Glucides Flashcards
Définir ce que sont les glucides
Molécules polyhydroxylées dérivées de cétones ou d’aldéhydes.
- Peuvent contenir d’autres atomes (azote, phosphore)
- Leurs groupements OH peuvent être modifiés ou substitués
Quelle est l’origine des glucides ?
- Chez les végétaux : synthèse à partir de composés inorganiques (CO2 et H2O) par photosynthèse
- Chez les animaux : source alimentaire ou synthèse endogène à partir d’autres molécules organiques
Quels sont les rôles des glucides ?
- Source principale d’énergie (2 à 4 kcal/g) ou 45 à 65% de l’énergie dans la diète humain
- ADN
- Glycoprotéines
- Glycolipides
Que sont les monosaccharides
Les -oses sont des glucides simples divisés en deux groupes : aldoses (depuis l’aldéhyde) et cétoses (depuis le cétone)
- Classés selon le nombre de carbone de la molécule (triose, tétrose, pentose, hexose, etc..)
Les monosaccharides sont des molécules chirales… qu’est-ce que cela signifie ?
Habileté à faire dévier le plan de la lumière polarisé qui traverse une solution de la molécule
- Présence d’un carbone chiral/asmétrique (lié à 4 substituants différents)
Comment se nomment les deux “versions” d’une molécule chirale ?
Énantiomères (stéréoisomères)
Définir “énantiomère”
Molécules possédant la même formule chimique, mais une structure différente (image miroir une de l’autre)
Quelle forme d’énantiomère (D ou L) retrouve-t-on dans les glucides chez les mammifères
Forme D
Définir “diastéréoisomère”
Molécule possédant la même formule chimique, mais une structure différente (PAS une image miroir)
Définir “épimères”
Monosaccharides qui varient en structure par la configuration sur un seul carbone chiral
Par quoi est facilité l’épimérisation ?
Enzymes (épimérases) ou pH
Comment se forme la conformation cyclique des monosaccharides ?
Réaction intramoléculaire entre un groupement hydroxyl (OH) et carbonyl (CO) des aldoses ou cétose forme des cycles
- Cycles peuvent être à 5 ou 6 atomes
Comment se nomment les cycles de monosaccharides à 5 atomes ? À 6 atomes ?
- 5 atomes = furanose
- 6 atomes = pyranose
Vrai ou faux ? La cyclisation des monosaccharides entraîne la formation d’un autre carbone chiral
Vrai
Quelle est la forme majoritaire de glucose dans le corps ?
Bêta-D-glucopyranose sous forme de chaise
À pH neutre, sous quelle forme retrouve-t-on les monosaccharides ? À pH basique ?
- pH neutre : 99% sous forme cyclique (la plus stable)
- pH basique : 99% sous forme linéaire
Quelles sont les deux configurations possibles que peut adopter un cycle à 6 atomes ?
- Chaise (plus stable)
- Bateau
Quels sont les trois disaccharides majeurs dans l’alimentation ?
- Saccharose
- Lactose
- Maltose
De quoi est composé le saccharose ?
D-glucose + D-fructose
- Facilement digéré par la sucrase (alpha-glucosidase)
De quoi est composé le lactose ?
D-glucose + D-galactose
- Facilement digéré par la lactase (bêta-glucosidase) en général
De quoi est composé le maltose ?
Deux molécules de D-glucose
- Facilement digéré par des alpha-glucosidases
- Peu présent en tant que tel dans la diète, provient surtout de la digestion de l’amidon
Vrai ou faux ? Les oligosaccharides sont abondants dans la diète
Faux, sont surtout un produit de digestion des polysaccharides (mais peuvent présents dans l’alimentation, par exemple dans le sirop de mais)
Combien de monosaccharides comportent les oligosaccharides ?
Entre 3 et 19 monosaccharides (la limite supérieure peut varier selon les sources)
Quels sont les trois polysaccharides dans l’alimentation ?
- Amidon
- Glycogène
- Cellulose
Où retrouve-t-on majoritairement l’amidon ?
Végétaux (c’est “le glycogène des végétaux”)
Quels sont les deux types de polymères de l’amidon
- Amylose (20-30%) : polymère linéaire de 600 à 1000 molécules de D-glucose (liaison alpha 1-4)
- Amylopectine (70-80%) : polymère ramifié de 10 000 à 100 000 molécules de D-glucose avec de longues branches (liaisons alpha 1-6)
À quoi sert le glycogène ?
- Molécule de réserve énergétique, important chez les animaux
- Présent dans la plupart des tissus, mais abondant ++ dans le foie et les muscles
De quoi est composé le glycogène ?
Polymère ramifié de 2000 à 6000 molécules de D-glucose avec de longues branches (liaisons alpha 1-6) à toutes les 10-14 molécules de glucose
Comment est composé la cellulose ?
Polymère linéaire de 200 à 14 000 molécules de glucose (liaisons bêta 1-4)
Vrai ou faux ? La cellulose n’est pas digestible par l’humain
Vrai ! Plusieurs molécules de cellulose forment ensemble des microfibrilles et des fibres
Quelles sont les deux sources principales de glucides ?
- Alimentaire : amidon, glycogène, saccharose, lactose, glucose, …
- Endogène : par néoglucogénèse ou glycogénolyse
Décrire la digestion des polysaccharides
- Digestion débute dans la cavité buccale, par l’alpha-amylase salivaire
- A/n de l’estomac, l’amylase salivaire est inactivée par le pH trop acide
- Dans le grêle, pancréas sécrète l’alpha-amylase pancréatique qui poursuit la digestion des polysaccharides
- La digestion des glucides est achevée par des enzymes membranaires à la surface apicale des entérocytes
Quel type de liaison clive l’alpha-amylase ?
Clive les liaisons alpha 1-4
- Clive donc seulement les oligosacchardies avec minimum 5 glucose
Décrire, pour ce glucide, le % en glucides alimentaires, les produits d’hydrolyse dans la lumière intestinale et ceux dans la membrane intestinale
- LACTOSE
- 0-10% des glucides alimentaires
- Aucun produit d’hydrolyse dans la lumière
- Produits d’hydrolyse dans la membrane intestinale : glucose et galactose
Pourquoi on ne doit pas donner de céréales à des bébés de moins de 6 mois ?
À la naissance, les niveaux d’amylases sont bas ; ils augmentent graduellement jusqu’à atteindre leurs niveaux adultes vers un an
- Donc, bébé de moins de 6 moins n’ont pas les enzymes nécessaires pour digérer les polysaccharides dans les céréales (amidon)
Nommer des complexes enzymatiques présents sur la surface apicale des entérocytes
- Sucrase-isomaltase (alpha-glucosidase)
- Maltase-glucoamylase (alpha-glucosidase)
- Lactase (beta-glucosidase)
Décrire, pour ce glucide, le % en glucides alimentaires, les produits d’hydrolyse dans la lumière intestinale et ceux dans la membrane intestinale
- SACCHAROSE
- 30% des glucides alimentaires
- Aucun produit d’hydrolyse dans la lumière
- Produits d’hydrolyse dans la membrane intestinale : glucose et fructose
Décrire, pour ce glucide, le % en glucides alimentaires, les produits d’hydrolyse dans la lumière intestinale et ceux dans la membrane intestinale
- AMIDON
- 60-70% de l’apport en glucide alimentaire
- Produits d’hydrolyse dans la lumière intestinale : maltose, maltrotriose et dextrines
- Produits d’hydrolyse dans la membrane intestinale : glucose
Comment se fait l’absorption de glucides (en général) ?
Absorbés par les cellules épithéliales du système digestif sous forme de monosaccharides
- Pour passer les membranes, les glucides utilisent des transporteurs (passif ou actif)
Où se trouve GLUT2 ? Quelle est sa fonction ?
- Distribution dans le foie, pancréas et épithélium intestinal
- C’est un “glucosenseur” = haute capacité mais faible affinité ; fait entrer le glucose et fructose dans la circulation sanguine
Décrire comment se fait l’absorption/transport du glucose
- Transport actif par SGLT1, qui utilise un gradient transmembranaire de Na+ pour faire entrer le glucose
- Transport facilité (passif) par des perméases du glucose de la famille des GLUT
Où se trouve GLUT4 ? Quelle est sa fonction ?
- Distribution a/n du tissu adipeux et des muscles striés (squelettique et cardiaque)
- Fonction de régulation par l’insuline
Où se trouve GLUT5 ? Quelle est sa fonction ?
- Distribution dans l’épithélium intestinal
- Fonction de transport du fructose
Définir la glycémie + sa valeur normale
Glycémie : concentration sanguine de glucose
- Valeurs normales à jeun varient entre 4,0 et 5,5 mmol/L
Vrai ou faux ? Le transporteur GLUT2 est uniquement à la membrane basale des entérocytes
Faux ! En présence de concentration élevée de sucre, il peut être recruté à la membrane apicale et participer au transport facilité du glucose dans la cellule
À partir de quelle valeur de glycémie parle-t-on d’hypoglycémie ? De diabète ?
- Hypoglycémie si taux de glucose est plus bas que 4 mmol/L
- Hyperglycémie si taux de glucose est plus élevé que 5,5 mmol/L
- Diabète si taux de glucose est plus élevé que 7,0 mmol/L
Quelles sont les deux hormones responsables de réguler la glycémie ?
- Insuline : hormone hypoglycémiante sécrétée par les cellules bête des ilots de Langerhans
- Glucagon : hormone hyperglycémiante sécrétée par les cellules alpha des ilots de Langerhans
Décrire les effets physiologiques de l’insuline
- Active la glycogenèse / inhibe la glycogénolyse
- Active la glycolyse / inhibe la néoglucogenèse
- Active la lipogenèse / inhibe la lipolyse
De quel type est le récepteur de l’insuline ?
Récepteur tyrosine kinase
Décrire les effets physiologiques du glucagon
- Inhibe la glycogenèse / active la glycogénolyse
- Inhibe la glycolyse / active la néoglucogenèse
- Inhibe la lipogenèse / Active la lipolyse
C’est l’inverse de l’insuline
De quel type est le récepteur du glucagon ?
Récepteur couplé aux protéines G
Qu’est-ce qui stimule la glycogenèse ? Qu’est-ce qui l’inhibe ?
- Stimulée par l’insuline
- Inhibée par le glucagon et l’adrénaline
Définir ce qu’est la glycogenèse
Formation de glycogène à partir du glucose en excès de l’organisme
Vrai ou faux ? Le glycogène est majoritairement stocké dans le foie
Faux
- On retrouve environ 75g de glycogène dans le foie
- On retrouver environ 300g de glycogène dans les muscles
Qu’est-ce qui stimule la glycogénolyse ? Qu’est-ce qui l’inhibe ?
- Stimulée par glucagon et adrénaline
- Inhibée par insuline
Décrire très briévement comment se déroule la glycogenèse
- Pour débuter, le glucose doit être activé et est donc phosphorylé = glucose-6-phosphate
- Le glucose-6-phosphate est transformé en UDP-glucose, qui peut être ajouté dans la chaîne d’un glycogène existant
- L’UDP-glucose allonge une branche existante, mais l’enzyme branchante (glycosyl-4,6-transférase) peut ajouter une nouvelle branche
Définir ce qu’est la glycogénolyse
Dégradation du glycogène en glucose, permet d’obtenir du glucose-6-phosphate
Définir ce qu’est la glycolyse
Dégradation du glucose pour faire de l’énergie. Elle se fait dans le cytosol, dans des conditions anaérobiques
Quelle est l’équation résumée de la glycolyse ?
Glucose -> 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH
Où peut-on retrouver l’enzyme glucose-6-phosphatase ? À quoi sert-elle ?
On retrouve la glucose-6-phosphatase dans le foie uniquement. Cette enzyme permet de dégrader le glucose-6-phosphate, incapable de sortir de la cellule, en du glucose qui lui peut sortir de la cellule (et donc être distribué ailleurs)
Quelles sont les 3 phases de la glycolyse ?
- Activation du glucose
- Clivage de l’hexose en 2 trioses
- Production d’énergie (ATP)
Décrire la troisième étape de la glycolyse (synthèse du fructose-1,6-phosphate)
- Synthèse du fructose-1,6-biphosphate à partir du fructose-6-phosphate
- Catalysée par PFK-1
- Réaction irréversible (hydrolyse de 1 ATP)
- Point de contrôle majeur de la vitesse de la glycolyse (étape où agit l’insuline)
Décrire la première étape de la glycolyse (synthèse du glucose-6-phosphate)
- Synthèse du glucose-6-phosphate à partir du glucose
- Catalysée par l’hexokinase (ou glucokinase dans foie et pancréas)
- Réaction irréversible (hydrolyse de 1 ATP)
Combien y a-t-il d’étapes enzymatiques dans la glycolyse ? Combien sont irréversibles ?
10 étapes, dont 3 irréversibles (la 1, la 3 et la 10)
Décrire la dixième étape de la glycolyse (synthèse du pyruvate)
- Synthèse de 2 molécules de pyruvate à partir de deux molécules de phosphoénolpyruvate
- Catalysée par la pyruvate kinase
- Réaction irréversible
- Synthèse de 2 ATP
Quels facteurs sont responsables de la régulation de la glycolyse ?
- Concentration de glucose (stimulation par le substrat)
- Concentration d’ATP (glycolyse inhibée par des niveaux élevés d’ATP)
- Insulin et fructose-2,6-diphosphate stimulent la glycolyse
Résumé de la glycolyse
pas une question
- 1 molécule de glucose devient 2 molécules de pyruvate
- 2 molécules de NAD+ deviennent 2 molécules de NADH + H+
- 2 molécules d’ADP deviennent 2 molécules d’ATP
- 2 molécules de Pi deviennent 2 molécules d’eau
Comment est métabolisé le pyruvate formé par la glycolyse ?
- En absence d’oxygène, formation de lactate
- En présence d’oxygène, formation d’acétyl-CoA (dans la mitochondrie)
Vrai ou faux ? Les monosacchardies autre que le glucose (fructose, galactose, mannose) doivent être transformés au préalable en glucose pour faire de l’énergie
Faux, ils sont plutôt convertis en intermédiaires de la glycolyse
Définir ce qu’est la néoglucogenèse
Série de réactions enzymatiques menant à la synthèse de glucose à partir de plusieurs autres molécules
Essentiellement un renversement de la glycolyse
C’est la synthèse “de novo” du glucose
Pourquoi un bébé prématuré est-il plus à risque d’hypoglycémie ?
La néoglucogenèse n’est pas active avant la naissance ; un bébé prématuré a donc non seulement une réserve de glycogène limité, mais il a un retard dans l’induction de la néoglucogenèse
Vrai ou faux ? Contrairement à la glycolyse, la néoglucogenèse n’a pas lieu dans toutes les cellules
Vrai ! Seulement lieu dans le foie (surtout) et les reins
Quelles sont les deux molécules à partir desquelles on peut faire la néoglucogenèse ?
- Lactate (cycle de Cori)
- Molécules non glucidiques, comme les acides aminés
Dans la néoglucogenèse, comment passe-t-on du pyruvate au phosphoénolpyruvate
1- Pyruvate –> Oxaloacétate
- Se fait par la pyruvate carboxylase
- Nécessite 1 ATP
- Réaction activée par acétyl-CoA
2- Oxaloacétate –> Phosphoénolpyruvate
- Se fait par l’enzyme phosphoénolpyruvate carboxykinase
- Nécessite 1 ATP
A LIEU DANS LA MITOCHONDRIE
Dans la néoglucogenèse, comment passe-t-on du fructose 1,6-diphosphate au fructose-6-phosphate
- Réaction catalysée par la fructose-1,6-diphosphatase
- Inhibée par AMP et par insuline (via fructose-2,6-diphosphate)
Point de contrôle majeur de la vitesse de la néoglucogenèse
Dans la néoglucogenèse, comment passe-t-on du glucose-6-phospate au glucose
- Réaction catalysée par la glucose-6-phosphatase, une enzyme retrouvée seulement a/n du foie et des reins
Cette réaction est nécessaire pour relâcher le glucose dans la circulation (car glucose-6-phosphate ne passe pas la membrane cellulaire)
Quel est le rôle du fructose-2,6-diphosphate dans la régulation de la glycolyse/néoglucogenèse
Le fructose-2,6-diphosphate est le régulateur majeur du sens des voies métaboliques de la glycolyse et de la néoglucogenèse
- Synthèse et dégradation par la même enzyme (PFK-2) : l’activité enzymatique (kinase ou phosphatase) est contrôlée par phosphorylation de l’enzyme
Décrire comment l’insuline agit sur le fructose-2,6-diphosphate après un repas contenant des glucides
- Augmentation de l’insuline
- L’insuline stimule une phosphatase qui déphosphoryle l’enzyme PFK-2 = activité kinase
- Formation de fructose-2,6-diphosphate
- Fructose-2,6-diphosphate stimule PFK-1 (glycolyse) et inhibe F-1,6DPase (néoglucogenèse)
Décrire comment le glucagon agit sur le fructose-2,6-diphosphate lorsque la glycémie chute
- Diminution de l’insuline et augmentation du glucagon
- Glucagon active une kinase qui phosphoryle l’enzyme PFK-2 = activité phosphatase
- Dégradation du fructose-2,6-diphosphate en fructose-6-phosphate
Décrire le métabolisme du pyruvate en conditions anaérobies
Le pyruvate est transformé en lactate par la lactate déshydrogénase
- Régénère le NAD+ nécessaire pour l’étape 6 de la glycolyse
Décrire le métabolisme du pyruvate en conditions aérobies
En conditions aérobies, le pyruvate entre dans la mitochondrie où il est transformé en acétyl-CoA (et NADH) par la pyruvate déshydrogénase
- L’acétylCoA entre dans le cycle de Krebs
Décrire ce qu’est le cycle de Krebs
Cascade de réactions biochimiques localisées dans la matrice mitochondriale menant à la production des intermédiaires énergétiques qui serviront à la production d’ATP par phosphorylation oxydative
Quelle est la formule qui résume le cycle de Krebs ?
Acétyl-CoA –> 2 CO2 + 3 NADH + FADH2 + GTP
Quel est le bilan en ATP de la glycolyse en condition anaérobique ?
4 ATP produits - les 2 ATP requis pour inition la glycolyse = gain net de 2 ATP
Quel est le bilan en ATP de la glycolyse en condition aérobique ?
- Glycolyse : 2 ATP + 2 NADH
- Pyruvate déshydrogénase : 2 NADH
- Cycle de Krebs : 2 GTP + 2 FADH2 + 6 NADH
Ce qui donne un grand total de 38 ATP/molécule de glucose
Qu’est-ce que la voie des pentoses phosphate ?
Voie secondaire métabolique des glucides, qui permet la formation de NADPH (biosynthèse des acides gras) et la formation de ribose (acides nucléiques)
