Fascicule de Biochimie pour l`Armature du 09 décembre 2013 – By

Fascicule de Biochimie pour l’Armature du 09
décembre 2013 – By Barney et Mac Fly
Sommaire :
- Exercice 1 : Séquence peptidique en acides aminés n°1 (page 2)
- Exercice 2 : Séquence peptidique en acides aminés n°2 (page 2)
- Exercice 3 : Electrophorèse et PKA (page 3)
- Exercice 4 : Oligopeptides et PKA (page 3)
- Exercice 5 : Enzymologie et cinétique n°1 (page 4)
- Exercice 6 : Enzymologie et cinétique n°2 (page 4)
- Exercice 7 : Glycogène et ATP (page 5)
- Exercice 8 : Voies métaboliques n°1 (page 6)
- Exercice 9 : Voies métaboliques n°2 (page 7)
- Exercice 10 : Dégradation des acides gras et bilan ATP (page 8)
- Exercice 11 : Dégradation des acides gras, bilan ATP et inhibiteurs (page
8)
- Exercice 12 : Réaction d’oxydoréduction (page 8)
- Petits QCMs en plus concernant les cours du Professeur Allouche. (page 9
à 11)
Ces exercices seront abordés lors de l’armature du 09 décembre, avec une
correction détaillée, des rappels de cours (dont un retour sur l’effet découplant de
la chaîne respiratoire) et des explications claires.
Bon courage 
Conformément à la loi du 11 mars 1957, aucune reproduction, même partielle ne pourra être faite sans accord préalable de l’ATMC.
Ces exercices sont rédigés par des étudiants bénévoles, et n’engagent ni la responsabilité de la faculté de Médecine, ni celle des
enseignants.
1
Exercice 1 : Séquence peptidique en acides aminés n°1
Un pentapeptide est composé de 5 AA de nature différente. Dans un premier temps, on
le met en contact avec une aminopeptidase ce qui libère un résidu arginine et un tétrapeptide.
Dans un deuxième temps, on ajoute une carboxypeptidase, on obtient un AA sans
carbone asymétrique plus un tripeptide.
Ensuite, on ajoute de la trypsine ce qui libère un dipeptide ainsi qu’un acide aminé dont
la longueur d’absorbance maximale est de 280nm. Enfin, on mesure l’absorbance à différentes
longueur d’onde du dipeptide restant, et cette dernière est maximale à 260nm.
Déterminer la ou les composition(s) possible(s) de ce peptide.
Exercice 2 : Séquence peptidique en acides aminés n°2
On est en présence d’un décapeptide composé de 7 AA différents. On lui fait subir différentes
réactions pour connaitre sa composition :
- On ajoute du β-mercaptoéthanol ce qui scinde le peptide en un hexapeptide A et en un
tétrapeptide B
- L’addition de bromure de cyanogène coupe l’hexapeptide A en deux tripeptides C pour
la partie aminoterminale et D pour la partie carboxyterminale. De plus suite à la réaction
du bromure de cyanogène, l’AA à l’extrémité C-term du peptide D se transforme en
Homosérine
- Si on ajoutait de la chymotrypsine, l’homosérine de l’extrémité C-term du peptide D et
l’alanine en position C-term du peptide B seraient libérés
- On mesure l’absorbance maximale du peptide B et on trouve Amax = 260nm
- Si on ajoutait de la trypsine l’AA à l’extrémité C-term du peptide C serait libéré
- Le peptide C contient l’AA précurseur du monoxyde d’azote (NO)
- Grâce à l’hydrolyse acide on identifie un résidu Cystéine ainsi qu’un AA avec une
fonction alcool dans le peptide D
- Une aminopeptidase mettrait en évidence un résidu glutamate sur le peptide C et un AA
excitateur du SNC sur le peptide B
Quelle est la composition possible pour ce peptide ?
Conformément à la loi du 11 mars 1957, aucune reproduction, même partielle ne pourra être faite sans accord préalable de l’ATMC.
Ces exercices sont rédigés par des étudiants bénévoles, et n’engagent ni la responsabilité de la faculté de Médecine, ni celle des
enseignants.
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Exercice 3 : Electrophorèse et PKA




Lors d’une électrophorèse, on dispose de 4 acides amines
Ces 4 acides aminés sont : Val, Glu, Lys et Phe
On souhaite tester l’électrophorèse à pH = 1 ; pH = 4 ; pH = 7 ; pH = 12.
On donne :
 Val : pKa1 : 2,39
PKa2 : 9,74
 Glu : pKa1 : 2,10
PKa2 : 9,47 PKa3 : 4,07
 Lys : pKa1 : 2,16
pKa2 : 9,06 Pka3 : 10,54
 Phe : pKa1 : 2,20
pKa2 : 9,31
Indiquez le comportement le comportement de chaque acide amine (dire s’ils se
comportent comme des anions/des cations, sens de migration) en fonction des différentes
valeurs de pH.
Exercice 4 : Oligopeptides et électrophorèse
On a à notre disposition, 3 oligopeptides, dont on veut étudier le déplacement lors d’une
électrophorèse.



1) Gly-Lys-Arg-Asp-Iso
2) Arg-Val-Leu-Tyr-Glu
3) Ala-Glu-Lys-Asp-Glu
Question 1 : Quelle est la charge globale de chaque peptide pour pH = 1 ? pH = 6 ? pH = 11 ?
Question 2 : Y a-t-il une valeur de pH pour laquelle les trois peptides sont bien séparés ?
Conformément à la loi du 11 mars 1957, aucune reproduction, même partielle ne pourra être faite sans accord préalable de l’ATMC.
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Exercice 5 : Enzymologie et cinétique n°1
On mesure l’activité d’une enzyme en absence et en présence d’inhibiteur en fonction de la
concentration en substrat :
[S] x 10-5M
Vitesse (μmoles/min)
Vitesse (μmoles/min)
Sans inhibiteur
Avec inhibiteur
5
41.67
25.64
1.67
27.03
16.39
0.67
14.93
9.09
0.33
8.62
5.24
-
Comment appelle-t-on ce type de cinétique ?
Déterminez Km et Vmax avec et sans l’inhibiteur
De quel type d’inhibition s’agit-il ?
Exercice 6 : Enzymologie et cinétique n°2
On veut étudier la cinétique d’une enzyme allostérique, l’aspartate-transcarbamylase.
[S] x 10-6M
40
45
50
60
70
1/V (1/(μmoles/min))
52.4
50.2
43.2
32.1
15.0
Grace à un diagramme de Lineweaver Burk, déterminez la Km et la Vmax
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Exercice 7 : Glycogène et ATP

Voici une molécule de glycogène, qui contient 38 hexoses et une glycogénine :
1) Lors de la dégradation complète par la glycogène phosphorylase et l’enzyme débranchante,
combien de molécules de glucose vont être libérés ? De glucose 1P ?
2) Combien d’ATP vont être produits si toutes les molécules libérées lors de cette
glycogénolyse complète subissent la glycolyse ?
3) En mode aérobie, quel sera le bilan en ATP de la dégradation complète du glycogène :
 A) Si toutes les molécules de glucose empruntent la navette malate/aspartate ?
 B) Si les molécules de glucose empruntent la navette glycérol phosphate ?
4) Même questions pour le mode anaérobie
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Exercice 8 : Voies métaboliques n°1
Voici une chaine réactionnelle (ci-dessous). A l’aide des indices fournis, essayez de trouver
les différents partenaires (c’est simple vous allez voir, il faut juste connaitre son cours ;) ).
Indices :
-
S2 est le produit de la première réaction de la glycolyse.
E2 catalyse une réaction irréversible et est un point essentiel de régulation de la voie
métabolique à laquelle elle appartient.
E3 permet de scinder un substrat à 6 carbones en deux produits à 3C.
S10 est un composant des triglycérides.
S9 est le produit de la réaction constituant la 7ème étape de la glycolyse dans les
muscles
Le substrat S1 correspond au…………
L’enzyme E1 correspond au…………
Le substrat S2 correspond au…………
L’enzyme E2 correspond au…………
Le substrat S3 correspond au…………
L’enzyme E3 correspond au…………
Le substrat S4 correspond au…………
L’enzyme E4 correspond au…………
Le substrat S5 correspond au…………
L’enzyme E5 correspond au…………
Le substrat S6 correspond au…………
L’enzyme E6 correspond au……
Le substrat S7 correspond au…………
L’enzyme E7 correspond au…………
Le substrat S8 correspond au…………
L’enzyme E8 correspond au………
Le substrat S9 correspond au…………
L’enzyme E9 correspond au…………
Le substrat S10 correspond au…………
L’enzyme E10 correspond au…………
Le substrat S11 correspond au…………
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Exercice 9 : Voies métabolique n°2

A l’aide des affirmations ci-dessous, déterminer les différents acteurs de la voie
métabolique présentée.
 Les intermédiaires métaboliques sont symbolisés par des lettres (A,B,C,…)
 Les cofacteurs sont symbolisés par des chiffres arabes (1,2,3,…)
 Les enzymes sont symbolisées par des chiffres romains (I, II, III,…)
Voici les différentes affirmations qui vont vous aider à répondre :
 A et B s’associent pour entrer dans le Cycle de Krebs
 C est le produit final d’un catabolisme anaérobie
 K peut être transporté via la membrane mitochondriale par le transporteur
 Deux molécules majeures des voies métaboliques s’associent pour former J.
 Le métabolite F forme, avec l’aspartate, une navette permettant de transporter le
cofacteur 5 du cytosol vers le milieu mitochondrial.
 Les métabolites G,H et I sont produits en cas de saturation du cycle de Krebs.
 L’enzyme VII est un complexe multi-enzymatique.
 Les enzymes II et IX font parties de la même classe d’enzyme.
 L’enzyme X est une lyase
 Il y a 4 cofacteur « 1 » libérés lors de la glycolyse.
 4 est un cofacteur issu de l’acide pantothénique
 Le cofacteur 7 est produit dans le cycle des pentoses phosphates.
Conformément à la loi du 11 mars 1957, aucune reproduction, même partielle ne pourra être faite sans accord préalable de l’ATMC.
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Exercice 10 : Dégradation des acides gras et bilan ATP
Donnez le bilan en ATP de la dégradation complète :
 De l’acide stéarique (C 18 : 0)
 De l’acide palmitoléique (C 16 : 1)
 Du palmitoyl-CoA
 Du lignocéryl-CoA (acide lignocérique => C 24 : 0)
 De l’acide tridécylique (C 13 : 0)
Exercice 11 : Dégradation d’un acide gras, bilan ATP et inhibiteurs
Soit un acide gras saturé C16 : 0, calculer le bilan en ATP
 En conditions normales
 En absence d’02
 En présence de fluorocitrate
 En présence de roténone
 En présence d’oligomycine
Exercice 12 : Réaction d’oxydo-réduction
On considère le transfert des électrons du NADH,H+ jusqu’à l’oxygène.
 On vous donne :
 f (la constante de Faraday) = 23,06 kcal.V-1.mol-1
 E0’ (NAD+/ NADH,H+) = - 0,32 V
 E0’ (O2/ H2O) = + 0,81 V
 Pour la synthèse d’une molécule d’ATP, la ΔG0’ = + 8 kcal.mol-1

Dites si ces affirmations sont vraies :
 A. Les électrons sont acheminés du NADH,H+ jusqu’à l’oxygène en passant par le
complexe II de la chaîne respiratoire.
 B. Si on ajoute de l’antimycine, on observera une accumulation de cytochrome c
sous la forme réduite.
 C. A partir du NADH,H+, le transfert des électrons dans la chaîne respiratoire est
associé à un passage des protons de la matrice mitochondriale vers l’espace intermembranaire.
 D. Lors du passage des électrons du NADH,H+ jusqu’à l’oxygène, la variation
d’énergie libre standard est égale à – 26,06 kcal.mol-1 (on arrondie au 2ème chiffre
après la virgule).
 E. Si le rendement était égal à environ 77%, on pourrait produire 5 molécules d’ATP
lors du transfert d’électrons d’une molécule de NADH,H+ jusqu’à l’oxygène
Conformément à la loi du 11 mars 1957, aucune reproduction, même partielle ne pourra être faite sans accord préalable de l’ATMC.
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Petite session de QCM pour finir :
QCM 1 : Concernant les oses, cochez la ou les bonne(s) réponse(s) :
A. Les oses naturels sont majoritairement dextrogyres Le glucose et le mannose sont deux
épimères
B. Le fructose possède une fonction cétone et 6 carbones
C. On observe parfois une activité optique dans un mélange racémique
D. Toutes les réponses sont fausses
QCM 2 : Concernant les glucides, cochez la ou les bonne(s) réponse(s) :
A. Le dihydroxyacétone n’a pas de carbone asymétrique
B. Les cétoses comme le fructose peuvent former des cycles à 5 sommets, c’est ce qu’on
appelle un cycle furane
C. L’aldocétose peut donner un cycle furane
D. La liaison O-glycosidique a toujours lieu entre un carbone anomérique
d’un premier ose et un des carbones non anomérique d’un second ose
E. L’ose ci-contre présente une anomérie α
QCM 3 : Concernant la glycolyse, cochez la ou les bonne(s) réponse(s) :
A. La réaction catalysée par la phosphoglycérate kinase permet de
produire une molécule d’ATP
B. La phosphoglycérate kinase catalyse une réaction irréversible
C. Cette enzyme permet la transformation du 1,3-Bisphosphoglycérate en 3Phosphoglycérate
D. On obtient un cofacteur réduit NADH,H+ lors de cette réaction
E. Le 3-Phosphoglycérate est composé de 3 atomes de carbone
QCM 4 : Concernant la glycolyse, cochez la ou les bonne(s) réponse(s) :
A. La transformation d’une molécule de pyruvate en lactate consomme une molécule de
NADH ,H+
B. Cette transformation a lieu dans les globules rouges
C. Le lactate est un substrat de la néoglucogénèse
D. En condition aérobie, le pyruvate à l’issue de la glycolyse est métabolisé en acétyl~CoA
dans la mitochondrie
E. Toutes les réponses sont vraies
QCM 5 : Concernant la glycogène phosphorylase, cochez la ou les bonne(s) réponse(s) :
A. Cette enzyme présente la même régulation que la glycogène synthase (faux)
B. Sous forme phosphorylée, la glycogène phosphorylase est inhibée (faux, activée)
C. Au niveau musculaire, l’ATP est un inhibiteur allostérique de cette enzyme
D. Cette enzyme est activée par la phosphorylase kinase
E. Cette enzyme catalyse l’hydrolyse du glycogène en glucose
Conformément à la loi du 11 mars 1957, aucune reproduction, même partielle ne pourra être faite sans accord préalable de l’ATMC.
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QCM 6 : Concernant l’ATP, cochez la ou les bonne(s) réponse(s) :
A. Les ions Mg2+ permettent de neutraliser les charges liées aux atomes de phosphate
B. L’ATP possède 3 liaisons riches en énergie
C. Les réactions endergoniques se déroulent grâce au couplage de l’hydrolyse de l’ATP
D. La réserve cellulaire en ATP est faible
E. Toutes les réponses sont vraies
QCM 7 : Concernant la biochimie métabolique, cochez la ou les bonne(s) réponse(s) :
A. Les neurones et les globules rouges sont les deux principaux types de cellules
glucodépendants
B. La néoglucogénèse a lieu principalement dans le foie
C. L’alanine comme le glycérol sont des substrats de la néoglucogénèse
D. La phosphoenolpyruvate carboxylase permet la transformation de l’oxaloacétone en
phosphoénol pyruvate (PEP)
E. Les réactions entre le PEP et le glycéraldéhyde-3-phosphate sont communes entre les
voies de la glycolyse et de la néoglucogenèse
QCM 8 : Concernant le cycle de Krebs, cochez la ou les bonne(s) réponse(s) :
A. L’oxydation de 2,5 moles d’acétyl~CoA par le cycle de Krebs permet d’obtenir 10
moles de NADH,H+
B. L’action de la succinate déshydrogénase sur le succinate permet d’obtenir un cofacteur
réduit, la FADH2
C. Le malonate est un inhibiteur competitif de la fumarase
D. La réaction catalysée par la pyruvate carboxylase est dite anaplérotique
E. Toutes les réponses sont fausses
QCM 9 : Concernant la phosphorylation oxydative, cochez la ou les bonne(s) réponse(s) :
A. La phosphorylation oxydative ne peut avoir lieu qu’en présence d’oxygène et de
cofacteurs réduits
B. Ce sont des complexes protéiques qui permettent les transferts d’électrons jusqu’à
l’oxygène
C. En tout, on compte 5 complexes protéiques qui participent au transfert d’électrons
D. Le cytochrome c et l’ubiquinone sont des transporteurs mobiles d’électrons
E. Toutes les réponses sont vraies
QCM 10 : Concernant le complexe II de la chaine respiratoire, cochez la ou les bonne(s)
réponse(s) :
A. Le potentiel rédox entre succinate/fumarate et Q/QH2 est assez faible
B. Une seule sorte de cytochrome est presente dans le complexe II
C. Les cytochromes sont des hémoprotéines qui peuvent transporter des électrons
D. Le FADH2, par l’intermédiaire de ce complexe permet la production de 2ATP
E. Le complexe II reçoit l’ubiquinone réduite venant du complexe I
Conformément à la loi du 11 mars 1957, aucune reproduction, même partielle ne pourra être faite sans accord préalable de l’ATMC.
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QCM 11 : Concernant le complexe III de la chaine respiratoire, cochez la ou les bonne(s)
réponse(s) :
A. La différence de potentiel rédox entre les couples ubiquinone/ubiquinol et cytochrome
c oxydé/réduit est assez importante pour contribuer à l’établissement du gradient de
protons
B. L’addition d’antimycine A sur des mitochondries incubées en présence de succinate
provoque une inhibition de la production d’ATP
C. L’addition d’antimycine A sur des mitochondries incubées en présence de succinate
provoque une augmentation de la consommation de oxygène
D. Le transfert d’électrons via le complexe III fait intervenir un centre fer/soufre
E. Le transfert d’électrons via le complexe III fait intervenir des cytochromes
QCM 12 : Concernant le complexe IV de la chaine respiratoire, cochez la ou les bonne(s)
réponse(s) :
A. Le transfert d’électrons via le complexe IV fait intervenir des cytochromes
B. La cytochrome c oxydase possède des atomes de cobalt impliqués dans le transfert
d’électrons
C. 2 moles de cytochrome c réduit sont nécessaires à la réduction d’une mole d’O2 en H2O
D. L’addition de cyanure sur des mitochondries incubées en présence de succinate n’a
aucun effet sur la production d’ATP
E. Toutes les réponses sont fausses
Bon courage à tous et bonnes révisions pour le CB  !!
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