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Biochimie métabolique > Cours 5 - Voies de régulation de la glycolyse > Flashcards

Cours 5 - Voies de régulation de la glycolyse Flashcards

1
Q

Quels sont les trois points de contrôle de la glycolyse?

A

Réaction 1, 3, 10

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Q

Quels sont les deux enzymes sujettes à la régulation de la réaction 1?

A

Hexokinase et glucokinase

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3
Q

L’hexokinase est spécifique à quels structures du corps?

A

Muscles et foie

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4
Q

À quel organe du corps la glucokinase est-elle spécifique?

A

Au foie uniquement

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5
Q

Par quelle molécule l’hexokinase est-elle inhibée?

A

Par son produit le G-6-P

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6
Q

De quelle manière l’hexokinase est elle inhibée ou ralentie par son produit le G-6-P?

A

Par compétition sur le site actif et sur un site allostérique

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7
Q

Comment peut on caractériser le mécanisme de ralentissement de l’hexokinase par le G-6-P?

A

Par une forme de rétrocontrôle qui consiste à ralentir l’activité de l’enzyme en réponse au besoin énergétique amoindrit de la cellule

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8
Q

L’hexokinase est elle sujette à un activateur enzymatique?

A

Non, est est uniquement sujette à un contrôle par rétro-inhibition

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9
Q

La glucokinase est elle inhibée par son produit le G-6-P?

A

Non

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10
Q

Pourquoi la glucokinase n’est elle inhibée par son produit le G-6-P?

A

Parce que l’accumulation de G-6-P permet d’entreposer le glycogène par le foie

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11
Q

Quels sont les inhibiteurs de la PFK-1?

A
  • Citrate
  • ATP
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12
Q

Pour quelle raison le citrate ralentit la PFK-1?

A

Parce qu’il provient de la dégradation des acides gras qui signifie que de l’énergie a été utilisée

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13
Q

Pour quelle raison l’ATP ralentit la PFK-1?

A

Parce que ça veut dire que la cellule possède assez d’ATP exploitable pour subvenir à ses besoins métaboliques.

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14
Q

Quand il y a disponibilité de citrate et d’ATP dans le cytoplasme, ça veut dire?

A

Qu’il y a production ou présence suffisante d’énergie et qu’on veut épargner les réserves de glycogène ou de glucose sanguin pour les autres organes du corps.

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15
Q

L’ATP et le citrate agissent ils sur un site allostérique de la PFK-1?

A

OUI

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16
Q

Quel est l’activateur de la PFK-1?

A

Fructose-2,6-phosphate

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17
Q

De manière générale, quel est l’effet d’une haute concentration de F-2,6-P sur la glycolyse?

A

Plus il y a de F-2,6-P, plus la PFK-1 est accélérée, accélérant overall le processus glycolytique, et à l’inverse c’est ralentit!

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18
Q

Quelle enzyme régule la présence de F-2,6-P?

A

PFK-2

19
Q

Pourquoi dit-on que la PFK-2 est une enzyme bifonctionnelle?

A

Parce que son effet sur la glycolyse va dépendre de l’organe dans lequel elle est présente et de l’état de sa phosphorylation

20
Q

Quel est l’activateurs de la PFK-2 et est-il allostérique?

A

F-6-P et est allostérique

21
Q

De quel autre enzyme le F-6-P est il inhibiteur allostérique?

A

F-2,6-bisphoshatase

22
Q

Quel est le but du foie en période de jeûne?

A

D’épargner le glucose pour les systèmes qui en dépendent

23
Q

Qu’arrive t-il lorsque la PFK-2 est phosphorylée dans une cellule du foie et quel sera l’effet sur la glycolyse?

A

La concentration de F-2,6-P va s’abaisser puisqu’il va se transformer en F-6-P.

La glycolyse va être ralentie pour arrêter la consommation de glucose pour le rendre dispo au reste du corps (neurones, globules rouges) via le sang et le foie et va utiliser de l’énergie provenant de la dégradation d’acides gras.

24
Q

Dans quel contexte la PFK-2 est-elle phosphorylée dans les cellules hépatiques ?

A

En contexte de jeûne (normo et hypoglycémie) il y a sécrétion de glucagon qui active la transcription de la protéine kinase A qui va ajouter un groupement phosphate sur la PFK-2

25
Q

Qu’arrive t-il lorsque la PFK-2 est déphosphorylée dans une cellule du foie et quel sera l’effet sur la glycolyse?

A

La concentration de F-6-P baisse puisqu’elle est transformée en F-2,6-P qui augmente

Il va y avoir une accélération de la glycolyse pour permettre la synthèse d’acides gras (vers pyruvate et Krebs) afin de protéger l’organisme dans la prochaine période de jeûne pour avoir des réserves de glycogène et de masse adipeuse.

26
Q

Dans quel contexte la PFK-2 est-elle déphosphorylée dans les cellules hépatiques?

A

Lors d’une période post-prandial (épisode hyperglycémie) l’organisme sécrète de l’insuline qui active des phosphatases qui vont retirer 1 groupement phosphate sur la PFK-2 pour accélérer la glycolyse.

27
Q

Qu’arrive t-il lorsque la PFK-2 est phosphorylée dans une cellule musculaire et quel sera l’effet sur la glycolyse?

A

A pour effet de transformer la F-6-P en F-2,6-P pour accélérer la glycolyse via la PFK-1 pour répondre au besoin énergétique des muscles.

28
Q

Dans quel contexte la PFK-2 est-elle phosphorylée dans les cellules musculaires?

A

L’activité physique augmente la propension des muscles à tomber en hypoglycémie par consommation du glycogène, il va y avoir sécrétion d’adrénaline qui va activer la transcription de la protéine kinase A qui va phosphoryler la PFK-2.

29
Q

Pourquoi n’y a t-il pas de glucagon de sécrété dans les cellules musculaires?

A

Les cellules musculaires ne possèdent pas de récepteurs pour percevoir le glucagon puisque les muscles ne participent pas à la régulation du glucose sanguin contrairement au foie.

30
Q

Qu’arrive t-il lorsque la PFK-2 est déphosphorylée dans une cellule musculaire et quel sera l’effet sur la glycolyse?

A

Il va y avoir une baisse de concentration de F-2,6-P, car elle va être transformée en F-6-P pour ralentir la glycolyse afin de produire et stocker le glycogène.

31
Q

Dans quel contexte la PFK-2 est-elle déphosphorylée dans les cellules musculaires?

A

Dans une période hyperglycémique post-prandial, il va y avoir sécrétion d’insuline pour activer la transcription de phosphatases qui vont déphosphoryler un groupement placé sur la PFK-2.

32
Q

Quels sont les inhibiteurs de la pyruvate kinase et sont ils allostériques?

A
  • Acétyl-CoA
  • ATP
    Tous deux sont des inhibiteurs allostérique
33
Q

Pour quelle raison l’actétyl-CoA est il considéré comme un inhibiteur de la pyruvate kinase?

A

Car il signifie que les acides gras sont à ce moment donné la source d’énergie principale pour l’organisme à l’instar du glucose

34
Q

Pour quelle raison l’ATP est il considéré comme un inhibiteur de la pyruvate kinase?

A

Parce qu’il est issu du catabolisme des acides gras signifiant qu’il y a un assez gros apport en ATP dans la cellule

35
Q

Quel est l’activateur de la PK et pourquoi?

A

Fructose-1,6-bisphosphate parce que ça indique que le flux glycolytique est actif en amont de la chaîne de réactions puisque c’est le produit de la PFK-1 garantissant que les étapes finales de la glycolyse vont se suivre rapidement sans accumulation de la PEP.

36
Q

Comment le fructose-1,6-bisphosphate accélère la PK?

A

Par contrôle allostérique qui modifie la conformation de l’enzyme en augmentant son efficacité catalytique

37
Q

Quelle est la particularité de la pyruvate kinase dans les cellules hépatiques?

A

Si l’enzyme est phosphorylée , elle sera ralentie pour épargner le glucose et garder un certain taux glycémique dans le sang.
Si elle est non-phosphorylée, la PK sera active et la glycolyse suivra son cours.

38
Q

Quel mécanisme permet la phosphorylation de la PK dans les cellules hépatiques?

A

Dans un épisode hypoglycémique, le glucagon est sécrété, ce qui active une protéine kinase A qui active une autre protéine kinase qui va phosphoryler la PK pour préserver le taux de glucose le plus longtemps possible dans le sang.

39
Q

Sur quelles enzymes l’insuline exerce t-elle un contrôle transcriptionnel?

A
  • Glucokinase
  • Hexokinase
  • PFK-1
  • PFK-2
  • phosphatases de la PFK-2
  • Pyruvate kinase
40
Q

Sur quelles enzymes le glucagon exerce t-il un contrôle transcriptionnel?

A
  • Protéine kinase A (pour pyruvate kinase et pour PFK-2)
  • Protéine kinase
41
Q

Sur quelles enzymes l’adrénaline exerce t-elle un contrôle transcriptionnel?

A
  • Protéine kinase A phosphorylation la PFK-2
42
Q

Quels autres substrats peuvent être utilisés dans la glycolyse et quelle est la particularité de leur transport?

A
  • Fuctose
  • Galactose
    Leur transport est indépendant de la glycolyse
43
Q

Quels enzymes de quels organes gèrent le catabolisme du fructose pour le faire entrer dans la glycolyse?

A

Fructokinase : foie
Muscles : hexokinase

44
Q

Quelle est la problématique de la glycolyse avec un substrat de fructose?

A
  • Le fructose contourne le point de régulation de la PFK-1 qui empêche un contrôle plus fin et précis
  • Le G3P produit peut aussi être envoyé vers les lipides, cependant l’utilisation de la triose kinase rend la conversion en G3P plus énergivoire
  • L’insuline n’est pas en mesure de gérer l’hyperfructosémie du sang ce qui rend le retour à la normofructosémie plus longue pouvant à long terme causer diabète

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