Cours 4 : glucides Flashcards
À quoi sert le glucose sanguin dans l’organisme ?
Utilisé par tissus comme carburant universel
Quels sont les tissus qui peuvent utiliser le glucose ?
Tous les tissus à divers degrés
Quels tissus dépendent essentiellement du glucose pour fonctionnement ?
Cerveau et érythrocytes
- Cerveau capable d’oxyder acides gras mais à trop faible échelle pour produire suffisamment d’énergie
- Érythrocytes n’ont pas de mitochondries, donc ne peuvent pas oxyder d’acides gras
L’activité des transporteurs de glucose est-elle régulée ?
Les transporteurs présents dans la plupart des tissus ne sont pas sous contrôle hormonal. Pour tissu musculaire et adipeux, transporteurs dépendent de présence ou non d’insuline (entrée glucose si présence d’insuline)
De quel organe provient le glucose sanguin en période post-prandiale (après repas) et à jeun ?
Du foie
Expliquer mécanisme amenant au glucose sanguin dans une période post-prandiale
Glucose alimentaire transporté par veine porte jusqu’au foie. Excès glucose non retenu par foie passe dans circulation sanguine et augmente glycémie
Expliquer mécanisme amenant au glucose sanguin dans une période à jeun
Glucose produit par foie à partir de ses réserves de glycogène et, lors du jeûne prolongé, à partir des précurseurs de la néoglucogénèse hépatique
Parmi les tissus capable de synthétiser du glycogène, quels sont ceux qui en possèdent des réserves importantes ?
Les muscles et le foie (majorité dans muscles, car il y a plus de masse musculaire qu’hépatique, mais celle du foie régule glycémie)
La structure du glycogène diffère-t-elle selon les tissus ?
La structure du glycogène hépatique et du glycogène musculaire est identique
Quel est la structure du glycogène
polymère constitué d’unités glycosyles reliées par liaisons osidiques alpha(1->4) et quelques liaisons alpha(1->6)
V ou F ? Les enzymes qui fabriquent et détruisent les liaisons alpha(1->4) sont les même que pour les liaisons alpha(1->6)
Faux ! Ce sont des enzymes différentes
Où retrouve-t-on les liaisons osidiques alpha(1->4) et celle alpha(1->6) ?
alpha(1->4) : chaines linéaires
alpha(1->6) : embranchements
Quel type de glycogène (hépatique ou musculaire) est celui qui participe au maintien de la glycémie ?
Glycogène hépatique seulement !
- muscles = réserve de carburant d’urgence pour eux-même, n’ont pas le matériel enzymatique nécessaire pour exporter le glucose dans le sang
Décrire la glycogénolyse hépatique en…
-… indiquant les principaux substrats de cette voie métabolique
Glycogène et phosphate inorganique (Pi)
Décrire la glycogénolyse hépatique en…
-… indiquant le rôle des enzymes impliquées
Racourcissement de la molécule de glycogène par extrémités des branches
Glycogène au glucose-1-phosphate
- Glycogène phosphorylase : liaisons alpha(1->4)
- Enzyme débranchante : libére directement glucose des liaisons alpha(1->6)
Elle ne peut pas enlever les ramifications
Glucose-1-phosphate au glucose
- Isomération en glu-6-p et ensuite en glucose
- glucose-6-phosphatase
Schéma 2-9
DO IT
Décrire la glycogénolyse hépatique en…
-… nommant l’enzyme de régulation
Glycogène phosphorylase
En quoi la glycogénolyse musculaire est différente que l’hépatique ?
Devenir du glucose-6-phosphate est différent.
- glucogénolyse musculaire mise en jeu lors effort intense où glycolyse est très active… g-6-p rapidement dirigé vers glycolyse pour produire ATP.
- muscle possède pas de glucose-6-phosphatase
- glucose-6-phosphate ne peut pas sortir de cellule musculaire
Quel organe est le siège principal de la néoglucogénèse
Foie (reins aussi en cas jeûne prolongé de quelques semaines)
À partir de quels composés le glucose est-il formé par cette voie (néoglucogénèse)
Surtout alanine, mais aussi autres a.a glucoformateurs et mixtes, lactate et glycérol.
Qu’est-ce qu’un précurseur ?
À différencier d’un carburant.
- substance dont un ou plusieurs carbones servent à la synthèse d’un autre composé (ex: carbones de lactate se retrouvent dans glucose)
- dont il existe des réserve dans l’organisme
- qui peut être véhiculée par sang
- qui représente des quantités importantes (contrairement aux intermédiaires -métabolites- des voies métaboliques)
Comment le cycle de Krebs intervient-il dans la néoglucogénèse
- Le cycle de Krebs et la néoglucogénèse ont des intermédiaires communs.
- Réactions enzymatiques communes entre les 2 voies
- cycle de krebs est carrefour de plusieurs voies cataboliques (glycolyse, bêta-oxydation, dégradation a.a essentiels et non essentiels) et anatomiques (lipogénèse, néoglucogénèse, synthèse a.a non essentiels)
Schéma 2-12
DO IT
Quelles sont les réactions et enzymes spécifiques à la néoglucogénèse ?
Glycolyse: 3 réactions irréversibles catalysées par enzymes spécifiques
Néoglucogénèse : 4 réactions irréversibles catalysées par enzymes spécifiques
G-6-P + H2O -> glucose + Pi
(Glucose-6-phosphatase)
F-1,6-bisP + H2O -> F-6-P + Pi
(Fructose-1,6-bisphosphatase)
Pyruvate + CO2 + ATP -> ADP + Pi + oxaloacétate
(Pyruvate carboxylase)
Oxaloacétate + GTP -> GDP + CO2 + PEP
(Phosphoénolpyruvate carboxykinase, PEPCK)
V ou F ? La néoglucogénèse est énergivore (consomme énergie)
VRAI
D’où provient l’énergie consommée par néoglucogénèse
Provient des acides gras (bêta-oxydation). Cette dernière catabolise acides gras en acétyl~CoA et libère NADH et FADH2 dont l’oxydation dans chaine respiratoire régénère ATP.
Quelles sont les conséquences de la production d’énergie pour la néoglucogénèse au niveau de l’hépatocyte
Augmentation acétyl~CoA et ATP dans mitochondrie dirige pyruvate vers néoglucogénèse aux dépens du cycle de Krebs. Acétyl~CoA:
- inhibe pyruvate déshydrogénase
- stimule pyruvate carboxylase
et ATP inhibe citrate synthase
Par quels signaux l’organisme favorise la néoglucogenèse ou la glycolyse ?
-Insuline/glucagon
À jeun: glycémie basse, donc rapport insuline/glucagon bas
Post-prandiale: glycémie s’élève comme le rapport insuline/glucagon
Rapport I/G agit de façon opposée sur glycolyse et néoglucogénèse dans foie.
- I/G élevé = glycolyse favorisé, néoglucogénèse réduite
- I/G faible = réduction glycolyse et stimulation néoglucogénèse
La bêta-oxydation qui accompagne néoglucogénèse produit ATP, ce qui inhibe PFK
V ou F ? Il existe plusieurs hormones hypoglycémiante
Faux. L’insuline est la seule (fabrique réserves glucides et lipides)
V ou F ? Il existe plusieurs hormones hyperglycémiantes ?
Vrai. Le glucagon en est une
Tableau 1 page 144 à connaitre
DO IT
Décrire glycogénogénèse hépatique en…
-… indiquant substances qui entrent dans synthèse du glycogène ainsi que principaux métabolites de cette voie
Substrats:
- Glucose
- Résidu glycogène
- ATP et UTP
Intermédiaires principaux:
- Glucose-6-phosphate
- glucose-1-phosphate
- UDP-glucose
- Glycogène plus allongé (liaisons alpha(1->4) et ramifié alpha(1->6))
Produits finaux:
- Glycogène allongé et ramifié
- UDP, ADP, PPi
Décrire glycogénogénèse hépatique en…
-… nommant enzyme de régulation, type de régulation, changements hormonaux responsables de l’augmentation de l’activité de cette enzyme
- Glycogène synthase
- Modification covalente
- Augmentation du rapport insuline/glucagon
Effet rapport insuline/glucagon sur glycogénogénèse et glycogénolyse
I/G élevé : glycogénogénèse activée, glycogénolyse inhibée
I/G bas : glycogénogénèse inhibée, glycogénolyse activée
Schéma 2-11
DO IT
Dans quelles situations la glycogénolyse est activée
Foie : I/G bas (glycémie basse), adrénaline élevée
Muscle: adrénaline élevée
Dans quelles situations la glycogénogénèse est activée
Foie et muscle: I/G élevée (glycémie haute)
Muscle : repos
En quoi glycogénogénèse hépatique et glycogénogénèse musculaire sont différentes
- Réactions enzymatiques, substrats et produits identiques.
- Mécanismes de régulation différents.
- Glycogène musculaire pas utilisé pour maintien glycémie comme glycogène hépatique, ne sert qu’aux besoins du muscle
- Muscle reconstitue ses réserves de glycogène quand est au repos et quand conditions métaboliques de l’organisme sont favorables
Hormone nécessaire à l’entrée du glucose dans muscles et tissus adipeux
insuline
Conditions physiologiques nécessaires pour que s’enclenche glycogénogénèse musculaire
- muscle au repos
- I/G élevé (comme pour foie)
- Muscle n’a pas de récepteurs de glucagon, donc effet de I/G est par rapport à l’insuline
Effet principal de l’insuline au muscle
Augmente entrée glucose et activité de la glycogène synthase musculaire
Schéma 2-14
DO IT
Au sujet muscle squelettique au repos ou soumis à effort léger…
-… quel carburant est utilisé préférentiellement par muscle lorsqu’il est au repos ou lorsqu’il est soumis à un effort léger ?
Acides gras
Au sujet muscle squelettique au repos ou soumis à effort léger…
-… nommez voie métabolique utilisée par muscle pour générer énergie et nombreuses molécules d’acéty~CoA à partir de ce carburant
bêta-oxydation
Au sujet muscle squelettique au repos ou soumis à effort léger…
-… pourquoi la glycolyse est si peu active dans ces conditions
glycolyse bloquée au niveau de la PFK car rapport ATP/AMP élevé:
- bêta-oxydation produit ATP
- ATP peu consommé puisque activité musculaire faible ou nulle
- ATP inhibe PFK
Au sujet muscle squelettique soumis à effort intense…
-… comment ATP est généré dans cette condition ?
Tous moyens possibles sont utilisés pour régénérer ATP
- réaction CK
- ADP + ADP -> ATP + AMP
- phosphorylation niveau substrat
- phosphorylation oxydative
Au sujet muscle squelettique soumis à effort intense…
-… principal carburant et deux principaux facteurs qui déclenchent utilisation de ce carburant
- Glycogène
-Stimulation nerveuse et adrénaline
(mécanisme action adrénaline semblable à celui du glucagon dans foie)
Qu’est-ce qui donne les crampes musculaires
L’accumulation d’acide lactique
Au sujet muscle squelettique soumis à effort intense…
-… Facteurs expliquant une augmentation très importante activité de la glycolyse
- Activation PFK par diminution rapport ATP/AMP
- absence glucose-6-phosphatase
- contrôle par effecteurs allostériques (peu effet des hormones sur glycolyse musculaire)
Combien de temps un effort intense peut il normalement être maintenu
20 secondes
Limite de temps d’un effort intense est-elle du à épuisement des réserves de glycogène musculaire ?
Non. Due à baisse du pH dans cellules à cause accumulation lactate.
- Glycolyse très active = accumulation pyruvate et NADH = augmentation activité LDH
- recyclage NADH en NAD+ est indispensable au fonctionnement glycolyse
Voir tableau comparatif muscle repos/effort/ischémie BIO-26
DO IT
