Examen Biochimie Janvier et Août 2019 - Corrigés (PDF)

EXAMEN 2 CORRIGE QUESTION 1 1.1. Quelle est la voie métabolique représentée ci-dessous ? Voie de biosynthèse du cholestérol Quelle est la localisation intracellulaire de cette voie métabolique ? cytosol 1.2. Compléter la structure chimique et le nom des composés (- - - - - -), no...

EXAMEN 2 CORRIGE QUESTION 1 1.1. Quelle est la voie métabolique représentée ci-dessous ? Voie de biosynthèse du cholestérol Quelle est la localisation intracellulaire de cette voie métabolique ? cytosol 1.2. Compléter la structure chimique et le nom des composés (- - - - - -), nommer les enzymes (- - - -) et placer, si nécessaire, les coenzymes éventuelles (la structure chimique de ces derniers n’est pas demandée). Voir Diapo 10-11 cours 12 1.3. Quelle réaction enzymatique clé est régulée dans cette voie ? HMGCoA réductase Voir Diapo 11 cours 12 Détailler les différents mécanismes de régulation impliqués. Voir Diapo 18 à 22 cours 12 Régulation transcriptionnelle de l’enzyme Régulation post-traductionnelle de l’enzyme par mécanisme de protéolytise Régulation covalente de type phosphorylation/déphosphorylation dépendante des hormones glucagon (qui inactive l’enzyme par phosphorylation) et l’insuline (qui active l’enzyme par déphosphorylation) 1.4. Comment le produit de fin de cette voie métabolique est-il transporté dans la circulation sanguine ? Diapo 24 cours 12 Voie endogène (synthèse hépatique : VLDL/IDL/LDL/HDL) Voie exogène (par intestin) : chylomicrons/(HDL) 1.5. Citer deux molécules pouvant être utilisées afin de réduire la concentration sanguine du produit de fin de cette voie métabolique ? Justifier votre réponse Statines (inhibition compétitive) réduit la voie endogène (diapo 21 cours 12) Ezetimibe réduit l’absorption du cholestérol exogène par les entérocytes en agissant au niveau des protéine NPC1L1 (diapo 7/8 cours 12) 1 QUESTION 2 Soient les réactions biochimiques suivantes. 2.1. Cadre de gauche. Compléter dans le cadre le nom des métabolites A et B, la ou les enzyme(s) permettant leur interconversion, ainsi que le nom d’autres substrats/produits et cofacteurs éventuels (structure chimique non demandée) impliqués dans ce processus biochimique. Voir diapo 10 cours 14 et diapo 9 cours 15 2.2. Cadre de droite. Quelle activité enzymatique permet de relier le métabolisme des composés A/B au cycle de Krebs ? Voir diapo 10 cours 14 et diapo 9 cours 15 Aspartate Transaminase (ASAT) Compléter dans le cadre le nom et la structure chimique du métabolite C (du cycle de Krebs) et des autres substrats/produits éventuels de la réaction. Voir diapo 10 cours 14 et diapo 9 cours 15 Oxaloacetate Quelles pourraient être les conséquences d’une déficience en vitamine B6 ? Justifier. Voir diapo 10 cours 13 et diapo 5 cours 14 La vitamine B6 est précurseur du cofacteur PLP (Pyridoxal Phosphate) impliqué dans le transfert de groupements amino d’un acide aminé vers un alpha keto acide. Un déficit pourrait entraîner un dysfonctionnement dans le catabolisme et anabolisme des acides aminés. 2.3. Outre les réactions représentées ci-dessus, le composé A intervient dans d’autres voies du catabolisme et anabolisme du métabolisme azoté. Donner un exemple pour chacun. Catabolisme : L’Aspartate est impliqué dans la synthèse de l’urée Cours 13 diapos 9 et 24 Anabolisme : L’Aspartate est impliqué dans la synthèse des bases azotées (pyrimidines et purines) Cours 16 diapos 8/10 et 18 2.4. Certaines cellules tumorales sont incapables de synthétiser l’un de ces composés. De quelle manière cette caractéristique peut-elle être utilisée dans une stratégie anti-cancer ? Cours 15 diapo 31 2 QUESTION 3 3.1. Définir la notion de phosphorylation au niveau du substrat. Cours 2 diapos 35 Mécanisme associé à la synthèse d’ATP à partir d’un intermédiaire activé ayant une liaison à haut potentiel énergétique Dans la voie de la glycolyse, indiquer quelle(s) est/sont la/les réaction(s) associée(s) à ce mécanisme en donnant le nom de l’enzyme et celui des substrats/produits (structure chimique de ceux-ci non demandée) impliqués. Cours 5 diapos 14 et 18 Phosphoglycerate kinase Pyruvate kinase 3.2. Considérons le métabolite dihydroxyacetone phosphate. a) Donner la structure chimique de ce substrat. Cours 5 diapos 11/12 b) Quel sera le bilan énergétique en terme de molécules d’ATP et d’équivalents réduits formés si 5 molécules de dihydroxyacetone phosphate sont oxydées en pyruvate? Justifier votre réponse 1 DHAP ==== 1 pyruvate et génération de 2 ATP + 1 NADH réduit 5 DHAP ==== 5 pyruvate et génération de 10 ATP + 5 NADH réduit c) Si l’oxydation de ce métabolite se déroule dans les érythrocytes, comment seront régénérés les coenzymes réduits ? Justifier votre réponse en détaillant la/les réaction(s) enzymatiques associée(s) avec nom et structure chimique des substrats/produits formés. Erythrocytes donc pas de mitochondries Voie glycolyse anaérobie (fermentation) : pyruvate  lactate Cours 5 diapo 20 et 22/23 d) Dans un organisme en phase de jeûne, quel pourrait être le devenir du produit final formé (question 3.2. c) dans les érythrocytes ? Justifier votre réponse En phase de jeûne, besoin de maintenir la glycémie par néoglucogenèse à partir de lactate converti en pyruvate dans les hépatocytes pour produire du glucose Cours 7 diapo 4/7 3.4. La réaction suivante a une valeur ∆G’0 de + 7,9 kJ/mol. Dihydroxyacetone phosphate Glyceraldehyde 3 phosphate a) Quelle information est donnée par la valeur de ∆G’0 ? Cours 2 diapo 17 Valeur >0 donc la réaction n’est pas spontanée dans les conditions standard b) Déterminer la constante à l’équilibre K’eq de la réaction. Justifier votre réponse 3 Cours 2 diapo 17 ∆G’0 = 7900 J/mol / 4,18 = 1890 cal/mol K’eq = e-3,19 = 0.041 c) Calculer la variation d’énergie libre de cette réaction à 37°C quand la concentration intracellulaire en dihydroxyacetone phosphate est de 0,5 mM et celle du glyceraldehyde 3 phosphate est de 0,1 mM. La réaction est-elle spontanée dans ces conditions ? Cours 2 diapo 15 T= 273 + 37 = 310 K ∆G = 3753 J/mol= 3,75 kJ/mol = 898 cal/mol= 0.898 kcal/mol Réaction non spontanée mais les réactions en aval de celle-ci portent la voie vers l’avant QUESTION 4 4.1. Quel processus biochimique est représenté dans la figure ci-dessous. La chaîne respiratoire (phosphorylation oxydative) 4.2. Compléter sur la figure ci-dessus : - les compartiments situés de part et d’autre de la membrane - le nom des 7 éléments représentés et les réactions catalysées (symbolisées par les flèches), ajouter le nom des substrats et produits associés à ces flèches. Cours 4 diapo 12 4.3. Soit la réaction catalysée par l’alpha ketoglutarate deshydrogénase? a) Dans quelle voie métabolique est présente cette réaction ? Le cycle de Krebs b) Représenter les substrats, produits et équivalents oxydés/réduits associés à cette réaction enzymatique (structure chimique des substrats et produits demandée). Cours 3 diapo 11/20 c) Au niveau de quel élément de la figure (page 7) les équivalents réduits de cette réaction vont-ils arriver ? au niveau du complexe I (NADH dehydrogenase) 4 d) Représenter dans la figure (page 7) le flux des électrons et des protons associés à cette réaction (utiliser si nécessaire des couleurs distinctes). Cours 4 diapo 12 e) Quelle sera la conséquence de la réoxydation des équivalents générés par l’alpha ketoglutarate deshydrogenase d’un point de vue énergétique (ATP)? Justifier votre réponse. Cours 4 diapo 39 f) En cas de dysfonctionnement de E3 appartenant à l’activité enzymatique de l’alpha ketoglutarate deshydrogenase, on pourrait s’attendre au développement d’une acidose lactique. Expliquer pourquoi. La sous-unité E3 fait aussi partie du complexe de la PDC qui convertit le pyruvate en acétyl CoA permettant l’entrée dans le cycle de Krebs. Le pyruvate est alors détourné vers la production de lactate => acidose lactique Exercice 1 du cours 3 5