3. Gluconéogénèse et voie des pentoses Flashcards
Gluconéogénèse
Synthèse du glucose à partir de précurseurs non glucidiques
Qu’est-ce qu’il se passe lors d’un jeune?
La majorité des besoins en glucose sont comblés par la gluconéogénèse
Quel est le point de départ de la gluconéogénèse?
Oxaloacétate
Est-ce que la gluconéogénèse est l’inverse de la glycolyse?
Non
Réaction inverse de la pyruvate kinase (2)
- Formation d’oxaloacétate (intermédiaire à haut potentiel énergétique)
- Décarboxylation de l’oxaloacétate fournit l’énergie libre pour la synthèse de PEP
La pyruvate carboxylase est fortement stimulée par quoi?
Acétyl-CoA
Quel est le cofacteur de la pyruvate carboxylase?
Biotine
Structure de la pyrvate carboxylase
Protéine homotétramétrique, chacune des sous-unités liant de façon convalente la biotine
Quel est le rôle de la biotine?
Transporteur de CO2
Où se trouve la biotine?
Présent dans de nombreux aliments et produit par notre flore bactérienne intestinale
Déficience de biotine après consommation d’oeuf?
L’avidité du blanc d’oeuf lie fortement la biotine et éméchèrent son absorption
Réaction de carboxylation par pyruvate carboxylase (2)
- La biotine est carboxylée
- Le groupement carboxylate activé est transféré au pyruvate
Réaction du PEPCK
Le CO2 utilisé pour carboxyler le pyruvate en oxaloacétate est éliminé lors de la formation de PEP
Dans quelle organelle la pyruvate carboxylase réagit?
Mitochondrie
Dans quelle partie de la cellule les enzymes de la gluconéogénèse réagissent à partir du PEP?
Cytosol
Transport de métabolites PEPCK
Oxaloacétate et/ou le PEP doivent pouvoir passer de la mitochondria au cytosol
1. PEP: transporteur mebranaire spécifique
2. Oxaloacétate: doit être transformé en aspartate (voie 1) ou malate (voie 2)
Role de frucotose biphosphatase et glucose-6-phosphatase
Permettant la gluconéogénèse aux étapes irréversibles de la glycolyse
Réaction globale glycolyse
1 glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi = 2 pyruvate + 2 NADH + 4 H+ +2 ATP + 2 H2O
Réaction globale gluconéogenèse
2 pyruvate + 2 NADH + 4 H+ + 4 ATP + 2 GTP + 6 H2O = 1 glucose + 2 NAD+ + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi
Contrôle de la gluconéogénèse
La glycolyse et la gluconéogénèse ne peuvent pas fonctionner simultanément sous perte inutile d’énergie (chaque voie est donc régulée)
Quel est l’effecteur allostérique le plus important dans la régulation des deux voies?
Fructose 2,6-biphosphate
Que se passe-t-il lorsque les besoins énergétiques de la cellule sont comblés? (3)
- Augmentation des composés riches en énergie (acétyl-coa, ATP, citrate,…)
- La cellule voudra donc diminué de dégrader le glucose
- Utiliser le surplus d’acétyl-coa, ATP, NADH, … pour synthétiser de nouvelles molécules (glucose, glycogène, …) qui pourront être utilisées plus tard
- PFK inhibée par ATP et citrate
- Pyruvate carboxylase activée par l’acetyl-coa
Que se passe-t-il lorsque la cellule manque d’énergie? (3)
- Augmentation de composés pauvres en énergie (AMP, …)
- La cellule voudra donc augmenté la dégradation du glucose
- Arrêter la synthèse de nouvelles molécules (gluconéogénèse, …)
- PFK active par AMP
- Fructose biphosphatase inhibée par l’AMP
Pourquoi synthétiser du glucose à partir de petites molécules par gluconéonèse, si le but est de dégrader ensuite ce glucose pour produire de l’énergie?
Les patrons métaboliques varient selon les tissus et leurs besoins
1. La glucose-6-phophatase est exprimé seulement dans le foie et le rein, donc les seuls à effectuer une gluconéogénèse complète
2. Les autres organes dont le muscle, ne feront conséquemment pas de gluconéogénèse, mais vont plutôt consommer le glucose par glycolyse
Voies des pentose (3)
- Une voie de dégradation du glucose (détour de la glycolyse)
- Une source d’équivalents réducteurs (NADPH) utilisée dans de nombreuses réactions de biosynthèse:
- Ration NAD+/NADH env 1000, ce qui favorise l’oxydation des métabolites
- Ration NADP+/NADPH env 0,01, ce qui favorise la réduction des métabolites - Une source de ribose-5-phosphate, le sucre précurseur des acides nucléiques
Réaction globale de la voie des pentoses
3 G6P + 6 NADP+ + 3 H2O = 6 NADPH + 6 H+ + 3CO2 + 2 F6P + GAP
Glucose-6-phosphate déshydrogénase
La voie des réaction d’oxydation menant au R5P est controlée par l’activité de la G6PD, elle-même régulée par les concentrations en NADP+ (stimulation)
Qu’est-ce qu’entraine un déficit en G6PD?
- Un déficit en NADPH
- Env 400 millions de personnes ont un déficit en G6PD
- Ce déficit enzymatique confère une certaine résistance à la malaria
Glutathion
Synthétisé à partir de 3 acides aminés (Glu, Cys et Gly) par deux enzymes
Le glutathion réagit avec quoi?
Par l’intermediare de la glutathione peroxidase, le glutathion réagit avec les peroxydes qui peuvent causer des dommages membranaires et cellulaires
Qu’est-ce qu’il faut pour régénérer le glutathion réduit?
NADPH
Où réagit l’hexokinase?
Dans le muscle et métabolisme direct en fructose-6-phosphate
Où réagit la glucokinase?
Foie et métabolisme plus complexe, permettant sans doute le recyclage d’une variété d’autres métabolites produits par d’autres voies métaboliques
