Cycle de Krebs - Biochimie

Flashcards de vocabulaire sur les enzymes, bilans énergétiques, voies anaplérotiques et régulations du cycle de Krebs.

Mnémonique du cycle de Krebs

Phrase mnémonique « Si ISO Cé sucer elle suce du fumier mal oxydé » indiquant l'ordre des constituants du cycle de Krebs.

Bilan global du cycle de Krebs

$$\text{Acétyl-CoA} + 3\,\text{NAD}^+ + \text{FAD} + \text{GDP} + \text{Pi} + 2\,\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\,\text{CO}_2 + 3\,\text{NADH} + \text{FADH}_2 + \text{GTP} + \text{HSCoA} + 2\,\text{H}^+$$

Citrate synthase

Enzyme catalysant la condensation de l'acétyl-CoA avec l'oxaloacétate (OA) pour former du citrate. Représente l'étape d'engagement du cycle, exergonique et irréversible.

Aconitase

Isomérase à centre fer-soufre catalysant l'isomérisation réversible du citrate en isocitrate par déshydratation puis réhydratation (passage d'un alcool tertiaire à un alcool secondaire).

Fluoroacétate

Poison présent dans certaines plantes pour la défense contre les herbivores, qui inhibe l'aconitase.

Isocitrate déshydrogénase

Enzyme catalysant la décarboxylation oxydative irréversible de l'isocitrate en $\alpha\text{-cétoglutarate}$, nécessitant $\text{NAD}^+$ et produisant du $\text{NADH}$ et du $\text{CO}_2$.

Complexe 𝛼cétoglutarate DH

Complexe enzymatique catalysant la décarboxylation oxydative irréversible de l'$\alpha\text{-cétoglutarate}$ en succinyl-CoA avec formation de $\text{NADH,H}^+$ et de $\text{CO}_2$.

Succinyl-CoA synthétase

Enzyme catalysant la réaction réversible de formation du succinate à partir du succinyl-CoA, produisant du CoASH et du GTP.

Succinate DH

Enzyme catalysant l'oxydation réversible du succinate en fumarate avec création d'une double liaison et formation de $\text{FADH}_2$.

Malonate

Homologue inférieur du succinate qui agit comme inhibiteur de la succinate déshydrogénase.

Fumarase

Enzyme catalysant la réaction réversible d'hydratation du fumarate en malate.

Malate DH

Enzyme catalysant l'oxydation réversible du malate en oxaloacétate (OA) avec conversion de la fonction OH en fonction cétone et formation de $\text{NADH,H}^+$.

Bilan énergétique à partir de l'acétyl-CoA

Production de $10\,\text{ATP}$ au total : $7{,}5\,\text{ATP}$ issus de 3 oxydations par enzymes à $\text{NAD}^+$, $1{,}5\,\text{ATP}$ issu d'une oxydation par enzyme à FAD, et $1\,\text{ATP}$ issu de la scission du succinyl-CoA (GTP/ATP).

Bilan énergétique à partir du pyruvate

Production de $12{,}5\,\text{ATP}$ au total, incluant $2{,}5\,\text{ATP}$ issus de l'oxydation supplémentaire du pyruvate par la pyruvate DH avec $\text{NAD}^+$.

Facteur limitant du cycle de Krebs

L'oxaloacétate (OA) : sa baisse de quantité due à son utilisation dans des voies de synthèse bloque la possibilité de condensation de l'acétyl-CoA.

Pyruvate carboxylase

Enzyme à biotine catalysant la réaction anaplérotique irréversible : $\text{Pyruvate} + \text{CO}_2 + \text{ATP} \rightarrow \text{OA} + \text{ADP} + \text{Pi} + 2\,\text{H}^+$.

PEP carboxy kinase

Enzyme catalysant la réaction anaplérotique réversible : $\text{PEP} + \text{CO}_2 + \text{GDP} \rightleftharpoons \text{OA} + \text{GTP}$.

Glutamate DH

Enzyme catalysant la réaction anaplérotique irréversible : $\text{GLU} + \text{NAD}^+ \rightarrow \alpha\text{-cétoglutarate} + \text{NADH} + \text{NH}_3 + \text{H}^+$.

Succinyl-CoA (rôle anabolique)

Précurseur métabolique servant à la synthèse des porphyrines et de l'hème pour l'hémoglobine.

Carence en vitamine B1 (thiamine)

Condition observée chez l'alcoolique dénutri ou lors d'un régime pauvre en B1, entraînant des troubles neurologiques car la thiamine constitue le TDP nécessaire à la PDH et à l'$\alpha\text{-cétoglutarate DH}$.

Régulation du complexe PDH

Le complexe PDH est inactif lorsqu'il est phosphorylé par la pyruvate DH kinase (activée par NADH, ATP, acétyl-CoA) et actif lorsqu'il est déphosphorylé par la PDH phosphatase.

Enzymes régulatrices irréversibles

La citrate synthase, l'isocitrate DH et l'$\alpha\text{-cétoglutarate DH}$, toutes trois inhibées par leurs produits finaux : ATP, NADH et succinyl-CoA.