Corrigé QCM BIOCHIMIE Biotech 1

2016-2017 (06 mars 2017)
Biochimie Biotech 1
Corrigé QCM BIOCHIMIE Biotech 1
Consignes : - répondre en utilisant la grille prévue
- les documents et la calculatrice sont interdits.
Notation : - les QCS comportent 1 seule réponse exacte
- QCS juste = 1 point
- QCS faux = 0 point.
QCS 1 : Le métabolisme :
A. le métabolisme est organisé en voies métaboliques indépendantes les unes des autres.
B. une voie métabolique possède toujours une étape qui lui est propre et n’est empruntée par
aucune autre voie métabolique.
C. l’hydrolyse de l’ATP est une réaction endergonique.
D. l’énergie peut être stockée dans une liaison riche en énergie dans une molécule de
glucose-6-phosphate par exemple.
E. une voie amphibolique est une voie métabolique qui produit de l’énergie sous forme d’ATP.
Correction : B.
A. Faux : les voies métaboliques sont interconnectées. Les points de connexion entre les voies
correspondent aux molécules carrefour (comme le glucose-6-phosphate, le pyruvate ou
l’acétyl-CoA).
B. Vrai.
C. Faux : c’est une réaction exergonique (∆G < 0) qui libère de l’énergie. Une réaction
endergonique consomme de l’énergie et doit être couplée à une réaction exergonique pour
avoir lieu.
D. Faux : le glucose-6-phosphate renferme une liaison ester phosphate. Ce n’est pas une
liaison riche en énergie.
O
-
O
P
O
O
6
-
O
OH
OH
OH
OH
"
glucose-6-phosphate
G6P
E. Faux : c’est une voie située aux carrefours du métabolisme, qui fait le lien entre les voies
anaboliques et cataboliques.
QCS 2 : Le métabolisme :
A. le métabolisme peut se décomposer en deux grandes parties : le catabolisme et
l’anabolisme.
B. le catabolisme est essentiellement réducteur et consomme de l’énergie.
C. l’anabolisme est essentiellement oxydatif et produit de l’énergie.
D. en biochimie, une oxydation est souvent appelée une déshydratation.
E. la queue triphosphate de la molécule d’ATP est très stable, permettant le stockage de
l’énergie.
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Correction : A.
A. Vrai.
B. Faux : le catabolisme est essentiellement oxydatif et produit de l’énergie.
C. Faux : l’anabolisme est essentiellement réducteur et consomme de l’énergie.
D. Faux : une déshydratation est une perte d’H2O. Une oxydation est souvent appelée une
déshydrogénation (perte d’hydrogène).
E. Faux : elle est très instable, les liaisons entre les phosphates sont facilement hydrolysées
pour fournir de l’énergie. Le stock d’ATP cellulaire est constamment renouvelé, il n’est pas
figé.
QCS 3 : Les coenzymes d’oxydoréduction :
A.
B.
C.
D.
E.
le NAD est un dinucléotide retrouvé dans le cytosol et la mitochondrie.
le FAD est un coenzyme libre des déshydrogénases.
NAD+ est la forme réduite, NADH, H+ est la forme oxydée du couple.
le NAD est un coenzyme lié.
le FAD est exclusivement localisé dans la matrice mitochondriale, au niveau des
flavoprotéines.
Correction : A.
A. Vrai : il existe 2 pools de NAD (1 cytosolique, 1 mitochondrial).
B. Faux : c’est un coenzyme lié aux flavoprotéines de la membrane interne de la mitochondrie.
Le NAD est un coenzyme libre.
C. Faux : NAD+ est la forme oxydée, NADH, H+ est la forme réduite.
D. Faux : le NAD est un coenzyme libre.
E. Faux : le FAD est un coenzyme lié à des flavoprotéines de la membrane interne de la
mitochondrie.
QCS 4 : Les transporteurs des oses :
A.
B.
C.
D.
E.
GLUT
GLUT
GLUT
GLUT
GLUT
2
2
4
5
4
est
est
est
est
est
ubiquitaire.
présent au niveau des cellules musculaires.
insulino-indépendant.
présent au niveau des cellules hépatiques.
présent au niveau des cellules cardiaques, musculaires et du tissu adipeux.
Correction : E.
A. Faux : GLUT 2 est présent au niveau du foie et des cellules β pancréatiques (= cellules qui
répondent à une augmentation de la glycémie). GLUT 1 est ubiquitaire.
B. Faux : GLUT 2 est présent au niveau du foie et des cellules β pancréatiques, GLUT4 est
présent au niveau des cellules musculaires et adipeuses.
C. Faux : dans les cellules musculaires et du tissu adipeux, GLUT 4 est externalisé suite à la
liaison de l’insuline sur son récepteur membranaire.
D. Faux : GLUT 5 est un transporteur de fructose présent au niveau des entérocytes.
E. Vrai.
QCS 5 : La glycolyse :
A.
B.
C.
D.
elle permet la réduction du glucose en pyruvate.
elle est composée de 10 étapes dont 2 irréversibles.
elle produit deux molécules comportant trois atomes de carbone à partir d’un hexose.
elle se décompose en deux phases : une phase de préparation qui consomme deux
molécules d’ATP par molécule de glucose, puis une phase de restitution qui produit deux
molécules d’ATP, et un coenzyme réduit FADH2 par molécule de pyruvate formée.
E. elle a lieu dans la matrice mitochondriale.
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Correction : C.
A. Faux : l’oxydation du glucose en pyruvate.
B. Faux : 10 étapes, dont 3 irréversibles :
- étape 1 de phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate, catalysée par
l’hexokinase
- étape 3 de phosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-1,6-bisphosphate,
catalysée par la phosphofructokinase PFK1
- étape 10 de transfert de phosphate du phosphoénolpyruvate sur un ADP pour former un
ATP et un pyruvate, catalysée par la pyruvate kinase.
C. Vrai : 1 glucose (= hexose) → 2 pyruvates (3C).
D. Faux : la phase de restitution produit 2 ATP et 1 NADH par pyruvate formé (donc x2 par
molécule de glucose qui entre dans la glycolyse).
E. Faux : dans le cytoplasme. La glycolyse a lieu dans toutes les cellules de l’organisme, y
compris les globules rouges qui ne possèdent pas de mitochondrie (en conditions
anaérobies).
QCS 6 : La pyruvate kinase :
A.
B.
C.
D.
E.
elle catalyse la phosphorylation du pyruvate.
elle est régulée de façon allostérique.
le fructose 1,6-bisphosphate est un inhibiteur allostérique de la pyruvate kinase.
le phosphoénolpyruvate et l’alanine sont des inhibiteurs de la pyruvate kinase.
l’ATP est un activateur allostérique de la pyruvate kinase.
Correction : B.
A. Faux : elle catalyse le transfert d’un groupement phosphate du phosphoénolpyruvate sur un
ADP pour former un ATP et un pyruvate.
B. Vrai.
C. Faux : c’est un inhibiteur allostérique de la pyruvate kinase.
D. Faux : le phosphoénolpyruvate (substrat de l’enzyme) est un activateur, l’alanine est un
inhibiteur.
E. Faux : c’est un inhibiteur allostérique. Lorsque la concentration intracellulaire en ATP
augmente (besoins énergétiques satisfaits), la glycolyse est inhibée.
• À retenir :
enzyme
activateurs
inhibiteurs
hexokinase
Pi
glucose-6-P
phosphofructokinase (PFK1)
AMP, ADP
fructose-2,6-bisphosphate
ATP
citrate
pyruvate kinase (PK)
fructose-1,6-bis phosphate
phosphoénol pyruvate (PEP)
ATP
alanine
QCS 7 : À l’issue d’un sprint on observe une accumulation de lactate dans les fibres
musculaires. Indiquer parmi les propositions suivantes celle qui est exacte :
A. cette accumulation montre que la glycolyse fonctionne en aérobiose.
B. cette accumulation montre que la concentration d’oxygène dans le muscle est suffisante
pour dégrader la totalité du glucose en acétyl-CoA.
C. cette accumulation se produit dans la matrice mitochondriale.
D. le lactate est produit par la lactate déshydrogénase qui a pour substrat le pyruvate.
E. la formation de lactate à partir de pyruvate permet de produire du NADH, H+ à partir de
NAD+.
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Correction : D.
A. Faux : le lactate est formé à partir du pyruvate en anaérobiose pour réoxyder les NADH, H+
produits à l’étape 6 de la glycolyse, ce qui lui permet de continuer à fonctionner. En
aérobiose, le pyruvate entre dans la mitochondrie (→ décarboxylation oxydative par la
pyruvate déshydrogénase, cycle de Krebs, chaîne respiratoire mitochondriale).
B. Faux : la concentration en oxygène est insuffisante, le pyruvate produit par le glucose est
transformé en lactate.
C. Faux : la glycolyse anaérobie, y compris la réduction du pyruvate en lactate, a lieu
exclusivement dans le cytosol.
D. Vrai : le pyruvate est réduit en lactate, permettant la réoxydation des coenzymes réduits
NADH, H+ produits à l’étape 6 de la glycolyse.
E. Faux : lors de la réduction du pyruvate en lactate, les NADH, H+ sont oxydés en NAD+.
QCS 8 : Le cycle de Krebs :
A.
B.
C.
D.
E.
toutes les enzymes du cycle de Krebs sont solubles dans la matrice mitochondriale.
il est couplé à la formation de coenzymes oxydés.
il permet l’oxydation d’acétyl-CoA en CO2.
un ATP est produit directement dans l’une des étapes du cycle de Krebs.
en présence d’un inhibiteur du complexe I de la chaîne respiratoire, le cycle de Krebs est
accéléré.
Correction : C.
A. Faux : 7 des 8 enzymes du cycle de Krebs sont solubles dans la matrice mitochondriale. La
succinate déshydrogénase, qui catalyse l’étape 6 (oxydation du succinate en fumarate) est
une flavoprotéine enchâssée dans la membrane mitochondriale interne : c’est le complexe II
de la chaîne respiratoire.
B. Faux : formation de coenzymes réduits qui apportent leurs électrons à la chaîne
respiratoire.
C. Vrai : les 2 carbones apportés par l’acétyl-CoA (suite à la décarboxylation oxydative du
pyruvate) sont éliminés sous forme de CO2 au tour de cycle suivant.
D. Faux : un GTP est produit lors de l’étape 5 catalysée par la succinyl-CoA synthétase
(phosphorylation d’un GDP en GTP par formation de succinate à partir de succinyl-CoA).
E. Faux : il est ralenti, les coenzymes réduits NADH, H+ ne peuvent plus être réduits par le
complexe I pour continuer à alimenter le cycle de Krebs.
QCS 9 : La chaîne respiratoire :
A. le fonctionnement de la chaîne respiratoire mitochondriale consomme des ATP.
B. un produit final de la chaîne respiratoire est l’oxygène.
C. tous les complexes de la chaîne respiratoire mitochondriale transfèrent des protons vers
l’espace inter-membranaire.
D. la phosphorylation oxydative ne peut fonctionner que si le cycle de Krebs est fonctionnel.
E. le couple ubiquinone / ubiquinol permet le transfert des électrons du complexe II vers le
complexe III.
Correction : E.
A. Faux : elle produit des ATP (phosphorylation de l’ADP en ATP par l’ATP synthase qui utilise la
force protomotrice générée par le gradient de protons).
B. Faux : l’oxygène O2 (accepteur final des électrons de la chaîne) est réduit en eau au niveau
du complexe IV. Le produit final est donc l’eau.
C. Faux : seuls les complexes I, III et IV sont des pompes à protons.
D. Faux : il existe d’autres sources de coenzymes réduits (β-oxydation des acides gras,
décarboxylation oxydative du pyruvate, transfert des équivalents réducteurs de coenzymes
réduits cytosoliques à des coenzymes mitochondriaux via les navettes…) pris en charge par
la chaîne respiratoire, même si le cycle de Krebs est la principale source de coenzymes
réduits.
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E. Vrai : c’est le coenzyme Q (ou couple UQ/UQH2). Il transfère les électrons des complexes I
ou II au complexe III.
QCS 10 : La chaîne respiratoire :
A. le NADH, H+ produit dans le cytosol traverse librement la membrane interne de la
mitochondrie.
B. en aérobiose, une mole de glucose permet de former théoriquement 2 moles d’ATP.
C. un inhibiteur de la chaîne respiratoire comme l’antimycine A diminue la consommation d’O2
dans la mitochondrie.
D. un découplant de la chaîne respiratoire comme le dinitrophénol diminue la consommation
d’O2 dans la mitochondrie.
E. lorsque la concentration en ADP augmente, la vitesse de la chaîne respiratoire diminue.
Correction : C.
A. Faux : la membrane interne de la mitochondrie est imperméable. Le NADH, H+ cytosolique
transfère ses électrons à la navette malate/aspartate (→ NADH, H+ mitochondrial dans foie,
reins, coeur) ou à la navette glycérol phosphate (→ FADH2 mitochondrial dans les muscles,
le cerveau).
B. Faux : en anaérobiose, une mole de glucose produit théoriquement 2 moles d’ATP. En
aérobiose, une mole de glucose produit 36 moles (navette glycérol phosphate pour les
NADH, H+ cytosoliques) ou 38 moles d’ATP (navette malate/aspartate).
C. Vrai : l’antimycine A inhibe spécifiquement le complexe III qui n’apporte plus d’électrons au
complexe IV. Ce dernier ne peut donc plus réduire l’oxygène en eau.
D. Faux : un agent découplant comme le dinitrophénol augmente la consommation d’oxygène.
Les protons passent librement à travers la membrane interne de la mitochondrie, et le
gradient de protons s’effondre. L’ATP synthase ne peut plus phosphoryler l’ADP en ATP, mais
les complexes I à IV (le complexe IV consomme de l’oxygène) fonctionnent de manière
accélérée pour tenter de rétablir le gradient de protons.
E. Faux : une augmentation de la concentration en ADP est signe d’un niveau énergétique peu
élevé pour la cellule, la chaîne respiratoire s’accélère alors pour produire de l’énergie sous
forme d’ATP.
• À retenir : un agent "découplant" empêche le couplage de l'activité oxydative avec l'activité
de phosphorylation (d'ADP en ATP) de la chaîne respiratoire (appelée aussi phosphorylation
oxydative).
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