G2) La glycolyse et le glucose le pyruvate et le glycogène + 3 carrefour

Question 1

Quelles sont les 2 formes de glycogène présent dans notre corps

Answer 1

A partir du glycogène :
- Le glycogène hépatique : permet de réguler la glycémie.
- Le glycogène musculaire : permet d’apporter de l’énergie aux muscles.
2 formes de stockages.

Question 2

Sous quelles formes peut être transformer le glucose ?

Answer 2

Glucose -> Glycogène (glycogénèse)
Glucose -> Pyruvate (glycolyse)
Glucose –> Ribose 5 phosphate via le pentose phosphate.

Question 3

Etapes de la Glycolyse ?

Answer 3

Glycolyse = Glucose -> Pyruvate

2 phases :
-> Phase préparatoire (5 étapes)
2 atp consommé
Ces ATP consommés permettent d’augmenter la vitesse de réaction.
On passe donc du glucose au Triose phosphate.
-> Phase de remboursement (5 étapes)
4 ATP produit + 2 NADH
Bilan Global : 4 ATP produit et 2 ATP consommé = +2 ATP bilan positif
+ 2 NADH et 2 pyruvate

Question 4

Quelles sont les 3 transporteurs d’électrons ?

Answer 4

1. Nicotinamide adénine dinucléotide
   NAD+ <-> NADH + H+
2. Nicotinamide adénine dinucléotide-phosphate
   NADP+ <-> NADPH + H+
3. Flavine adénine dinucléotide
   FAD <-> FADH2

Question 5

Ensuite que devient le Pyruvate ?

Answer 5

Il peut être transformé en lactate, c’est ce qu’il se passe dans les globules rouge grâce au NADH+ provenant de l’étape 6 de la glycolyse le pyruvate subit une réduction (anabolisme) pour gagner 2 équivalents réducteurs et devenir du lactate

Il peut également être transformé en AcétylCoA dans la mitochondrie, en subissant une oxydation (catabolisme), il va perdre un atome de carbone ensuite l’AcétylCoA va rentrer dans le cycle de Krebs,
Bilan global : Tous les carbones du glucose vont être convertis en CO2, après avoir arraché tous les équivalents réducteurs du glucose, il a donc été oxydé au maximum

Question 6

Résumé du devenir du Pyruvate

Answer 6

En anaérobiose ou dans les érythrocytes, la formation de lactate est essentielle pour régénérer les NAD+
En cas d’exercice musculaire intense, il ne s’agit pas du tout d’une anaérobiose des cellules musculaires (comme dans un infarctus du myocarde) mais plutôt d’une demande très accrue d’ATP. Dans ce cas, les mitochondrie fonctionnent à plein régime et la glycolyse est activée pour fournir des substrats à la mito. L’entrée du pyruvate dans la mitochondrie ne se fait pas assez vite, ce qui fait que du lactate s’accumule.
Dans ce cas, une partie du pyruvate est transformé en alanine dans le muscle. Celle-ci est évacuée comme le lactate et va vers le foie.
En cas d’anoxie : on observe une augmentation de l’activité de la glycolyse et une accumulation de lactate (effet Pasteur).
Lors d’un exercice physique intense du lactate apparaît dans les 3 premières secondes, mais la VO2 n’est pas nulle.
Lors d’un exercice d’endurance, le lactate s’accumule à une VO2 située entre 60-85% de la VO2 max.
Donc, lors de l’exercice physique, le lactate ne s’accumule pas à cause d’une anaérobiose mais bien à cause d’un simple équilibre chimique entre les deux termes de l’équation : CH3-CO-COO-+ NADH + H ➔ CH3-CHOH-COO-+ NAD+ ou en d’autres termes, à cause d’une augmentation des concentrations en pyruvate et en NADH, elles-mêmes dues à une augmentation de l’activité de la glycolyse.

Question 7

Est ce que le glucose est le seul glucide a pouvoir subir une glycolyse ?

Answer 7

Non, les autres glucide telle que le fructose peut subir la même phase préparatoire que le glucose et devenir du triose phosphate

Question 8

Rendement net en ATP du glycogène hépatique et musculaire ainsi que du glycogène alimentaire ?

Answer 8

• Rendement net en ATP à partir du glycogène de réserve hépatique ou musculaire : 3 ATP
• Rendement net en ATP à partir du glycogène alimentaire : 2 ATP
  Alors pourquoi ?
  Car quand on dégrade le glycogène stockée dans notre corps on ne passe pas par le glucose libre et donc on ne consomme qu’un ATP au niveau de l’étape Fructose 6 phospate -> Fructose 1, 6 biphosphate

Question 9

Quel Glycogène privilégie t’on lors d’un effort intense comme le 100m ?

Answer 9

Lors des 4 premières secondes l’énergie proviendra de la phosphocréatine présente dans le muscle (réserve directement utilisable)
Puis ensuite on va privilégier le glycogène musuclaire car plus rapidement utilisable et pour sa dégradation on va fournir plus d’ATP (3) que si on avait dégradé le glycogène alimentaire (2)

Question 10

Différence dans les voies de Glycolyse et de Gluconéogénèse ?

Answer 10

Glycolyse : post absorption (glycémie haute)
Gluconéogénèse : jeûne (glycémie faible)

Enzyme identique : étape 2 + 4 à 9
Enzyme différente : étape 1, 3 et 10
enfaite pas compliqué a comprendre la différence elle se passe aux étape ou on va consommé et ou on va produire de l’ATP

Etape 1
Glycolyse : hexokinase, on va consommé un ATP (un phosphate inorganique)
Gluconéogénèse : glucose 6 phosphatase, on va consommé une molécule d’eau et on va produire un phosphate inorganique
Pareil pour l’étape 3 avec des enzymes différentes

Etape 10
Glycolyse on à produit 2 ATP
Gluconéogénèse on va consommer 2 ATP

On va donc agir et il y aura un contrôle au niveau de ces étapes par le biais de ces enzymes.

Question 11

Quel est la première isoenzymes importante et son role ?

Answer 11

1er carrefour Hexokinase,
4 types les 3 premières ont une forte affinité pour le glucose et fonctionnent bien lorqu’il y a une faible concentration de glucose la 4 ème a une faible affinité pour le glucose et fonctionnent donc mal lorsqu’il y a une faible concentration de glucose

Hexokinase II : Myocyte
inhiber par le glucose 6 phosphate (cela va de soi)

Hexokinase IV (ou glucokinase) : Hépatocyte
ici pas d’inhibition par le glucose 6 phosphate

Question 12

Quel est le mécanisme de la glucokinase (héxokinase IV) ?

Answer 12

+ de glucose → GLUT2 faire rentrer le glucose → + de glucokinase (dans les cellules hépatiques et cellules béta des îlots de Langerhans seulement) libérée dans le cytosol → + de glycolyse → déclencheur de la production d’insuline par la cellule béta.

Question 13

Quelles sont les 2 enzymes du premier carrefour de contrôle ?

Answer 13

Hexokinase (glycolyse)
Glucose 6 phophatase (gluconéogénèse)

Question 14

Quel est le rôle du glucose 6 phosphatase et ou se joue son rôle ?

Answer 14

Il permet de passer du glucose 6 phosphatase en glucose cela se passe au niveau du RE.
Il joue son rôle en cas d’hypoglycémie.
3 transporteurs.
T1 = Entrer du G6P
T2 = Sortie Glucose
T3 = Sortie Pi

Question 15

Quelles sont les enzymes du deuxième point de contrôle et à quelle étape se situe t-il ?

Answer 15

CE deuxième point de contrôle se situe au niveau de la 3ème étape.
PFK1 (phosphofructokinase 1) –> Glycolyse : F6P -> F1,6BP
FBPase1 (Fructose 1,6 biphosphatase) –> Gluconéogénèse : F1,6BP -> F6P

Question 16

Par quelle substrat la PFK1 est inhibé ?

Answer 16

• L’ATP joue un rôle inhibiteur, lorsque la concentration en ATP est grande l’affinité de la PFK1 pour le F6P est diminué.
  Et au contraire si la concentration en ATP est diminué, l’affinité de la PFK1 pour le F6P est augmenté.
• Le Citrate joue également un rôle inhibiteur

Question 17

Par quelle substrat la PFK1 est stimulé ?

Answer 17

• ADP, AMP : signes qu’il y a une panne d’énergie car une partie de l’ATP a été convertie = stress énergétique.
• Fructose 2,6-bisphosphate : permet à l’enzyme de fonctionner même quand il y a beaucoup d’ATP.

Question 18

Par quoi est inhibé la FBPase1 ?

Answer 18

l’AMP : signal qu’il manque de l’énergie dans la cellule et qu’on doit donc en produire par la glycolyse.

Question 19

Quel est le rôle du fructose 2,6 biphosphatase ?

Answer 19

Il joue un rôle dans la 3ème étape.
1) il stimule la glycolyse en augmentant l’affinité de la PFK1 pour le F6P quand il vient se lier sur son site allostérique.
2) il inhibe la FBPase1 en réduisant son affinité pour F1,6BP

Question 20

Quelles sont les enzymes qui permettent la conversion du F6P en F2,6BP et inversement ?

Answer 20

F6P -> F2,6BP = PFK2
dans ce cas la ensuite stimule PFK1
F2,6BP -> F6P = FBPase2

Ce système est très sensible aux hormones qui gèrent la glycémie .
Glycémie faible –> glucagon –> FBPase2
Glycémie haute –> insuline –> PFK2

Question 21

Résumé que ce passe t’il après avoir mangé et donc une augmentation du glucose dans le sang ?

Answer 21

Nous devons éliminer ce glucose et en faire de l’énergie –> Glycolyse

-Après avoir mangé : beaucoup de glucose → cellules béta → sortie de la glucokinase du noyau → glycolyse + production d’insuline → stimule la phosphatase dans le foie → déphosphoryle (enlève le groupement phosphate) → active PFK2 → augmentation du fructose 2,6 bisphopsphate → stimule la PFK1→permet la glycolyse → le glucose est converti en pyruvate (→pyruvate converti en graisse)

Question 22

Résumé que ce passe t’il a jeun et donc une diminution du glucose dans le sang ?

Answer 22

On va devoir produire du glucose pour éviter l’hypoglycémie.

A jeun : pas de glucose → cellule alpha → glucagon → augmentation AMP cyclique → protéine kinase dépendante de l’AMPc. → substrat = PFK2 → phosphorylation → PFK2 arrêtée et FBPase-2 activée → fructose-6-phosphate → gluonéogenèse.

Question 23

Quel est le carrefour au 3ème point de contrôle ?

Answer 23

Carrefour : PEP - Pyruvate
PEP -> Pyruvate : Glycolyse (enzyme : Pyruvate kinase)

Question 24

quelles sont les inhibiteurs de la pyruvate kinase

Answer 24

-L’ATP, acétylCoA, et acide gras à long chaînes.
- La forme hépatique de la pyruvate kinase est régulée par le glucagon

Si glucagon augmente –> PK inactive
Si glucagon diminue –> PK active