Chapitre 3 - Métabolisme des glucides Flashcards
Les glucides sont stockés sous forme de?
Glycogène
Nommez quelques exemples de tissus gluco-dépendants
- Cerveau
- Globules rouges
- Muscles en contraction rapide
Quel est le principal carburant des mammifères?
Les glucides
La réaction catalysée par l’hexokinase utilise quel substrat et forme quel produit?
L’hexokinase utilise le glucose pour former le glucose 6-phosphate
Quel est le rôle de la plupart des cellules face au glucose?
- Maintenir une faible concentration de glucose à l’intérieur de la cellule
- Favoriser l’entrée du glucose
Pourquoi est-ce que la plupart des cellules n’expriment pas la glucose 6-phosphatase?
Parce que s’ils exprimaient la G6Pase, le glucose ne pourrait entrer dans les cellules étant un milieu isotonique à celui du sang. La glycémie serait trop élevée et les cellules ne pourraient être nourries.
Quels sont les seuls endroits dans le corps où la glucose 6-phosphatase est exprimée?
- Foie
- Muqueuse intestinale
- Tubules rénaux
Quels sont les rôles des cellules qui expriment la glucose 6-phosphatase?
La synthèse, l’accumulation et la libération du glucose
Quel est le rôle de l’hexokinase?
Phosphoryler le glucose en G6P afin de le séquestrer dans la cellule.
Quelle est la molécule centrale dans le métabolisme des glucides?
Glucose 6-phosphate
Qu’est-ce qu’un glucide?
Ensemble de substances dont les unités de base sont les glucides simples appelés oses ou monosaccharides et composés d’hydrogène, de carbone et d’oxygène.
Au point de vue nutritionnel, comment classe-t-on les glucides?
- Glucides simples: Mono et Disaccharides
- Glucides complexes: Polysaccharides
Qu’est-ce qu’un monosaccharide?
Molécules caractérisées par la présence d’une fonction aldéhyde ou cétone et d’au moins une fonction alcool
Quelle est la caractéristique de la fonction aldéhyde?
Elle est porteuse d’un agent réducteur.
Quels sont les monosaccharides les plus simples?
- Glycéraldéhyde (G3P)
- Dihydroxyacétone (DHAP)
Le DHAP et le G3P sont les produits de quel substrat? La réaction est catalysée par quelle enzyme?
Du fructose-1,6 biphosphate et la réaction est catalysée par l’aldolase.
La plupart des oses sont de quelle forme?
- Pentoses
- Hexoses
Quels sont les pentoses les plus importants retrouvés dans la nature?
- Le ribose (ARN)
- Le désoxyribose (ADN)
Nommez 3 hexoses
- Glucose
- Galactose
- Fructose
Qu’est-ce qu’un dissacharide?
Glucide formé de l’union covalente de deux monosaccharides. C’est une réaction de condensation.
Le saccharose est formé par la condensation de 2 oses. Lesquels?
- Glucose
- Fructose
Comment s’appelle la principale réserve glucidique du monde végétal?
Amidon
L’amidon est composé de 2 polymères de glucose. Comment les appelle-t-on? Ils composent l’amidon à quel point (%)?
- Amylose (20-30%)
- Amylopectine (70-80%)
À quoi ressemble l’amylose?
Chaîne linéaire (alpha 1-4)
À quoi ressemble l’amylopectine?
Chaîne linéaire (alpha 1-4) ramifiée en alpha (1-6) à tous les 25 unités.
Comment s’appelle la principale réserve glucidique du monde animal?
Glycogène
À quoi ressemble le glycogène?
Chaîne linéaire (alpha 1-4) ramifiée en alpha 1-6 à tous les 8 à 12 unités
Où retrouve-t-on principalement le glycogène?
- Muscles
- Foie
Quelle quantité de glycogène peut être stocker dans l’Humain?
Jusqu’à 500 g
Comment appelle-t-on les processus de fabrication et de dégradation du glycogène?
Fabrication: Glycogénogenèse
Dégradation: Glycogénolyse
Quels sont les glucides alimentaires principale?
- Amidon
- Sucrose
- Lactose
- Fibres alimentaires
Les enzymes de la digestion des glucides sont synthétisées dans quel endroit?
- Bouche
- Pancréas
- Intestin grêle
Où sont sécrétées les enzymes digestives des glucides?
Lumière du tube digestif
L’absorption des glucides se fait à quel niveau?
Grâce aux microvillosités des cellules intestinales
L’amylase salivaire hydrolyse quel type de liaison?
Alpha 1-4 et dans une moindre mesure les alpha 1-6
L’amylase pancréatique est libérée où? Grâce à quel canal?
L’amylase pancréatique est libérée par le canal cholédoque dans le duodénum
Quel type de liaisons l’amylase pancréatique hydrolyse-t-elle?
Alpha 1-4 et 1-6
Quel type d’enzymes est contenu sur la BEB des entérocytes?
Des dissacharidases comme la sucrase, maltase, lactase et isomaltase
Le glucose et le galactose pénètrent dans la cellule de quelle façon?
Grâce à un symport Na+/Glucose
Comment appelle-t-on le transporteur spécifique au fructose?
GLUT5
Que transporte GLUT2? Quel est son rôle?
GLUT2 transporte du fructose, du glucose et du galactose qu’il fait sortir de la cellule intestinale pour aller rejoindre la circulation sanguine
Où vont les nutriments suite à leur expulsion de la cellule intestinale vers la circulation?
Ils se rendent au foie par la veine porte hépatique
Quel est le rôle du foie en lien avec les glucides?
Stockage et redistribution des glucides selon les besoins de l’organisme
Dans le foie, le galactose et le fructose sont convertis en?
Glucose
Une fois le glucose dans le foie, quelle utilisation peut-il en être faite?
- Relâcher dans la circulation
- Utiliser pour la synthèse de glycogène hépatique
Qu’est-ce que le glucose?
Principale molécule énergétique catabolisée par l’ensemble des cellules de l’organisme en vue de la production d’ATP
Quelle quantité de glucose les neurones et les hématies consomment-ils par jour?
Neurones: 120g/jour
Hématies: 50g/jour
Quelle est la valeur moyenne de la glycémie?
5,6mM +/- 30%
Quels sont les 2 troubles métaboliques reliés à la glycémie?
- Hypoglycémie
- Hyperglycémie
Qu’est-ce que le diabète de type 1? Pourquoi l’appelle-t-on insulinodépendant?
Le diabète de type 1 représente une production insuffisante d’insuline par le pancréas. Il est appelé insulinodépendant puisque les patients doivent s’injecter de l’insuline
Qu’est-ce que le diabète de type 2?
Représente une résistance ou réceptivité insuffisante des tissus à l’action de l’insuline.
Pourquoi parle-t-on du diabète de type 2 comme “diabète gras”?
Parce que plus de 90% des malades atteints de type 2 sont obèses.
Nommez les organes impliqués dans la régulation de la glycémie?
- Pancréas
- Foie
- Reins
- Muscles
Nommez les hormones impliquées dans la régulation de la glycémie?
- Insuline
- Glucagon
- Adrénaline
Laquelle du glucagon ou de l’insuline est une hormone hypoglycémiante?
L’insuline
Comment les muscles font-ils pour abaisser la glycémie?
En faisant de la glycogénogenèse
Comment les reins assurent la régulation de la glycémie?
Réabsorption du glucose par filtration du sang au niveau du tubule proximal
Comment le foie assure la régulation de la glycémie?
Retenir le glucose excédentaire après un apport important de glucose et de le libérer lors des périodes de jeûne
Quels sont les 2 familles de transporteurs de glucose?
- SGLT (sodium-glucose transporters)
- GLUT (glucose-transporters)
Où s’effectue l’action des SGLT?
- Rein
- Intestin
Où s’effectue l’action des GLUT?
Pratiquement toutes les cellules
Le transporteur de glucose GLUT2 se situe sur quels organes?
Au niveau principalement du foie, intestin et pancréas
Quelles sont les caractéristiques du GLUT2?
- Affinité faible: Km élevé (15-20mM)
- Capacité élevée
Où retrouve-t-on GLUT3?
Principalement au niveau des neurones, mais aussi placenta et testicules.
Quelles sont les caractéristiques de GLUT3?
Km faible(1mM) et capacité élevée
Où retrouve-t-on principalement GLUT4?
Dans les muscles cardiaques, squelettiques et le gras
L’insuline permet d’activer quel transporteur de glucose?
GLUT4
Que se passe-t-il dans le muscle lorsqu’il y a liaison entre l’insuline et son récepteur?
Il y a une migration de vésicules contenant GLUT4 à la membrane plasmique afin d’augmenter l’entrée du glucose dans la cellule et ainsi diminuer la glycémie
Quels sont les 2 principaux organes impliqués dans le métabolisme du glucose?
- Foie
- Muscles
Quelles sont les 4 voies métaboliques du glucose dans les muscles et le foie?
- Glycogénogenèse
- Glycogénolyse
- Gluconéogenèse hépatique
- Glycolyse
Où sont stockées les surplus glucidiques? Sous quelle forme?
Les surplus sont stockées dans le foie et les muscles sous forme de glycogène
Pourquoi parle-t-on spécifiquement de glycogénolyse hépatique?
Parce qu’il y a de la glycogénolyse musculaire mais le glucose relâché est utilisé localement par les cellules musculaires.
Qu’est-ce qu’une extrémité réductrice?
C’est un côté qui possède OH. OH est un agent réducteur
Qu’est-ce que la glycogénogenèse?
Voie métabolique qui permet, dans le foie et les muscles, la synthèse de glycogène à partir de glucose-6P comme précurseur
Quel est le rôle de l’insuline après un repas riche en glucides?
Éviter l’hyperglycémie après la digestion des glucides
Comment le glycogène est anabolisé?
Grâce à l’action d’enzymes comme le glycogène synthase et l’enzyme branchant
Le glycogène est synthétisé avec l’action de quelle hormone?
Insuline
Quelle est l’enzyme transitoire entre la glycogénogenèse et la glycogénolyse?
GP/GS kinase
Quelles sont les 2 phases permettant la glycogénogenèse?
1- Activation du glucose
2- Synthèse des chaînes linéaires
Quelles sont les modifications que le glucose doit subir afin d’être lié pour former du glycogène?
1- Ajout d’un P sur C6
2- Transfert du P sur le C1
3- Liaison UDP + glucose 1-P
4- Ajout de UDP-glucose sur glycogène par glycogène synthase
Quel est l’objectif d’avoir davantage de ramifications sur le glycogène?
En ayant davantage de ramifications, il y a plus d’extrémités non-réductrices qui servent de substrats pour la glycogène phosphorylase. Plus rapide et efficace de défaire le glycogène.
Qu’est-ce que la glycogénolyse?
Ensemble de réactions d’hydrolyse qui transforme les grosses molécules de glycogène en de nombreuses petites molécules de glucose 6-P.
Quel hormone sert à la glycogénolyse dans les muscles?
Adrénaline
Quel hormone sert à la glycogénolyse dans le foie?
Glucagon
Quelle est la différence dans la glycogénolyse dans le foie et le muscle?
Dans le muscle, le glucose-6P issu de la lyse du glycogène est directement utilisé localement afin de faire de l’ATP. Tandis que dans le foie, le G6P est déphosphorylé afin d’être transporté dans la circulation sanguine.
Où se retrouve la glucose-6-phosphatase dans le corps?
- Foie
- Reins
- Intestins
Comment se nomment les protéines kinases activées par le glucagon et l’adrénaline?
Glucagon: PKA
Adrénaline: CaM kinase et PKA
Quelles sont les 3 enzymes agissant au niveau de la glycogénolyse?
1- Glycogène phosphorylase
2- Glycosyltransférase
3- Alpha (1-6) glucosidase
La première enzyme de la glycogénolyse, la GP permet l’obtention de quelle molécule?
Glucose 1-phosphate
La glycogénolyse débute à partir de quelle extrémité des glucoses?
L’extrémité non-réductrice
Quelle est la limite où la GP peut agir?
4 unités de glucose devant un embranchement. Ce sont les dextrines limites
Décrivez le processus de glycogénolyse lorsqu’on arrive à un embranchement
Lorsqu’il ne reste que 4 glucoses sur la branche (dextrine), 3 unités glucose sont transférées sur la branche voisine pour former une chaîne linéaire ayant 1 glucose restant sur le côté. Il y a une autre enzyme qui enlève le glucose latéral restant. Finalement, la GP peut recommencer à séparer les glucoses.
Quel est le rôle de la glycogénolyse dans les muscles?
Glycolyse
Quel est le rôle de la glycogénolyse dans le foie?
Régulation de la glycémie
Où se fait la déphosphorylation du glucose-6P pour le faire sortir de la cellule? Qui fait ce travail?
Dans la lumière du RE par la glucose 6-phosphatase
Quelle modification doit subir le glucose afin d’être séquestrer dans la cellule?
Il doit être phosphorylé en glucose 6-phosphate
Quelle quantité de glycogène le corps peut-il stocker?
Jusqu’à 500 grammes (20% dans le foie et 80% dans les muscles)
Quels sont les points de régulation de la glycogénogenèse/glycogénolyse?
La glycogène phosphorylase et la glycogène synthase
Dites si la GS et la GP sont actives dans l’état phosphorylé ou déphosphorylé
- Glycogène synthase (GS): Déphosphorylé
- Glycogène phosphorylase (GP): Phosphorylé
Lorsque l’insuline intervient, dites ce qui se passe avec la GP/GS et les effets sur le glycogène
En présence d’insuline, la GP est déphosphorylée ce qui l’inactive. Ainsi, la glycogénolyse est inhibée.
Cependant, la GS est déphosphorylée ce qui l’active. Ainsi, la GS peut synthétiser du glycogène.
La PP1 est activée suite à la liaison de l’insuline à son récepteur. La PP1 a quel effet sur la GP/GS kinase notamment et d’autres types de protéines?
La PP1 déphosphoryle la kinase pour la rendre inactive. PP1 est une phosphatase donc elle retire le phosphate.
Lorsque le glucagon intervient, dites ce qui se passe avec la GP/GS et les effets sur le glycogène
En présence de glucagon, la GP est phosphorylée ce qui l’active. Ainsi, la glycogénolyse est activée.
Cependant, la GS est phosphorylée ce qui l’inactive. Ainsi, la glycogénogenèse est inhibée.
Quelles sont les particularités du muscle squelettique par rapport au foie?
1- Le muscle n’exprime pas les récepteurs au glucagon
2- Le muscle n’exprime pas la glucose 6-phosphatase
3- Le muscle exprime les récepteurs à l’insuline et à l’adrénaline
4- La glycogénolyse dans le muscle est activée lorsque le taux de calcium augmente dans le sarcoplasme en réponse à l’adrénaline dans une situation stressante ou lors d’activité physique intense
L’adrénaline permet d’activer quelle protéine/enzyme?
CaM kinase (protéine kinase calmoduline-dépendante)
Quel effet a la CaM kinase sur la GP/GS kinase?
Elle permet de phosphoryler la GP/GS kinase ce qui l’active.
Quels sont les effecteurs positifs et négatifs de la glycogène phosphorylase hépatique?
Effecteurs positifs: AMP non cyclique est signe d’une baisse d’énergie cellulaire
Effecteurs négatifs: Glucose 6-Phosphate, ATP et signe d’une hausse d’énergie cellulaire
Qu’est-ce que la glycolyse?
Ensemble de réactions qui permet d’oxyder le glucose en 2 pyruvates
Vrai ou Faux? La glycolyse se déroule presque toute dans le cytoplasme.
Faux, la glycolyse se déroule entièrement dans le cytoplasme
Quelles sont les 2 étapes de la glycolyse?
1- Phase d’investissement
2- Phase de libération d’énergie
Quel est le bilan net en ATP de la glycolyse. On exclut NADH2
2 ATP produits au net
Vrai ou Faux? La glycolyse nécessite de l’oxygène.
Faux. Pas besoin d’oxygène
Quelles sont les 3 phases de la glycolyse?
1- Activation du glucose
2- Scission du fructose-1,6-biphosphate
3- Oxydation du glucide et formation d’ATP
Après la glycolyse, quelles sont les 2 possibilités de voies métaboliques possibles? Quel facteur permet de déterminer si on prend une voie ou l’autre?
La présence d’oxygène permet de savoir si on prend le cycle de Krebs (aérobique) ou si on emprunte la fermentation lactique (anaérobique)
Quelles sont les 3 étapes déterminantes où il y a de la régulation dans la glycolyse?
1- Hexokinase/Glucokinase
3- Phosphofructokinase-1
10- Pyruvate Kinase
Quel est le principal inhibiteur de l’hexokinase?
Son propre produit soit le glucose 6-phosphate
Quels sont les 2 types de régulation affectant l’hexokinase?
1- Inhibition compétitive au niveau du site actif
2- Effet allostérique
Quel est le rôle de la régulation de l’hexokinase?
Empêcher l’accumulation de glucose quand la concentration cellulaire du G6P est élevée
Pourquoi retrouve-t-on la glucokinase majoritairement dans la veine porte hépatique?
La glucokinase ayant un Km élevé, elle permet de métaboliser davantage de glucoses qui arrivent en grande quantité de l’intestin. L’hexokinase a un Km trop petit pour être efficace à cet endroit.
Pourquoi la glucokinase n’est pas inhibée par le G6P, son produit?
Le G6P est le point de départ de la glycolyse mais aussi de la glycogénogenèse dans le foie.
Lorsque la glycémie est élevée, on doit pouvoir synthétiser du glycogène
Quelle est l’utilité d’un Km élevé de la glucokinase lorsque la glycémie est basse?
Puisque la glycémie est basse, la glucokinase ne fonctionnera pas permettant de laisser le glucose aux tissus gluco-dépendants
Quels sont les activateurs de la PFK-1?
AMP et ADP = Signe d’énergie faible et fructose 2,6-biphosphate (principal activateur)
Quels sont les inhibiteurs de la PFK-1?
ATP et citrate = Signe d’énergie élevé
Quel est l’effet de l’insuline sur la PFK-1 via le fructose 2,6-biphosphate?
1- L’insuline permet d’activer la PP1
2- La PP1 déphosphoryle le complexe PFK-2/FBP-2
3- Ce complexe déphosphorylé favorise la réaction de synthèse du fructose 2,6-bisphosphate à partir du fructose 6-phosphate
4- Le F-2,6-bP est un activateur de la PFK-1 qui accélère la glycolyse
Quel est l’effet du glucagon sur la PFK-1 via le fructose 2,6-biphosphate?
1- Le glucagon permet d’activer la PKA
2- La PKA phosphoryle le complexe PFK-2/FBP-2
3- Ce complexe phosphorylé favorise la réaction de synthèse du fructose 6-phosphate à partir du fructose 2,6-biphosphate
4- Ayant moins de F-2,6-bP, il y a une inhibition de la PFK-1 donc de la glycolyse dans le foie seulement.
L’insuline a quel effet sur la pyruvate kinase (PK)?
L’insuline activant la PP1 permet de déphosphoryler la pyruvate kinase ce qui la rend active.
RÉFLEXION DE COMPRÉHENSION pour savoir si PK est active ou inactive quand déphosphorylée: Quand l’insuline est en action, c’est parce qu’il y a un niveau de glucose élevé dans le sang. Ainsi, on veut favoriser la glycolyse en activant la pyruvate kinase.
Le glucagon a quel effet sur la pyruvate kinase (PK)?
Le glucagon activant la PKA permet de phosphoryler la pyruvate kinase ce qui la rend inactive.
Qu’est-ce que la décarboxylation oxydative?
L’oxydation du pyruvate en acétyl-CoA et en dioxyde de carbone avec transfert des protons vers la NAD+
Le pyruvate doit être transporté dans la mitochondrie. Comment s’appelle son transporteur qui permet de passer la membrane interne?
symport H+/pyruvate translocase
Dans quel cas la lactate déshydrogénase réduit le pyruvate? Comment appelle-t-on ce processus?
En anaérobie. Ce processus est appelé fermentation lactique
Quel est le rôle de la fermentation lactique?
Permettre la glycolyse de se MAINTENIR en absence d’oxygène
Quel est le seul organe dont la fermentation lactique ne risque pas d’endommager les tissus?
Les muscles squelettiques
Quel est le risque principal de la poursuite prolongée du métabolisme anaérobique?
Déséquilibre acidobasique
Que se passe-t-il au niveau métabolique en fermentation lactique?
Regénérer le NAD+ afin qu’il soit utilisé dans la glycolyse
Quelles sont les enzymes régulant la pyruvate déshydrogénase (PDH)?
- PDH phosphatases (activatrice)
- PDH kinases (inhibitrice)
Lorsque la PDH phosphatase est active, comment régule-t-elle la PDH?
Lorsque la PDH phosphatase est active, la PDH est active puisqu’elle est active quand elle est déphosphorylée.
Vrai ou Faux? L’insuline et le glucagon ont un effet de régulation sur la pyruvate déshydrogénase.
Faux, seulement l’insuline a un effet sur le complexe PDH
Quel est le but de l’insuline lors de son activation de la PDH?
Utiliser l’acétyl-CoA comme substrat pour la synthèse des acides gras
Au niveau du muscle quel élément permet de réguler la PDH phosphatase?
Le calcium se lie à la PDH phosphatase pour l’activer et déphosphoryler la PDH afin de la rendre active.
Quel est le but de la régulation calcique de la PDH dans les muscles?
Stimuler le métabolisme énergétique durant l’exercice
Qu’est-ce que la gluconéogenèse?
Ensemble de réactions menant à la synthèse du glucose à partir de composés non-glucidiques qui sont principalement le lactate, le glycérol et les acides aminés.
Qui suis-je? Voie centrale qui utilise en partie les mêmes voies métaboliques que la glycolyse
Conversion du pyruvate en glucose (gluconéogenèse)
Quels sont les 3 substrats de la gluconéogenèse?
- Lactate
- Glycérol
- Acides aminés
Quand est-ce que la gluconéogenèse est très active?
- Jeûne
- Diabète
Où se trouve le glucose néoformé?
- 90% dans le foie
- 10% dans les reins et les intestins
Quelle est l’enzyme qui remplace l’hexokinase de la glycolyse lors de la gluconéogenèse?
L’hexokinase est remplacée par la glucose 6-phosphatase
Quelle est l’enzyme qui remplace la PFK1 de la glycolyse lors de la gluconéogenèse?
La Fructose-1,6 bisphosphatase-1 (FBP-1)
Quelles sont les 4 enzymes qui remplacent la pyruvate kinase de la glycolyse lors de la gluconéogenèse?
1- Pyruvate carboxylase dans la mitochondrie
2- MDHm
3- MDHc
4- PEP carboxykinase dans le cytoplasme
MDH = Malate déshydrogénase PEP = Phosphoénolpyruvate
Quelle est la condition afin que le pyruvate soit converti en lactate par la LDH?
Anaérobique
Quelles sont les 2 enzymes impliquées dans la gluconéogenèse à partir du lactate?
1- Pyruvate carboxylase (m)
2- PEP carboxykinase (m)
Comment se passe le processus de gluconéogenèse à partir de l’alanine?
1- Dans le muscle, le pyruvate est transaminé pour former de l’alanine.
2- L’alanine libérée par le muscle se dirige au foie pour être encore transaminé en pyruvate lequel servira à la gluconéogenèse.
Pourquoi est-ce que la glycolyse hépatique est inhibée par le glucagon et l’adrénaline?
Car le glucose libéré ne doit pas être consommé par le foie
