Gluconéogénèse Flashcards
À quel moment la gluconéogénèse intervient-elle?
En période de jeûne, après la dégradation des réserves de glycogène.
En quoi consiste la gluconéogénèse?
À la synthèse de glucose à partir de précurseurs non-glucidiques.
La gluconéogénèse est assurée surtout par…
le foie et minimalement les reins.
Quels 2 acides aminés ne sont PAS des bons précurseurs glucidiques?
Leucine et lysine.
Quelles molécules ne sont pas des bons précurseurs glucidiques?
Les acides gras.
Le glycérol peut être transformé en DHAP (gluconéogénèse) en 2 étapes catalysées par quelles enzymes?
Glycérol kinase et Glycérol-3-Phosphate déshydrogénase.
Quelles 3 enzymes de la glycolyse doivent être contournées et à quelles étapes correspondent-elles?
L’hexokinase (1), la phosphofructokinase (3) et la pyruvate kinase (10).
La pyruvate kinase est contournée par…
la pyruvate carboxylase et la PEPCK (PEP carboxykinase).
Décrire la première étape de la conversion du pyruvate en phosphoénolpyruvate.
La pyruvate carboxylase utilise un ion HCO3- pour carboxyler le pyruvate en oxaloacétate au prix d’un ATP.
Décrire la deuxième étape de la conversion du pyruvate en phosphoénolpyruvate.
L’oxaloacétate est transformé en PEP grâce au PEPCK qui utilise le GTP et libère un CO2.
Cette enzyme requiert la biotine comme groupement prosthétique:
la pyruvate carboxylase.
Quel est le rôle de la biotine?
Transporteur de CO2.
Pour quelle raison l’acétyl-CoA est-il activateur de la pyruvate carboxylase?
Car cela signifie une accumulation dans le cycle de Krebs et donc un besoin en oxaloacétate pour la condensation à l’étape 1.
Les molécules hautes en énergie (ATP, NADH…) font de la régulation réciproque entre le cycle de Krebs et la gluconéogénèse. Expliquer.
Si les concentrations en molécules énergétiques sont élevées, le cycle de Krebs doit ralentir. La PDH est inhibée et la puryvate carboxylase activée. On redirige l’acétyl-CoA vers la gluconéogénèse.
Pourquoi appelle-t-on l’oxaloacétate du ‘‘pyruvate activé’’?
Car le pyruvate doit être préparé pour l’étape limitante de décarboxylation GTP-dépendante. La biotine sert à la préparation en facilitant le transport du CO2 et l’ATP fournit l’énergie.
Dans quel compartiment cellulaire le pyruvate (ou un autre intermédiaire) peut-il être converti en oxaloacétate?
Dans la matrice mitochondriale. La pyruvate carboxylase s’y trouve exclusivement.
Dans quel compartiment cellulaire voit-on l’oxaloacétate être transformé en PEP?
La PEPCK se trouve dans le cytosol et la matrice mitochondriale.
Dans quel compartiment cellulaire le PEP est-il transformé en glucose?
Uniquement dans le cytosol. Il faut donc que l’oxaloacétate passe par un transporteur pour être transformé en PEP dans le cytosol, ou que le PEP passe par un transporteur pour être transformé en glucose.
Comment le PEP est-il transporté dans le cytosol?
Avec des protéines de transport bien simples.
Comment l’oxaloacétate est-il transporté dans le cytosol?
Avec la navette malate-aspartate.
Deux voies sont possibles dans la navette malate-aspartate. Laquelle est préférable pour la gluconéogénèse?
La voie 1 car il y a aussi transport d’un NADH dans le cytosol. Elle implique la malate déshydrogénase, qui catalyse une réaction réversible.
La voie numéro 2 (par l’aspartate) est favorisée en quelle circonstance?
Quand l’oxaloacétate provient du lactate.
Comment court-circuite-t-on la phosphofructokinase?
Puisqu’on passe d’une molécule plus énergétique (biphosphate) à une moins énergétique, cette transformation est plus simple. Il y a l’hydrolyse d’un Pi grâce à l’enzyme fructose-1,6-biphosphatase (FBPase-1).
Comment passe-t-on par dessus l’hexokinase?
Comme pour la FBPase-1, il s’agit de libérer un Pi en clivant une liaison de haute énergie grâce à la glucose-6-phosphatase (G6Pase).
Quelle est la réaction globale au niveau énergétique entre la glycolyse et la gluconéogénèse?
Globalement, la gluconéogénèse coûte 2ATP et 2GTP pour la synthèse d’une unité de glucose que n’en aurait fourni la glycolyse. C’est donc coûteux pour la cellule.
Pourquoi la gluconéogénèse a-t-elle lieu même si elle est coûteuse en énergie?
Car lorsqu’elle a lieu, c’est que la cellule a amplement d’énergie.
Par quelle molécule la glycolyse (PFK et pyruvate kinase) est-elle inhibée?
Par l’ATP, qui signifie que l’énergie est suffisante aux besoins.
La FBPase-1 est inhibée par quelle molécule (gluconéogénèse)?
L’AMP, qui signifie que la cellule manque d’énergie.
Quel est l’effet de la fructose-2,6-biphosphate (F2,6P) sur la régulation du glucose?
Il s’agit d’un régulateur allostérique très important! Molécule toute autre qui n’a rien à voir avec les réactions. Elle favorise la glycolyse.
Quelle enzyme favorise la synthèse de la F2,6P? Qu’est-ce que cela entraîne?
Phosphofructokinase-2 (PFK-2). Cela favorise la glycolyse.
Quelle est la différence entre les phosphofructokinase (PFK) 1 et 2?
La PFK-1: F6P vers F1,6P dans la glycolyse
La PFK-2: F6P vers F2,6P dans la régulation du glucose
Quelle est la différence entre les fructose-biphosphatase (FBPase) 1 et 2?
La FBPase-1: F1,6P vers F6P dans la gluconéogénèse
La FBPase-2: F2,6P vers F6P dans la régulation du glucose.
Quelle molécule favorise la dégradation de la F2,6P? Qu’est-ce que cela entraîne?
La FBPase-2. Cela favorise la gluconéogénèse.
En résumé, la gluconéogénèse est activée/inhibée par quelles molécules, et sur quelles enzymes?
Inhibition: AMP et F2,6P sur FBPase-1
Activation: acétyl-CoA sur la pyruvate carboxylase et la PEPCK
En résumé, la glycolyse est activée/inhibée par quelles molécules, et sur quelles enzymes?
Inhibition: ATP (PFK et pyruvate kinase)
Activation: F2,6P et AMP sur PFK
Le F2,6P et l’AMP ont un effet dans les deux sens. Expliquer.
Ils favorisent la glycolyse et inhibent la gluconéogénèse.
La glycolyse/gluconéogénèse est bien évidemment régulée par la glycémie. Plus concrètement, quel est l’effet du glucagon en cas d’hypoglycémie?
Il génère de l’AMPc qui active la PKA. Celle-ci favorise la gluconéogénèse.
Quels sont les effets de la PKA?
- Elle phosphoryle la pyruvate kinase et l’inactive (inhibition glycolyse)
- Elle inhibe la PFK-2 et active la FBPase-2. [F2,6P] baisse et favorise la gluconéogénèse
- Elle active CREB qui accélère la synthèse de PEPCK
L’insuline est sécrétée en état d’hyperglycémie. Quel est son effet plus direct?
Elle active les phosphodiestérases (dégradation AMPc) et la PP-1, qui déphosphoryle tout ce que la PKA a phosphorylé.
- Pyruvate kinase (activation glycolyse)
- Activation PFK-2 et inhibition FBPase-2. La concentration de F2,6P monte et favorise la glycolyse
- Désactivation CREB qui réduit la synthèse de PEPCK
Définir le cycle des Cori.
Quand le NAD+ manque (trop utilisation énergie), le pyruvate est transformé en lactate et s’accumule. Le lactate est transféré au foie où il est retransformé en glucose, qui retourne dans la glycolyse. S’ensuit un gaspillage de 2ATP + 2GTP par cycle.
Le NADPH est essentiel dans la cellule pour son pouvoir…
réducteur.
Comment les ratios de NAD+/NADH et NADP+/NADHP influencent leurs effets et fonctions?
Le NAD+ est en quantité 1000x plus grande, favorisant son pouvoir oxydant et le NADPH 100x, favorisant la réduction.
Quelle est la fonction de la voie des pentoses phosphate?
Régénérer le NADPH.
Où se déroulent les pentoses phosphate?
Dans le cytoplasme des cellules du foie mais pas du muscle.
Quelles portions du cycle des pentoses phosphate sont irréversibles?
Les premières étapes, qui sont oxydatives.
Décrire le bilan des étapes oxydatives.
3G6P et 6NADP+ sont convertis en 6NADPH et 3 Ru5P en libérant du CO2.
Que se passe-t-il à partir du Ru5P?
Il y a épimérisation et isomérisation vers un R5P et 2Xu5P
Les dernières étapes du cycle des pentoses phosphate produisent quelles molécules?
2F6P et 1 GAP.
Quelles étapes sont réversibles, dans le cycle des pentoses phosphate?
Les étapes d’isomérisation et de formations de liaisons C-C. Donc retourner au Ru5P.
La phase 3 du cycle des Cori est inversée dans quelle situation?
Pour synthétiser des nucléotides à partir du R5P.
À la fin du cycle des pentoses phosphate, que peut-on faire avec le F6P?
Les retransformer en 2G6P pour reprendre le cycle.
Quelle enzyme utilise le NADP+?
La G6P déshydrogénase.
À quoi sert la G6PDH?
Elle lance le cycle des pentoses phosphate avec une phase oxydative.
Comment le NADPH régule-t-il la G6PDH?
Elle l’inhibe fortement, car cela signifie qu’on n’est pas en manque de NADPH.
Qu’est-ce qu’une lactone?
Un ester dans un cycle.
Que catalyse la 6-phosphogluconate déshydrogénase?
La 2e réaction oxydative du cycle des pentoses phosphate.
À quelle réaction peut-on comparer celle de la 6-phosphogluconate déshydrogénase?
L’isocitrate déshydrogénase de Krebs.
Quelle est la différence entre la ribulose-5-phosphate épimérase/isomérase?
Ils catalysent de façon stéréospécifique la formation de respectivement Xu5P et R5P à partir du Ru5P.
Pourquoi le NADPH a-t-il une importance si grande dans l’organisme?
Il fournit du GSH (gluthation réduit), qui est nécessaire à la gluthatione peroxydase.
À quoi sert la gluthatione peroxydase?
Elle élimine les peroxydes qui autrement causeraient la lyse des globules rouges.
