Quiz : cycle de Krebs et chaîne respiratoire (PASS / L.AS)
Ce quiz couvre la décarboxylation du pyruvate, le cycle de Krebs, la chaîne respiratoire et la phosphorylation oxydative, au programme de biochimie de PASS / L.AS. Il insiste sur les bilans et sur les inhibiteurs, souvent testés en QCM. Relis l’essentiel, puis réponds sans regarder le cours.
Le quiz : 11 questions corrigées
Réponds sans regarder ton cours : l’explication s’affiche après chaque réponse.
Question 1 sur 11
Où se déroule le cycle de Krebs ?
Réponse : Dans la matrice mitochondriale. Les enzymes du cycle de Krebs sont matricielles, à l’exception de la succinate déshydrogénase, ancrée dans la membrane interne. La glycolyse se déroule dans le cytosol.Question 2 sur 11
Quelle est la première réaction du cycle de Krebs ?
Réponse : Acétyl-CoA + oxaloacétate → citrate. Le cycle commence par la condensation de l’acétyl-CoA et de l’oxaloacétate en citrate par la citrate synthase. La décarboxylation du pyruvate précède le cycle mais n’en fait pas partie.Question 3 sur 11
Quel est le bilan d’un tour de cycle de Krebs ?
Réponse : 3 NADH,H+, 1 FADH2, 1 GTP et 2 CO2. Trois déshydrogénases à NAD+ (isocitrate, α-cétoglutarate, malate), une à FAD (succinate), une phosphorylation au niveau du substrat (GTP) et deux décarboxylations. Le troisième CO2 et le quatrième NADH viennent de la pyruvate déshydrogénase, hors cycle.Question 4 sur 11
Quelle enzyme du cycle de Krebs est intégrée à la membrane mitochondriale interne ?
Réponse : La succinate déshydrogénase. La succinate déshydrogénase est à la fois une enzyme du cycle et le complexe II de la chaîne respiratoire ; elle transfère les électrons du FADH2 à l’ubiquinone.Question 5 sur 11
Quel est l’accepteur final des électrons de la chaîne respiratoire ?
Réponse : Le dioxygène. Le complexe IV transfère les électrons au dioxygène, réduit en eau. Ubiquinone et cytochrome c ne sont que des transporteurs intermédiaires mobiles.Question 6 sur 11
Lequel de ces complexes de la chaîne respiratoire ne pompe PAS de protons ?
Réponse : Le complexe II. Le complexe II (succinate déshydrogénase) ne pompe pas de protons, ce qui explique le rendement plus faible du FADH2 (environ 1,5 ATP contre 2,5 pour le NADH).Question 7 sur 11
Quelle cible le cyanure inhibe-t-il ?
Réponse : Le complexe IV. Le cyanure (comme le monoxyde de carbone) bloque la cytochrome c oxydase, donc la réduction de l’O2. La roténone inhibe le complexe I, l’antimycine A le complexe III et l’oligomycine l’ATP synthase.Question 8 sur 11
Quel est l’effet d’un découplant comme le 2,4-dinitrophénol ?
Réponse : Il dissipe le gradient de protons : l’O2 est consommé mais peu d’ATP est produit. Le découplant ramène les protons dans la matrice sans passer par l’ATP synthase : la respiration continue, voire s’accélère, mais l’énergie est dissipée en chaleur.Question 9 sur 11
Selon les valeurs actuellement retenues, combien d’ATP produit environ l’oxydation d’un NADH mitochondrial ?
Réponse : Environ 2,5. Les rapports P/O retenus aujourd’hui sont d’environ 2,5 pour le NADH et 1,5 pour le FADH2, qui entre au niveau du complexe II et court-circuite le complexe I.Question 10 sur 11
Qui a proposé la théorie chimiosmotique du couplage entre chaîne respiratoire et synthèse d’ATP ?
Réponse : Peter Mitchell. Peter Mitchell a proposé en 1961 que la chaîne respiratoire crée un gradient de protons utilisé par l’ATP synthase, travail récompensé par le prix Nobel de chimie en 1978. Hans Krebs a décrit le cycle qui porte son nom.Question 11 sur 11
Quels sont les produits du complexe pyruvate déshydrogénase ?
Réponse : Acétyl-CoA, CO2 et NADH,H+. La pyruvate déshydrogénase réalise une décarboxylation oxydative : le pyruvate perd un CO2, le groupement acétyle est fixé au coenzyme A et le NAD+ est réduit. Le lactate est formé par la lactate déshydrogénase.
L’essentiel à retenir : Cycle de Krebs et chaîne respiratoire
Du pyruvate au cycle de Krebs
Dans la matrice mitochondriale, le complexe pyruvate déshydrogénase décarboxyle le pyruvate de façon irréversible : pyruvate + CoA + NAD+ → acétyl-CoA + CO2 + NADH,H+.
Le cycle de Krebs (cycle de l’acide citrique), matriciel, débute par la condensation de l’acétyl-CoA (2 C) avec l’oxaloacétate (4 C) en citrate (6 C), catalysée par la citrate synthase. Suivent l’isomérisation en isocitrate (aconitase), deux décarboxylations oxydatives (isocitrate déshydrogénase puis complexe α-cétoglutarate déshydrogénase), la formation de succinate avec synthèse d’un GTP, ou d’un ATP selon l’isoforme (succinyl-CoA synthétase), l’oxydation du succinate en fumarate (succinate déshydrogénase, qui réduit le FAD), l’hydratation en malate (fumarase) et la régénération de l’oxaloacétate (malate déshydrogénase). Bilan d’un tour : 2 CO2, 3 NADH,H+, 1 FADH2 et 1 GTP.
La chaîne respiratoire
Située dans la membrane mitochondriale interne, elle réoxyde les coenzymes réduits. Le complexe I (NADH-ubiquinone oxydoréductase) reçoit les électrons du NADH, le complexe II (succinate déshydrogénase) ceux du FADH2 ; l’ubiquinone (coenzyme Q) les transfère au complexe III (cytochrome bc1), puis le cytochrome c au complexe IV (cytochrome c oxydase), qui réduit l’O2, accepteur final, en H2O. Les complexes I, III et IV pompent des protons de la matrice vers l’espace intermembranaire ; le complexe II n’en pompe pas.
Couplage et inhibiteurs
Selon la théorie chimiosmotique de Peter Mitchell, le gradient électrochimique de protons alimente l’ATP synthase : le retour des H+ vers la matrice entraîne la synthèse d’ATP. On retient environ 2,5 ATP par NADH et 1,5 ATP par FADH2, soit environ 30 à 32 ATP par glucose complètement oxydé. La roténone inhibe le complexe I, l’antimycine A le complexe III, le cyanure et le monoxyde de carbone le complexe IV, l’oligomycine l’ATP synthase. Les découplants (2,4-dinitrophénol, thermogénine UCP1 du tissu adipeux brun) dissipent le gradient : l’O2 continue d’être consommé, mais l’énergie est libérée sous forme de chaleur au lieu de produire de l’ATP.
8 flashcards pour mémoriser
Essaie de répondre avant de retourner la carte.
Complexe pyruvate déshydrogénase+
Pyruvate + CoA + NAD+ → acétyl-CoA + CO2 + NADH,H+ (matrice, irréversible).
Bilan d’un tour de Krebs+
2 CO2, 3 NADH,H+, 1 FADH2 et 1 GTP.
Citrate synthase+
Acétyl-CoA + oxaloacétate → citrate : première réaction du cycle.
Complexe II+
Succinate déshydrogénase : enzyme du cycle de Krebs et de la chaîne respiratoire ; ne pompe pas de protons.
Complexes pompant des protons+
Complexes I, III et IV, de la matrice vers l’espace intermembranaire.
Complexe IV+
Cytochrome c oxydase : réduit l’O2 en H2O ; inhibé par le cyanure et le monoxyde de carbone.
Rendement en ATP+
Environ 2,5 ATP par NADH et 1,5 ATP par FADH2.
Découplant+
Dissipe le gradient de protons : respiration maintenue, synthèse d’ATP diminuée, production de chaleur (ex. UCP1, 2,4-dinitrophénol).
Continue avec ces quiz
PASS / L.AS
La glycolyse
Ce quiz balaie la glycolyse de la PASS / L.AS : localisation, étapes clés, bilan énergétique, régulation et fermentation lactique. Il t’aide à retenir les enzymes à connaître par cœur et à éviter les pièges classiques sur le bilan en ATP. Relis le rappel, puis enchaîne questions et flashcards.
11 questionsPASS / L.AS
Enzymologie : Km, Vmax et inhibitions
Ce QCM d’enzymologie reprend le modèle de Michaelis-Menten, la représentation de Lineweaver-Burk et les inhibitions réversibles. Il s’adresse aux étudiants de PASS / L.AS qui veulent sécuriser calculs et interprétations graphiques. Fais les calculs sur un brouillon avant de lire la correction.
11 questions