TD metabolisme

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On donne ΔG’0= -133,76 kJ.mol-1.

3) On incube 0,01 M de Glc-6-P à 38°C avec de la phosphoglucomutase. A l’équilibre, on obtient 0,54 mM de Glc-1-P. Calculez la variation d’énergie libre standard de la réaction.

4) Si l’on incube des coupes de tissus avec du glucose et de l’ ATP γ32P où se retrouvera la radioactivité si l’on inhibe totalement la 3Pglycéraldéhyde déshydrogénase ? Même question si l’on inhibe la phosphoglycérate kinase.

5) Un vigneron possède une cuve de 1000 litres de vin à 8° d’alcool. Il veut augmenter le degré alcoolique à 10° en ajoutant du saccharose (chaptalisation). Quelles sont les réactions enzymatiques impliquées ? Ecrire l’équation bilan.

Quelle quantité de saccharose doit-il ajouter dans sa cuve ?

Densité EtOH = 0,792 - Msaccharose = 342 g.mol-1 - 8° d’alcool = 8% v /v

6) L’obtention du lactate à partir du glucose s’effectue avec une variation d’énergie libre standard ΔG’0= -195 kJ/mol (pH 7 et 25°C). En anaérobiose, cette conversion est couplée à la synthèse de 2 moles d’ATP par mole de glucose. Calculez le ΔG’0 des 2 réactions couplées. Calculer le % de conversion d’énergie.

En aérobiose, le glucose est complètement oxydé en CO2 et H2O avec ΔG’0 = -2867,5 kJ/mol.

En supposant que l’on obtient 38 moles d’ATP par mole de glucose oxydé (bilan non réaliste), calculer le % de conversion d’énergie (ADP + Pi -> ATP ΔG’0 = 30,5 kJ/mole).

7) Soit le segment métabolique conduisant à la formation de succinate à partir d'acide isocitrique.

- A quelle voie métabolique appartient ce segment ?

- Quelle est sa localisation cellulaire ?

- Ecrivez les différentes réactions de ce segment.

- Calculez le nombre de moles d'ATP formées et d'O2 consommées dans ce segment lors de la transformation de 5 moles d'isocitrate

- Réalisez le même bilan (ATP et O2) en présence soit de cyanure, soit de 2,4 dinitrophénol.

8) Au petit déjeuner vous mangez des tartines de confiture qui représentent l’équivalent de 85 g de saccharose. Si celui-ci est transformé en H2O et CO2 par la glycolyse et le cycle de Krebs, quelle sera la masse d’ATP produite ?

On admettra que le rendement de toutes les voies métaboliques est de 100%

Masse molaire du saccharose = 342 g/mole - Masse molaire de l’ATP = 507 g/mole

9) On considère la dégradation (β-oxydation) d’une molécule d’acide gras qui serait uniformément marquée par du carbone 14. Quel type de molécule cet acide gras va-t-il donner ? Où cette molécule sera-t-elle marquée ? Après un tour de cycle de Krebs, où sera retrouvée la radioactivité ? A partir de quand observera-t-on la sortie de CO2 marqué ?

On considère maintenant la voie métabolique de la néoglucogénèse. En présence d’acides gras marqués, pourrait-on retrouver de la radioactivité au niveau du glucose ?

Peut-on pour autant en déduire qu’il est possible de synthétiser du glucose uniquement à partir d’acides gras ?

10) Lors d'un effort de longue durée, 2 moles d'acide stéarique (C18, M 284 g/mole) sont consommées. Quel sera le nombre de moles d'ATP formées lors de la dégradation de cet acide gras ? Quel sera le nombre de moles de CO2 produites ? Combien de moles de H2O seront produites au niveau de la chaine respiratoire ? Détailler vos calculs.

Quelle masse d'ATP peut ainsi être produit (M 507 g/mole) ?

Quelle aurait été la masse de glucose nécessaire pour obtenir cette même quantité d'ATP ? Comparer cette masse à celle du stéarate et conclure.

11) On supposera que 15% de la masse corporelle d'un adulte de 70 Kg est du tripalmitate (C16).

1- Quelle est sa réserve énergétique totale disponible en kJ ?

2- Sachant que les besoins de base de cette personne sont de 8 000 kJ/jour, combien de temps cette personne peut tenir sans apport extérieur si l’on considère que l'oxydation du tripalmitate est sa seule source d'énergie ?

3- Quelle sera sa perte de poids quotidienne?

12) Calculez le nombre d’ATP mis en réserve lors de l'oxydation complète d'une mole de trioléate (C18 possédant une insaturation).

13) Ecrire l'équation de conversion du nanoyl-CoA (l'acide nonanoïque possède 9 atomes de carbone) en propionyl-CoA et en acétyl-CoA.

Faire le bilan en ATP produits.

De quels atomes de carbone du nanoyl-CoA proviennent les atomes de carbone du propionyl-CoA et de l'acétyl-CoA ?