce qu'elle est impliquée dans le cycle de Calvin et le cycle de Krebs
4-. Parce qu'elle a un cofacteur à FAD et un hème Lors du transfert d'électrons par la chaîne respiratoire, nous observons...
1- Des ions H+ sont pompés vers la matrice
2- Une augmentation du pH de l'espace intermembranaire
3- Une diminution du pH de la matrice
4- Aucune de ces réponses
5- Toutes ces réponses À quoi servent les oxydations successives de la chaîne de transport
d'électrons de la mitochondrie :
1- À pomper des protons dans l'espace intermembranaire
2- À générer de l'ATP par phosphorylation au niveau du substrat
3- À chauffer la cellule
4- À pomper des électrons dans l'espace intermembranaire
5- À pomper des protons dans la matrice Comment oxydation et phosphorylation sont-elles couplées :
1- elles sont couplées grâce à un composé énergétique intermédiaire
2- elles sont couplées grâce aux électrons
3- elles ne sont pas couplées
4- aucune de ces réponses. Quel est le motif central de l'énergie mitochondrial ?
1- Le gradient de protons
2- Le sucre
3- L'ATP
4- Le NADH
5- Les électrons
Explicitez votre réponse dans le cadre prévu à cet effet :
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Laquelle des étapes suivantes se fait dans la mitochondrie?
1- Le cycle de Krebs
2- La glycolyse
3- La fermentation
4- Toutes ces étapes se passent dans la mitochondrie Comment l'énergie est-elle extraite du NADH?
1- Par le cycle de Krebs
2-Par l'oxydo-réduction de la chaîne de transport d'électrons
3- Le NADH est la source d'énergie directe de la cellule
4- Par conversion directe en ATP
5- Par une réaction de combustion Quelle est la source d'énergie qui alimente directement la synthèse d'ATP
lors de
la phosphorylation oxydative ?
1- Un gradient électrochimique de protons
2- L'oxydoréduction successive des cytochromes
3- Le passage des électrons à l'oxygène
4- Le passage du phosphate d'intermédiaires phosphorylés vers l'ADP
5- Aucune de ces réponses Quelles sont les conditions requises pour un transfert d'électrons ?
1-Un accepteur oxydé et un donneur réduit
2-Une distance de moins de 20 Å entre donneur et accepteur et un potentiel
d'oxydoréduction plus électronégatif pour le donneur que pour l'accepteur
3-Toutes ces conditions
4-Aucune de ces conditions Dans le contexte de la respiration mitochondriale, si l'on calcule le
rendement énergétique du NADH :
Energie convertie sous forme d'ATP
Energie potentielle du NADH
on trouve 70%, pourquoi ? :
1- Parce que le complexe II ne fonctionne pas
2- Car l'énergie potentielle du NADH est aussi utilisée pour le transport
actif
3- Car toute l'énergie potentielle du NADH est utilisée pour produire de
l'ATP A quoi sert la mobilité du domaine soluble de la protéine de Rieske dans le
complexe III de la chaîne respiratoire ?
1- A transférer les électrons entre le cytochrome c1 et le cytochrome c
2- A transférer les électrons entre le cytochrome b et le cytochrome c1
3- A transférer les électrons entre le cytochrome b1 et le cytochrome c
4- A transférer les électrons entre le cytochrome a et le cytochrome a3 La translocation des protons depuis la matrice vers l'espace
intermembranaire mitochondrial....
1- A lieu grâce à tous les complexes respiratoires
2- Se fait grâce au cycle Q dans les complexes III et IV
3- Se fait grâce à un canal à protons dans les complexes I, III et IV
4- Aucune de ces réponses Dans les mitochondries, la phosphorylation oxydative peut elle être
biologiquement découplée?
1- Non, le découplage peut être réalisé uniquement de manière artificielle
2- Oui, c'est un moyen de produire de la chaleur
3- Oui, grâce aux protonophores
4- Non, seulement pendant l'endosymbiose Comment l'énergie est-elle extraite du NADH?
1- Par le cycle de Krebs
2- Par une oxydo-réduction catalysée par
la chaîne mitochondriale de transport d'électrons
3-Le NADH est la source d'énergie directe de la cellule
4- Par conversion directe en ATP
5- Par une réaction de combustion Exercice 2 (2.5 pts/150 min): Donnez vos réponses dans le cadre prévu à cet
effet.
Dessinez un centre 4Fe-4S coordonné par 4 cystéines en précisant les
caractéristiques des atomes de soufres et l'état d'oxydoréduction dans
lequel se trouve chaque atome de fer à un instant donné au cours du
transfert d'électrons. Combien d'électrons sont transportés à chaque
transfert ? Comment sait-on si une protéine coordonne un centre Fe-
S ?Comparez phosphorylation oxydative et photophosphorylation.
|Similarités : |
|Oxydoréductions séquentielles entres transporteurs redox/création gdt |
|protons/synthèse d'ATP |
|Quinones/plastoquinones |
|Cytochrome c/ Plastocyanine |
|ATP synthase |
|Différences : |
|Cons oxygène/production oxygène |
|Une seule entrée d'énergie/deux entrées |
|Utilisation du NADH/production du NADPH |
|Découle de la dégradation catabolique/permettra la synthèse des sucres |
|Production d'eau/Photolyse de l'eau |
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| | Exercice 3 (2.5 pts/156 min): Donnez vos réponses dans le cadre prévu à cet
effet.
Pouvez vous citer des cofacteurs réalisant le transfert de deux
électrons au cours de leur cycle complet d'oxydoréduction et indiquer leur
position dans la chaîne de transfert d'électrons ? Comment pouvez qualifier
le composé intermédiaire qui apparaît au cours de ce transfert
d'électrons ? Comment peut on le mettre en évidence ?Citez et replacez les
centres REDOX métalliques (précisez les atomes de métal pour chaque centre)
dans la chaîne de transport des électrons de la mitochondrie, du
chloroplaste et de la bactérie. |Mito : |
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|CplxI, II, III: centres Fe-S |
|CplxIII : Hèmes b et c1 : fer |
|Cyt c: fer |
|CplxIV : centre binucléaire CuA (2 cuivres); Hème a (fer) ; centre |
|biréactionnel : Hème a3 (fer)-cuB (1 cuivre) |
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|Chloroplaste : |
|PSII, I: Chlorophylles a et b (Mg2+) |
|PSII : 4 ions Manganèse dans le OEC |
|Cplx b6f : hèmes, b, x |
|Plastocyanine : ion de cuivre |
|PSI : centre Fe-S |
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|Bactérie : |
|Paraccocus denitrificans : co mito |
|E. coli : cytochrome oxydase : hemes, cub |
|Cofacteur a molybdène :Nitrate reductase, Formiate deshydrogénase |
|Hydrogenase : centre Ni-Fe |
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