Glucides Flashcards
Rôles des glucides
Source d’énergie principale chez l’humain
ADN (ribose)
Glycoprotéines
Glycolipides
2 groupes de “oses”
Cétoses (cétones)
Aldoses (aldéhydes)
Propriétés chimiques des glucides simples
Monosaccharides = molécules chirales qui possèdent pouvoir rotatoire de la lumière
Existe 2 énantiomères (stéréoisomères): D ou L
Énantiomères
Molécules possédant la même formule chimique, mais structure différente. Image miroir non superposable (mains)
Comment reconnaître glucose?
D (OH à droite)
6 carbones
aldose
Diastéréoisomères
Même formule chimique, mais PAS UNE IMAGE MIROIR
ex: aldoses à 6 C
Épimères
Monosaccharides qui varient en structure par la configuration sur 1 seul carbone chiral
épimérisation facilitée par enzymes ou pH
Conformation cyclique des monosaccharides
Ajout d’un alcool sur groupement carbonyle entraîne la formation d’un hémiacétal ou hémicétal
Rx intramoléculaire entre OH et C=O
Entraîne la formation d’un autre carbone chiral
Cycles à 5 ou 6 C
Qu’est ce qui influence la cyclisation?
pH
2 configurations possibles pour cycle à 6?
chaise (plus stable, plus favorable)
bateau
OSIDES
polymères d’OSES liés par liaisons glucosidiques covalentes
di, oligo, polysaccharides
Disaccharides
2 monosaccharides liés par une liaison glycosidique
Saccharose, lactose, maltose
Saccharose
Glucose et Fructose
Lactose
Glucose et Galactose
Maltose
Glucose et Glucose
Oligosaccharides
3 à 19 monosaccharides
Polysaccharides
Plus de 20 monosaccharides
Structures linéaires ou ramifiées
Amidon, glycogène, cellulose
Amidon
Molécule de réserve énergétique
Polymère de D-Glucose
Polysaccharide le plus abondant chez Végétaux
Composé d’amylose et d’amylopectine
Amylose
Polymère linéaire du D-Glucose
liaisons alpha 1-4
Amylopectine
Polymère ramifié du D-Glucose avec longues branches
liaisons alpha 1-6
(même structure que glycogène)
Glycogène
Polysaccharide important chez les animaux
Molécule de réserve énergétique
Plus abondant dans le foie et les muscles
Polymère ramifié du D-Glucose
Liaisons alpha 1-6
Cellulose
Polymère linéraire du D-Glucose
Liaisons Bêta 1-4 (non digestible pcq BÊTA)
bêta pas possible sur polymères, mais disaccharides OUI
Constituant paroi cellulaire des cellules végétales
Sources endogènes de glucides
néoglucogenèse (a.a)
glycogénolyse (dégradation glycogène)
Digestion des polysaccharides dans cavité bucale
alpha-amylase salivaire clive liaisons alpha 1-4
(oligosaccharides d’au moins 5 molécules de glucose)
à l’estomac, amylase inactivée par activité gastrique
Digestion polysaccharides dans l’intestin grêle
Pancréas sécrète bicarbonates qui neutralisent l’acidité et l’alpha amylase pancréatique poursuit la digestion des polysaccharides
Complexes enzymatiques qui complètent digestion des glucides
Sucrase-isomaltase
Maltase-glucoamylase
Lactase
Digestion de l’amidon
Amidon - Maltose (maltase) donne 2 glucoses
Digestion du saccharose
Saccharose (sucrase) donne glucose et fructose
Digestion du Lactose
Lactose (lactase) donne glucose et galactose
Absorption des glucides
Absorbés par cellules épithéliales du système digestif sous forme de monosaccharides
Pour passer les membranes, les glucides utilisent des transporteurs
- Transport actif (nécessite énergie)
- Transport facilité (selon gradient de concentration)
Absorption glucose + galactose
Traversent membrane par transport actif contre gradient de concentration
Sodium requis pour transporteur SGTL1
Rôle important pompe Na+/K+ ATPase (maintenir gradient)
Absorption fructose
Traverse membrane par transport facilité
GLUT5
GLUT2
Fait passer glucose et fructose cellulaire vers circulation sanguine par transport facilité
quand repas riche en glucose: augmente capacité en ajoutant transporteurs sur membrane paroi intestinale
Métabolisme des glucides
Après digestion et absorption, glucides en circulation vont aux différents tissus ou ils sont métabolisés
Voies anaboliques (néoglucogenèse) Voies cataboliques (glycolyse) Voies amphiboliques (Krebs)
Définition glycémie
Concentration sanguine de glucose
Régulation de la glycémie (2 hormones)
Insuline
Glucagon
Régulation glycémie: repas riche en glucose
concentration élevée de glucose active récepteur GLUT2 (glucosenseur) et glucose entre dans cellule pour faire glycolyse et etc…
Sécrétion d’insuline induite par:
Sucres
Acides aminés
Stimulation du nerf vague (regarde repas)
Peptides entériques
Effets de l’insuline (hormone hypoglycémiante)
ACTIVE synthèse glycogène
INHIBE synthèse de glycogène
ACTIVE dégradation du glucose (tissus)
INHIBE synthèse de glucose (foie)
ACTIVE synthèse des lipides
INHIBE dégradation des lipides
Transport actif de glucose
SGLT1 utilise gradient transmembranaire de Na+ mis en place par pompe Na+/K+ ATPase pour faire entrer glucose
Transport facilité de glucose
Transport de glucose selon le gradient de concentration facilité par des perméases du glucose de la famille des GLUT
GLUT 2
Foie, pancréas, épithélium intestinal
Haute capacité, mais faible affinité (glucosenseur)
Niveaux élevés de glucose
GLUT 4
Tissus adipeux et muscles striés
Régulation par l’insuline (insulinodépendant)
Pas d’insuline: pas de glut 4
Glucose reste dans cellule?
Glucagon (hormone hyperglycémiante)
INHIBE synthèse glycogène
ACTIVE dégradation glycogène
INHIBE dégradation glucose
ACTIVE synthèse de glucose
INHIBE synthèse des lipides
ACTIVE dégradation des lipides
Glycogenèse (formation du glycogène)
Glucose en excès transformé en glycogène
Stimulé par l’insuline
Inhibé par glucagon (foie) et adrénaline (muscle)
Glycogène stocké dans foie et muscles
(réserve de sucres, 10-12 heures)
Étapes de la glycogenèse
1- Glucose → Glucose-6-phosphate → Glucose-1-phosphate + UTP → UDP-glucose + Glycogène n → Glycogène n+1 (ajoute sur chaîne linéaire)
l’ajout d’une ramification se fait via glycosyl-4,6-transférase
Glycogénolyse (dégradation du glycogène)
Permet d’obtenir glucose-6-phosphate (utilisé par cellule ou converti en glucose (foie) pour être exporté en circulation)
Stimulée par glucagon (foie) + adrénaline (muscles)
Inhibée par l’insuline
Étapes de la glycogénolyse
Glycogène n → Glycogène n-1 + Glucose-1-phosphate
Glucose-1-phosphate → Glucose-6-phosphate (muscles)
Glucose-6-phosphate → Glucose + Pi (foie uniquement)
Glycolyse: Ou et quoi?
Dans le cytosol
Dégradation du glucose (6 C) en 2 pyruvates
10 étapes
3 phases de la glycolyse
Activation du glucose
Clivage d’hexose en 2 trioses
Production d’énergie (ATP)
Bilan net glycolyse
Glucose → 2 Pyruvate + 2 ATP + 2 NADH
Étapes irréversibles de la glycolyse
Synthèse du glucose-6-phosphate (1)
Synthèse du fructose-1,6-diphosphate (3)
Synthèse du pyruvate (10)
Étape 1 glycolyse
Glucose → Glucose-6-phosphate
Catalysée par Hexokinase (ou glucokinase, foie+pancréas)
Hydrolyse de 1 ATP
Glucose-6-phosphate peut pas traverser membranes
Sert ensuite aux autres étapes de la glycolyse ou:
synthèse glycogène
voie des pentoses phosphates
Étape 3 glycolyse
Fructose-6-phosphate → fructose-1,6-biphosphate
Catalysée par 6-phosphofructokinase 1 (PFK1)
Hydrolyse de 1 ATP
Point de contrôle majeur de la vitesse de la glycolyse
Étape 10 glycolyse
2 Phospoénolpyruvate → 2 pyruvate
Catalysée par pyruvate kinase
Synthèse de 2 ATP (1 par phosphoénolpyruvate)
Régulation de la glycolyse
Concentration de glucose
Concentration d’ATP
Insuline (stimule)
Fructose-2,6-biphosphate (favorise étape 3)
Utilisation du pyruvate
Formation de lactate (absence d’oxygène)
Formation d’acétyl-CoA (dans mitochondrie en présence d’oxygène)
Si on ne fait rien avec: s’accumule (bouchon) → glycolyse ne se fait plus
Néoglucogenèse
Synthèse de glucose à partir d’autres molécules (acides aminés, lactate, pyruvate, glycérol)
Renversement de la glycolyse (sauf pour 3 étapes irréversibles)
A lieu dans le foie et les reins seulement, contrairement à la glycolyse qui a lieu partout
Cycle de Kori
Essentiel à la glycolyse anaérobique
Glucose → 2 ATP + 2 pyruvate
Pyruvate converti en 2 lactate dans muscles
Lactate dans le sang
2 Lactate → 2 pyruvate + ATP → Glucose (foie)
Glucose transporté dans le sang
Bilan négatif (nécéssite ATP pour produire 2), mais pas grave parce que paye plus tard
Permet de continuer glycolyse en absence d’oxygène
Voies de contournement pour renverser étapes irréversibles de la glycolyse
Pyruvate → phosphoénolpyruvate (1)
Fructose-1,6-diphosphate → Fructose-6,-phosphate (3)
Glucose-6-phosphate → Glucose (10)
Renversement a un coût: 6 ATP
Pyruvate → Phosphoénolpyruvate
Requiert 2 enzymes mitochondriales
1-Pyruvate → Oxaloacétate
Enzyme: Pyruvate carboxylase
Nécessite 1 ATP
Rx activée par Acétyl-CoA (produit par lipolyse)
2- Oxaloacétate → Phosphoénolpyruvate
Enzyme: Phosphénolpyruvate carboxykinase (PEPCK)
Nécessite 1 ATP (GTP)
Coûte 2 ATP pour renverser étape 10 glycolyse
Fructose-1,6-diphosphate → Fructose-6-phosphate
Catalysée par fructose-1,6-diphosphatase
Inhibée par AMP et insulune (via fructose-2,6-diphosphate)
Point de contrôle majeur de la vitesse de la néoglucogenèse (comme étape 3 glycolyse)
Cette étape détermine dans quel sens on va: Glycolyse ou néoglucogenèse
Glucose-6-phosphate → glucose (foie)
Juste foie et reins possèdent l’enzyme
Catalysée par glucose-6-phosphatase
Sans cette déphosphorylation, le glucose ne peut être relâché en circulation (passe pas la membrane)
Régulation glycolyse/ néoglucogenèse
Toujours régulées de façon opposée
Insuline stimule glycolyse et inhibe néo..
Glucagon inhibe glycolyse et stimule néo…
Modulation concertée de la vitesse des différentes étapes irréversibles de la glycolyse et néo.. (peut facilement passer de l’un à l’autre)
Fructose-2,6-diphosphate
Régulateur majeur du sens des voies métaboliques de la glycolyse/ néo…
Synthétisé/ dégradé par la même enzyme: PFK 2/ F-2,6-DPase
Synthèse/ dégradation régulée par insuline + glucagon
Activité enzymatique (kinase ou phopshatase) contrôlée par phosphorylation de l’enzyme
Inhibe néo..
Stimule glycolyse
Régulation F-2,6-DP
Insuline augmente formation de F-2,6-DP
F-2,6-DP stimule PFK-1 et inhibe F-1,6-DPase
(glycolyse)
Diminution insuline et augmentation glucagon:
Activité phosphatase
Dégradation F-2,6-DP en F-6-P
(néoglucogenèse_
Métabolisme du pyruvate en absence d’oxygène
En absence d’oxygène, pyruvate → lactate par lactate déshydrogénase
Regénère NAD+ nécessaire à l’étape 6 glycolyse
Fermentation lactique
Fermentation lactique
Glucose + 2 ADP + 2 NAD+ → 2 Pyruvate + 2 ATP + 2 NADH
2 pyruvate + 2 NADH → 2 lactate + 2 NAD+
Permet de continuer glycolyse en régénérant NADH
Régénère intermédiaires en absence d’oxygène
Fermentation alcoolique
Glucose → 2 pyruvate (glycolyse)
2 Pyruvate → 2 acétylaldhéhyde → 2 éthanol
Métabolisme du pyruvate en condition aérobique
Pyruvate entre dans mitochondrie ou il est transformé en acétyl-CoA par pyruvate déshydrogénase avec formation d’une molécule de NADH
(lien entre cycle de Krebs et glycolyse)
Acétyl-CoA formé entre dans cycle de Krebs
Réaction Pyruvate → Acétyl-CoA
Pyruvate + NAD+ + CoA → Acétyl-CoA + CO2 + NADH
1 glucose = 2 fois réaction
Localisation du cycle de krebs
Dans la matrice de la mitochondrie
En condition aérobique
Bilan glycolyse/ cycle de Krebs en condition aérobique
Glycolyse: produit 2 ATP/ glucose
Total: 38 ATP/ glucose
Bilan glycolyse condition anaérobique
2 ATP
Voie des pentoses phosphates
- Formation du NADH (requis pour biosynthèse AG)
- Formation ribose (requis pour biosynthèse acides nucléiques)
DANS CYTOSOL
