Intégration métabolique Flashcards
Intégration métabolique:généralités
Les différentes voies métaboliques intéragissent-elles entre elles? pk?
Quel est l’objectif de base du catabolisme? (indice: production de 3 choses)
Quelle est l’unité universelle d’énergie? Cette énergie est utilisé pour faire quoi? (4)
Cette forme d’énergie est produite par quel type de réaction? Avec quelles molécules? (3)
Quel est l’intermédiaire commun de toutes ces réaction?
Qu’arrive-t-il a cet intermédiaire commun?
Quel est le principal donneur d’électrons de la biosynthèse réductrice? Quelle voie métabolique fournit ce donneur d’électrons?
Complète la phrase: Les biomolécules sont construites à partir d’un groupe relativement __________ de __________ ___________ .
De nombreuses voies métaboliques fonctionnent simultanément dans le corps humain. Chacune d’entre elles doit être capable de détecter l’activité des autres afin de fonctionner de façon concertée et de satisfaire les besoins de l’organisme.
L’objectif de base du catabolisme est de produire de l’ATP, du pouvoir réducteur (NADPH) et des modules élémentaires pour les biosynthèses.
- L’ATP est l’unité universelle d’énergie et sert de source d’énergie dans la contraction musculaire, le transport actif, l’amplification des signaux, et les biosynthèses.
- L’ATP est produit lors de l’oxidation des molécules énergétiques tells que le glucose, les acides gras, et les acides aminés. L’intermédiaire commun de toutes ces oxidations est l’acetyl CoA qui est complètement oxidé en CO2 par le biais du cycle de l’acide citrique avec formation de NAPDH et de FADH2. Ces derniers vont transférer leurs électrons à la chaine respiratoire pour former de l’ATP.
- Le NADPH est le principal donneur d’électrons dans les biosynthèses réductrices. La voie des pentoses phosphate fournit le NADPH requis.
- Les biomolécules sont construites à partir d’un groupe relativement restreint de modules élémentaires
Les voies de biosynthèse et de dégradation sont presque toujours distinctes. Ceci permet une meilleure efficacité. L’anabolisme et le catabolisme doivent être coordonés de façon précise.
Le flux d’intermédiaires à travers les circuits métaboliques est contrôlé par 4 mécanismes:
- La disponibilité de substrats (minutes)
- La régulation allostérique des enzymes (inhibition ou activation (minutes)
- La modification covalente des enzymes (minutes-heures)
- L’induction/répression de la synthèse des enzymes par la régulation de leur transcription. ( heures à jours)
Avec ces mécanismes, les voies opposées telles que la gluconéogénèse et la glycolyse seront soumises à des régulations réciproques ce qui fait que lorsqu’une des voies est quiescente, l’autre est très active.
Chacun des mécanismes agit selon son propre horaire afin de permettre au corps de s’adapter à une variété de situations physiologiques.
Glycolyse:
Cette voie métabolique transfore quoi en quoi?
Quel est le bilan énergétique?
Transforme une molecule de glucose (6C) (provenant de l’alimentation, de la dépolymérisation du glycogène ou de la néoglucogénèse) en 2 molécules d’acide pyruvique (3C) qui iront vers le cycle de Krebs.
Bilan énergétique: production de 2ATP+ 2NADH.
Néogluconéogénèse:
Où ce produit-elle et en quelles proportions?
Par quoi est-elle régulée?
Elle permet la production de quoi? à partir de quoi?
Avant d’entrer dans cette voie, que doit-il arriver aux substrats? Quelle est l’exception?
Quel est le bilan énergétique?
90% dans le foie, 10% dans les reins; régulée essentiellement par l’équilibre hormonal insuline/glucagon
Permet la synthèse endogène de glucose à partir de substrats non glucidiques à 3 atomes de C;
Tous les substrats entrent dans la voie après avoir été transformés en pyruvate (sauf glycerol-3-p)
Bilan énergétique: 6ATP + 2 NADH
Glyconénogénèse et glycogénolyse:
Qu’est-ce?
Synthèse et dégradation se font par quels structures? Quelle est la distinction entre les réserves de ces deux structures?
Les 2 voies sont régulées par quoi? (4 - spécifier lesquelles s’appliquent à quelle structure)
Forme de réserve du glucose; essentiellement synthétisé et dégradé par le foie et les muscles
Glycogène hépatique (150g) est une réserve pour toutes les cellules de l’organisme alors que le glycogène musculaire (300g) est une réserve énergétique destinée au muscle lui-même.
Les 2 voies sont inversement régulées par le glucose, le rapport ADP/ATP (muscle), le rapport insuline/glucagon (foie) ou insuline/adrenaline (muscles)
Bêta-oxidation des acides gras:
Qu’est-ce?
Quelles sont les sources d’acides gras? (2)
Quels tissus contiennent des acides gras?
Dégradation des acides gras sous forme d’acétylCoA.
Sources des acides gras: alimentation, hydrolyse des TG du tissu adipeux.
Dans tous les tissus sauf le cerveau et les GR.
Synthèse des acides gras et cétogénèse:
De quelle type de voie s’agit-il?
Où ont-elles lieu?
Les corps cétoniques sont utilisés par quels structures?
Quel est le régulateur majeur de la biosynthèse des acides gras?
Voies anaboliques utilisant l’acétylcoA comme substrats
Ont toutes les 2 lieu lieu exclusivement dans le foie
Corps cétoniques: utilisés par les muscles et le cerveau.
La synthèse et la beta-oxidation des AG est coordonnée. Le jeûne favorise la voie catabolique et la période alimentaire favorise la voie anabolique.
Le rapport insuline/glucagon est le régulateur hormonal majeur de la biosynthèse des acides gras. Son augmentation favorise la biosynthèse des AG et sa diminution leur dégradation.
Les réserves énergétiques (décrit les 3 sources)
Le glucose est mis en réserve sous forme de glycogène dans le foie (150g) et dans le muscle ( 300g). Les réserves énergétiques glucidiques, sous forme de glycogène, sont très limitées: l’autonomie énergétique du glycogène hépatique n’est que de 24 heures.
Les acides gras sont mis en réserve sous forme de triglycérides dans le foie et surtout dans le tissu adipeux. Le potentiel de mise en réserve est important ( on peut tjrs accumuler plus de graisse) et les réserves énergétiques lipidiques sont énormes.
Les protéines musculaires sont dévolues au mécanisme de la contraction et ne constituent pas, du point de vue énergétique, un stock d’acides aminés. Cependant, lors d’un jeûne prolongé, le corps n’a plus le choix et ces protéines seront utilisées afin que la protéolyse fournisse des acides aminés
Homéostase du glucose
L’homéostasie du glucose est un processus dynamique impliqué dans les 3 états de base soit:
Toutes les adaptations métaboliques en post-prandial et en période de jeûne ont pour objectif le maintien de l’homéostasie du glucose, c.a.d. le maintien de concentrations de glucose normales dans le sang. C’est essentiel car en situation métabolique normale, le glucose est la seule source d’énergie pour le cerveau.
L’homéostasie du glucose est un processus dynamique impliqué dans les 3 états de base soit:
- Le post-prandial
- Le jeûne post-absorption
- Le déficit calorique phase précoce et phase avancée ( chacune étant associée à l’utilisation de sources d’énergie différentes) - jeûne avancé
Quelle est la source la plus importante de glucose?
Qu’arrive-t-il en post-prandal? Et en situatuion de jeûne?
Source la plus importante = glucose alimentaire
En post-prandial, le glucose alimentaire a diminué mais on va avoir un apport de glucose de la dégradation du glycogène
En situation de jeûne plus avancé on va avoir de la gluconeogenese pour fournir du glucose
État post-prandial: généralités
Correspond a combien d heures apres un repas?
Quelle hormone est sécrétée?
C’est une période anabolique ou catabolique?
Quelle enzyme est utilisé concernant le glucose?
Les tissus adipeux utilisent le glucose de quelle façon?
Comment diffèrent l’utilisation du glucose entre les organes (cerveau, muscle et tussus adipeux)?
C’est la période de 0 à 4 heures suivant l’ingestion d’un repas normal.
Lors de la prise de nourriture, il y a augmentation transitoire du glucose, des acides aminés et des triglycérides dans le sang. Il y a alors sécrétion d’insuline associée à une diminution de la sécrétion de glucagon, combinaison hormonale qui assure l’homéostase du glucose sanguin c.a.d. le maintien de concentrations sanguines normales de glucose.
La libération de l’insuline signale au corps que les substrats sont présents. C’est une période anabolique car l’insuline stimule la synthèse des triglycérides (foie) et du glycogène ( foie et muscle) pour refaire des réserves. Il y a également augmentation de la synthèse des protéines.
La glucokinase du foie permet de mettre le glucose en réserve sous forme de glycogène. Le muscle procède aussi à la mise en réserve du glucose sous forme de glycogène et à la synthèse de protéines. Le tissu adipeux utilise le glucose pour former du glycérol-3-P pour la synthèse des TG.
Pendant cette période, pratiquement tous les tissus utilisent le glucose en tant que carburant. Le cerveau utilise le glucose de façon exclusive via un mécanisme de transport indépendant de l’insuline. Les muscles et le tissu adipeux utilisent également le glucose mais pour eux, ce transport est insulino-dépendant.
Le foie: rôle déterminant en post-prandial
Le foie joue un rôle unique dans la gestion et la distribution des nutriments en vertu du drainage veineux de l’appareil digestif et du pancréas qui passe par la veine porte hépatique avant d’entrer dans la circulation générale. De ce fait, après un repas, le foie est baigné de sang contenant les nutriments absorbés et des concentrations élevées de l’insuline secrétée par le pancréas.
Pendant la période post-prandiale, le foie va prendre des glucides, des lipides et la plupart des acides aminés. Ces nutriments vont être métabolisés, entreposés ou redirigés vers d’autres tissus. Le foie permet ainsi de moduler les concentrations sanguines des nutriments en agissant comme contrôleur et ceci empêche des fluctuations drastiques de nutriments pour les tissus périphériques.
Le foie: métabolisme des glucides en post-prandial (5)
Le foie est habituellement un producteur de glucose plus qu’un utilisateur.
En post-prandial, le foie devient un utilisateur de glucose et retient plus de 60% du glucose qui sera acheminé à la veine porte.
Il y a au niveau du métabolisme des glucides:
- Augmentation de la phosphorylation du glucose (glucose-6-P pour la synthèse du glycogène)
- Augmentation de la synthèse de glycogène
- Augmentation de la voie des hexose monoP
- Augmentation de la glycolyse: conversion de glucose en acétyl coA pour production d’énergie par le cycle de Krebs ou la synthèse d’acides gras (mise en réserve dans les triglycérides)
- Diminution de la gluconéogénèse ( il y a suffisamment de glucose!)
Le foie: métabolisme des lipides en post-prandial
Au niveau du métabolisme des lipides: (2)
- Augmentation de la synthèse des acides gras dans le foie ( acétyl coA généré par le cycle de Krebs devient des acides gras)
- Ces acides gras serviront à l’augmentation de la synthèse des triglycérides dans le foie qui les envoie en VLDL vers les muscles et le tissu adipeux pour la mise en réserve.
Le foie: métabolisme des protéines en post-prandial
Au niveau des acides aminés: (2)
- Augmentation de la dégradation des acides aminés: le foie a plus d’acides aminés que ce qu’il peut utiliser. Le surplus n’est pas mis en réserve. Les aa circulent dans les tissus pour leur utilisation et ceux qui ne sont pas utilisés sont dégradés pour leur utilisation dans la synthèse des acides gras.
- Augmentation de la synthèse des protéines: le corps ne peut pas entreposer des protéines mais il profite de la richesse du post-prandial pour produire et remplacer les protéines dont il a besoin.
