Systèmes antioxydants enzymatiques : superoxyde dismutase, catalase, glutathion peroxydase
Ce que tu dois retenir
Un équilibre entre production d'ERO et défenses antioxydantes est indispensable à la santé cellulaire.
La SOD transforme un radical très réactif, l'anion superoxyde, en peroxyde d'hydrogène moins toxique mais encore oxydant.
La catalase décompose le peroxyde d'hydrogène en eau et en dioxygène, protégeant la cellule sans consommer de réducteur.
La GPx élimine H2O2 et les peroxydes organiques en utilisant le glutathion, recyclé en continu par la glutathion réductase et le NADPH.
Teste-toi
◆ Teste-toi
1. Quelle est la principale espèce réactive de l'oxygène formée par la fuite d'électrons dans la chaîne respiratoire mitochondriale ?
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Réponse : A — A. Anion superoxyde O2•-
La chaîne respiratoire peut transférer un électron directement à l'O2, formant l'anion superoxyde O2•-. H2O2 et HO• apparaissent généralement après cette première étape.
2. La superoxyde dismutase catalyse la réaction :
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Réponse : B — B. 2 O2•- + 2 H+ → H2O2 + O2
La SOD réalise la dismutation de deux anions superoxyde en peroxyde d'hydrogène et dioxygène. Les autres réactions correspondent à la catalase, à la GPx ou à la formation de l'ERO.
3. Quel cofacteur métallique est indispensable à l'activité de la catalase ?
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Réponse : C — C. Le fer héminique
La catalase possède un groupement hème contenant un atome de fer, nécessaire à la décomposition de H2O2. Le sélénium est plutôt requis par la GPx.
4. La glutathion peroxydase utilise quel donneur d'électrons pour réduire H2O2 ?
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Réponse : B — B. Le glutathion réduit (GSH)
La GPx oxyde deux molécules de GSH en GSSG pour réduire H2O2 en eau. Le NADPH intervient plus tard pour régénérer le GSH via la glutathion réductase.
5. Quelle enzyme permet de régénérer le glutathion réduit (GSH) à partir du glutathion oxydé (GSSG) ?
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Réponse : C — C. La glutathion réductase
La glutathion réductase utilise le NADPH pour réduire le GSSG en deux GSH, maintenant ainsi le stock d'antioxydant cellulaire.
6. Dans quel organite cellulaire la catalase est-elle particulièrement abondante ?
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Réponse : C — C. Le peroxysome
La catalase est concentrée dans les peroxysomes, où elle détoxifie le H2O2 produit par les oxydases. La GPx est davantage présente dans le cytoplasme et les mitochondries.
7. Pourquoi le peroxyde d'hydrogène est-il dangereux s'il s'accumule ?
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Réponse : A — A. Il peut former le radical hydroxyle HO• en présence de fer
En présence d'ions ferreux (réaction de Fenton), H2O2 peut être clivé en radical hydroxyle HO•, une ERO extrêmement réactive qui attaque gravement les macromolécules.
8. Une carence en sélénium affecte principalement l'activité de quelle enzyme antioxydante ?
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Réponse : C — C. La glutathion peroxydase
La GPx contient de la sélénocystéine, un acide aminé avec un atome de sélénium indispensable à son activité catalytique. Les autres enzymes n'ont pas besoin de sélénium.