BIO / PHY - METABOLISME DES CC - MODULE 4 Flashcards
Définir la cétogenèse et la cétolyse
Cétogenèse : voie métabolique permettant la synthèse de corps cétoniques
Cétolyse : Elle correspond à la dégradation oxydative complète des corps cétoniques, dont le but final est la production d’énergie.
Citer le lieu de ces deux voies métaboliques
matrice mitochondriale des hépatocytes pour la CG
Tissus consommateurs pour la CL
Expliquer le rôle de la cétogenèse
produire des corps cétoniques qui serviront de substrats énergétiques pour les tissus consommateurs : tissu nerveux, coeur, muscles, rein, etc.
Contrairement aux acides gras, les corps cétoniques peuvent passer la barrière hémato-encéphalique et être utilisés par le cerveau en remplacement du glucose lors de situation de jeûne.
Expliquer dans quel contexte physiologique se déroule la cétogenèse
- jeûne ;
- diabète de type 1 non traité : carence en insuline.
Identifier les voies métaboliques activées dans ce contexte de jeune
Activation de la glycogénolyse hépatique : libération de glucose dans le plasma.
Activation de la lipolyse adipocytaire : TG + 3 H20 → 3 acides gras + glycérol :
→ le glycérol passe dans la circulation sanguine et rejoint le foie où il est utilisé pour la néoglucogenèse ;
→ les AG sont transportés par l’albumine, jusqu’aux tissus consommateurs (ex : coeur, muscles, rein) ; et jusqu’au foie.
Dans les tissus, l’utilisation des AG via la béta-oxydation et le cycle de Krebs permet la production d’ATP et évite une consommation trop importante de glucose, qui est ainsi préservé pour les cellules glucodépendantes.
Dans le foie, les AG sont oxydés par la β-oxydation → production d’acétyl-CoA.
Activation de la protéolyse musculaire :
→ libération d’acides aminés glucoformateurs et cétoformateurs.
Activation de la néoglucogenèse hépatique : le glycérol et les AA glucoformateurs sont des substrats de cette voie métabolique → production et libération de glucose dans le plasma.
Citer les précurseurs de la cétogenèse et justifier leurs origines
Précurseur : acétyl-CoA produit à partir de
* la béta-oxydation des acides gras
* la dégradation des acides aminés cétogènes ou cétoformateurs
Durant la phase de jeûne, l’organisme doit s’adapter pour maintenir une glycémie suffisante, afin de satisfaire les besoins cellulaires des cellules glucodépendantes.
Le cerveau est alors capable de s’adapter et de consommer des corps cétoniques, même s’il continue à oxyder un peu de glucose (obligatoire pour son fonctionnement).
Seuls les globules rouges sont strictement glucodépendants, car ils ne peuvent utiliser un autre substrat énergétique (leur seul métabolisme énergétique est la glycolyse anaérobie).
Justifier l’activation de la cétogenèse hépatique dans ce contexte
Pour assurer la néoglucogenèse, le pyruvate doit être transformé en oxaloacétate, qui est donc en partie détourné du cycle de Krebs
L’acétylCoA produit par la β-oxydation des AG, ne peut donc se combiner suffisamment à l’oxaloacétate pour former du citrate et participer au cycle de Krebs → accumulation d’acétylCoA dans la matrice mitochondriale des hépatocytes.
Écrire les différentes étapes de la cétogenèse (substrats, produits, enzymes, coenzymes)
OK
Citer les trois corps cétoniques
Acétoacétate, Acétone, Beta-hydroxybutyrate
Citer le devenir de l’acétone
l’acétone est un déchet métabolique, éliminé soit par les urines, soit par la ventilation pulmonaire, car cette molécule est volatile
Citer le devenir de l’acétoacétate et du β-hydroxybutyrate
l’acétoacétate et le β-hydroxybutyrate sont des substrats énergétiques disponibles pour les tissus consommateurs.
Calculer le bilan énergétique de la dégradation oxydative complète de l’acétoacétate puis du β-
hydroxybutyrate
Bilan de la dégradation oxydative complète d’une molécule d’acétoacétate (acide acétoacétique) :
Une molécule d’acétoacétate permet la synthèse de 2 acétyl-CoA. Chaque acétyl-CoA libéré forme 12 ATP dans le cycle de Krebs et les chaînes respiratoires :
- 3 NAD+ sont réduits en 3 NADH,H+, réoxydés dans les chaînes respiratoires, permettant la synthèse de 3 ATP/NADH,H+.
- 1 FAD est réduit en FADH2, qui produit 2 ATP lors de sa réoxydation dans les chaînes respiratoires.
- 1 équivalent ATP est produit sous forme de GTP.
Calcul :
- 2 acétyl-CoA formés et oxydés dans le cycle de Krebs → 12 ATP/acétyl-CoA → 12 * 2 = 24 ATP
Cependant, la synthèse d’acétyl-CoA à partir d’acétoacétate nécessite de détourner le succinyl-CoA du cycle de Krebs. La réaction habituelle du cycle de Krebs (succinyl-CoA à succinate) permet la production d’un GTP, équivalent à un ATP, qu’il faut retrancher du bilan puisqu’il n’est pas produit ici.
Bilan final :
L’oxydation complète d’une molécule d’acétoacétate permet donc la synthèse de 24 - 1 = 23 ATP.
Expliquer le risque pour l’organisme d’un taux plasmatique trop élevé de corps cétoniques
Acidocétose
Un excès d’acidité va déséquilibrer l’homéostasie.
Les systèmes tampons seront plafonnés faute de substrat pour diminuer l’acidité.
Altération de la fonction des organes
Déshydratation
Symptômes graves
Justifier le fait que la cétogenèse soit activée dans le diabète de type 1 non traité
Au cours du jeûne prolongé ou d’un diabète de type 1 non traité (absence d’insuline), la concentration
plasmatique des corps cétoniques peut augmenter fortement → acidose métabolique car les corps
cétoniques sont des acides qui peuvent faire diminuer le pH sanguin lors de leur transport plasmatique, on
parle alors d’acidocétose. Le glucose ne permettant pas dans les cellules et sans action de l’insuline, le corps produit des cc pour apporter des substrats pour créer du glucose, les organes recherchent d’autres sources d’énergie.
Faire le lien entre ce cours et les complications métaboliques aiguës du diabète (2ème année)
