CHM 1371 : QUESTIONS D`EXAMEN 2014-2015 - L
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- CHM 1371 : QUESTIONS D’EXAMEN 2014-2015 L’examen écrit visera à vérifier, d’une part, votre connaissance générale du métabolisme et, d’autre part, votre compréhension d’un petit nombre de mécanismes de réactions biochimiques importantes. L’examen oral visera, lui, à évaluer votre compétence à intégrer les différents aspects du métabolisme et d’établir des relations entre la biochimie, la physiologie et la biologie moléculaire des cellules. Seules les questions soulignées sont susceptibles d’être posées à l’examen écrit. Toutes les questions sont susceptibles d’être posées à l’examen oral. Pour rappel, la répartition des points dans la note finale (ramenée ensuite sur 20) est la suivante. - Examen écrit : 30 points - Examen oral : 40 points - Travail en groupe (déjà réalisé) : 30 points Pour les CHIM 13 - Travaux pratiques (déjà réalisés) : 20 points REMARQUES IMPORTANTES 1/ La réussite de l’examen implique la note minimale de 35/70 à l’examen théorique ! 2/ Les questions impliquent la connaissance des formules de structure des molécules impliquées. 3/ Plusieurs questions peuvent demander des éléments de réponse identiques et ainsi se chevaucher. CHAPITRE 1. INTRODUCTION. 1. Expliquez, à l’aide d’exemples précis trouvés ailleurs dans le cours, les différents modes d’organisation des enzymes intervenant dans les voies métaboliques, au sein de la cellule. 2. Expliquez, à l’aide d’exemples précis trouvés ailleurs dans le cours, l’intérêt et les contraintes du compartimentage des voies métaboliques. 3. Expliquez, à l’aide d’exemples précis trouvés ailleurs dans le cours, les 2 modes principaux de régulation entre les voies cata- et anaboliques, ainsi que leur différences. 4. Expliquez, à l’aide d’exemples précis pris ailleurs dans le cours, l’importance des réactions d’oxydoréduction dans le métabolisme (catabolisme et anabolisme). 5. Expliquez à l’aide d’exemples choisis dans le cours, les principaux modes de régulation des réactions enzymatiques. 6. Expliquez la notion de changement d’énergie libre de réaction en relation avec l’équilibre d’une réaction. Précisez, à l’aide d’un exemple, la différence entre les changements d’énergie libre en conditions biochimiques standards et réelles (dans une cellule) et son implication biochimique. 7. Expliquez, à l’aide d’un exemple précis trouvé ailleurs dans le cours, d’un point de vue thermodynamique et biochimique, l’importance des réactions couplées énergétiquement. 8. Expliquez les bases chimiques et biochimiques qui justifient le rôle central de l’ATP. 9. Quelles sont les principales molécules possédant un lien ester-phosphate et quel est leur rôle du point de vue thermodynamique et physiologique ? 10. Expliquez, d’une manière générale et à l’aide d’exemples précis trouvés ailleurs dans le cours, les modes de transport au travers de membranes et de cellules. Précisez les principales similitudes et différences. 11. Expliquez, à l’aide d’exemples du cours, le passage du glucose au travers de membranes. Quelles en sont les caractéristiques principales. 12. Expliquez, à l’aide d’exemples du cours, l’importance de la synergie entre systèmes de transport. CHAPITRE 2. GLUCIDES. 1. Quel est le sort du pyruvate formé lors de la glycolyse ? Expliquez comment et pourquoi le rôle peut varier selon les organismes, mais aussi en fonction de conditions physiologiques différentes. 2. Démontrez l’importance de la formation du glucose-6-phosphate. Quel est son sort ? Comment ce dernier est-il affecté par des conditions métaboliques différentes ? 3. Expliquez l’importance de la phosphofructokinase-1. Comment et pourquoi est-elle régulée ? 4. Expliquez, d’un point de vue biochimique et thermodynamique, les étapes de la glycolyse qui fournissent, directement ou indirectement, de l’énergie récupérable par la cellule. 5. Précisez le mécanisme et l’importance de la glycéraldéhyde-3P déshydrogénase. Quel est le sort du produit de la réaction ? Pourquoi est-ce important ? 6. Expliquez les bases biochimiques de l’effet Pasteur. Quelle est son importance physiopathologique (animal) dans un contexte plus global ? Illustrez à l’aide d’exemples. 7. Quelles sont les particularités des cellules cancéreuses ? 8. Quelles sont les principales sources qui alimentent la glycolyse ? Décrivez, du point de vue biochimique, les différentes déficiences qui peuvent y être associées. 9. Expliquez le métabolisme du fructose et ses particularités. 10. Quelle est l’importance des réactions oxydantes du cycle des pentoses-phosphate ? 11. Quel est le sort des produits formés lors des réactions oxydantes du cycle des pentoses-phosphate? 12. Quels sont les produits qui peuvent être formés par le cycle des pentoses-phosphate, en fonction des besoins de la cellule ? Précisez-en l’importance. 13. Expliquez les étapes de la synthèse du glycogène. Expliquez le rôle central de l’UDP-glucose. Comment est-il formé et que devient-il ? 14. Expliquez les étapes de la dégradation du glycogène et le sort des produits. 15. Expliquez l’action de l’insuline sur le métabolisme. 16. Comment est régulée la dégradation du glycogène par le glucagon et l’adrénaline ? 17. Quels sont les substrats qui alimentent la gluconéogenèse ? Précisez-en le sens physiologique. 18. Quel est le mécanisme de la pyruvate carboxylase ? Comment est-elle régulée ? Pourquoi ? 19. Lors de la gluconéogenèse, comment se fait la conversion du pyruvate en phosphoénolpyruvate ? 20. Détaillez les réactions qui différencient la glycolyse de la gluconéogenèse ? 21. Qu’est ce que le cycle des Cori et quelle est son importance physiologique ? 22. Comment se régulent glycolyse et gluconéogenèse pour éviter un cycle futile ? 23. Comment s’effectue le contrôle hormonal de la glycolyse et de la gluconéogenèse ? 24. Quelles sont les spécificités tissulaires du métabolisme des glucides ? CHAPITRE 3. LIPIDES. 1. Quelles sont les étapes biochimiques de l’absorption et du transport des triacylglycérols ? Quelle est la différence majeure lors du transport des lipides en phase nourrie et en phase de jeûne ? 2. Expliquez le métabolisme du glycérol ? Quel est son rôle en différentes conditions physiologiques ? 3. Quelles sont les étapes de l’activation et du transport mitochondrial des acides gras ? 4. Quelles sont les étapes de la ß-oxydation des acides gras ? Quelles sont les particularités des deux acyl-CoA déshydrogénases intervenant séquentiellement et comment se positionnent-elles dans l’ensemble du métabolisme ? 5. D’ou proviennent l’acide propionique et le succinyl-CoA et quel est leur sort métabolique ? Expliquez en l’importance. 6. Comment sont formés les corps cétoniques ? Comment se régule leur synthèse ? Quel est leur sort ? 7. D’où vient l’acétyl-CoA qui sert à la synthèse des acides gras ? Comment cet apport est-il régulé ? Quel est le sort des produits et comment est-il régulé ? 8. Chez les ruminants, quels sont les précurseurs de la synthèse des graisses du lait ? D’où viennent-ils ? 9. Quel est le mécanisme de l’acétyl-CoA carboxylase ? Comment est régulée son activité ? 10. Quelles sont les étapes de la synthèse des acides gras ? 11. Comment se fait l’élongation et l’introduction de doubles liaisons dans les acides gras ? Que sont les acides gras essentiels ? Comment sont-ils produits ? 12. D’où vient et quelle est l’importance de l’acide arachidonique ? Comment et pourquoi son métabolisme est-il affecté par des médicaments ? 13. Comment est régulée la synthèse des acides gras ? 14. Comment est formé et quel est le sort du phosphatidate ? 15. Quelles sont les stratégies mises en œuvre lors de la synthèse des phospholipides ? Illustrez chacune d’elles par un exemple. 16. Décrivez les premières étapes de la synthèse du cholestérol qui mènent aux isoprènes activés. Quel est le sort du mévalonate ? 17. Comment est régulée la synthèse du cholestérol ? Quel est le lien avec les corps cétoniques ? 18. Comment le cholestérol est-il transporté ? Quels sont les principaux dérèglements de ce transport ? CHAPITRE 4. CYCLE DE KREBS. 1. Quel est le mécanisme de la pyruvate déshydrogénase ? 2. Expliquez le rôle du succinyl-CoA. D’où vient-il (mécanisme) et que peut-il devenir ? 3. Expliquez les particularités de la réaction malate - oxaloacétate dans le cycle de Krebs et ailleurs, d’un point de vue biochimique et thermodynamique. D’où viennent et où vont substrat et produit ? 4. D’où vient et que peut devenir le citrate ? 5. Expliquez le caractère amphibolique du cycle de Krebs. 6. Que sont et à quoi servent les réactions anaplérotiques du cycle de Krebs ? 7. Comment est régulé le cycle de Krebs. Expliquez le sens physiologique de ces régulations. 8. Comment est régulée la pyruvate déshydrogénase. Expliquez leur sens physiologique. 9. Décrivez le cycle du glyoxylate. Quel est son sens physiologique ? CHAPITRE 5. PHOSPHORYLATIONS OXYDATIVES. 1. Quel est le principe chimique et biochimique et quel est le mode de fonctionnement général de la chaîne de transport des électrons ? 2. Quelle est l’organisation des différents complexes de chaîne de transport des électrons. Comment se fait le passage des électrons ? 3. Quels sont les systèmes qui alimentent le coenzyme Q en électrons ? Quelles sont les particularités de la succinate déhydrogénase ? 4. Comment fonctionne le passage des électrons dans le complexe III ? 5. Quel est le principe du couplage entre le transport des électrons et la phosphorylation de l’ATP ? 6. Quelle est l’organisation moléculaire de l’ATP-synthétase ? 7. Quel est le mécanisme par lequel l’ATP-synthétase peut phosphoryler l’ADP ? 8. Comment peut avoir lieu la dissipation du gradient électrochimique de protons ? 9. Comment fonctionnent les navettes assurant le passage du NADH ? Placer dans un contexte général. CHAPITRE 6. ACIDES AMINES. 1. Quelles sont les réactions qui établissent des liens organiques avec l’ammonium ? 2. Quels sont les mécanismes de régulation de la glutamine synthétase et leurs particularités ? 3. Comment sont utilisés les acides aminés en fonction des conditions physiologiques ? Comment s’organise leur catabolisme ? 4. Comment se fait la synthèse des 4 acides aminés : Arg, Asp, Gln et Glu ? 5. Quelle est la distribution tissulaire du catabolisme des acides aminés et de l’ammonium chez les mammifères ? Comment l’ammonium est-il excrété ? 6. Quel est le mécanisme de la réaction d’alimentation du cycle de l’urée ? 7. Expliquez le lien fonctionnel entre le cycle de l’urée et le cycle de Krebs. 8. En conditions physiologiques, quelles sont les sources d’ammonium alimentant le cycle de l’urée ? 9. Comparez le cycle des Cori et celui de l’alanine. Quand et pourquoi ce dernier peut-il être plus avantageux pour l’organisme ? CHAPITRE 7. NUCLEOTIDES. 1. Quelles sont les 2 réactions d’initiation de la synthèse des purines et comment sont-elles régulées ? 2. Quelles sont les stratégies utilisées pour “donner” un groupe –NH2 dans la synthèse des nucléotides ? Illustrer chaque cas à l’aide d’un exemple vu dans le cours. 3. Quelles sont les principales perturbations du catabolisme des purines ? 4. Quelles sont les 2 réactions d’initiation de la synthèse des pyrimidines ? De manière très schématique, comment se poursuit cette synthèse et comment est-elle régulée ? 5. Comparez le mécanisme d’action des 2 carbamoyl synthétases des mammifères. 6. Quel est le mécanisme de la ribonucléotide réductase ? CHAPITRE 8. INTEGRATION & REGULATION. 1. Expliquer le rôle central du glucose-6-phosphate 2. Résumer le métabolisme des acides aminés. 3. Résumer le métabolisme des lipides. 4. Résumer le métabolisme lors de l’activité physique. 5. Résumer le métabolisme du cerveau. 6. Résumer l’effet des hormones principales du métabolisme.
