La glycogénolyse et la gluconéogenèse

Question 1

quelles sont les principales différences entre les réactions de synthèse et de dégradation du glycogène ?

Answer 1

Enzymes impliquées
Régulation et de consommation d’énergie.

Question 2

Quelles sont les différences chez les enzymes entre les réactions de synthèse et de dégradation du glycogène ?

Answer 2

Synthèse du glycogène: La glycogène synthase (GS).
Elle catalyse l’ajout de molécules de glucose à une chaîne de glycogène préexistante en utilisant l’UDP-glucose comme substrat.
Nécessite de l’énergie ( l’ATP et de l’UTP )

Dégradation du glycogène: La glycogène phosphorylase (GP) Elle catalyse la libération de glucose-1-phosphate (G1P) à partir des extrémités non réductrices du glycogène.
Deux autres enzymes, l’enzyme débranchante et la phosphoglucomutase, participent également à la glycogénolyse

Question 3

Quelles sont les différences de la régulation entre les réactions de synthèse et de dégradation du glycogène ?

Answer 3

Synthèse du glycogène:
niveaux de glucose sont élevés, indiquant un surplus d’énergie disponible.
L’insuline, une hormone libérée en réponse à l’augmentation de la glycémie, favorise la synthèse du glycogène dans le foie et les muscles.

Dégradation du glycogène:
niveaux de glucose sont bas, signalant un besoin énergétique.
Le glucagon, sécrété en réponse à une baisse de la glycémie, stimule la dégradation du glycogène dans le foie.
De plus, l’épinéphrine (adrénaline), libérée en situation de stress, stimule également la dégradation du glycogène dans le foie et les muscles

Question 4

La glycolyse produit ?

Answer 4

2 ATP
2 NADH

Question 5

La gluconéogenèse utilise ?

Answer 5

2 NADH
six molécules de NTPs (quatre ATP et deux GTP) sont hydrolysées

Question 6

Quelles sont les différences de la consommation entre les réactions de synthèse et de dégradation du glycogène ?

Answer 6

Synthèse du glycogène:
Processus énergivore, nécessitant l’hydrolyse de l’ATP et de l’UTP pour activer le glucose.

Dégradation du glycogène:
Énergétiquement peu coûteuse, une autre voie de production de glucose lorsque le glucose alimentaire est pratiquement épuisé

Question 7

comment le foie fabrique du glucose
lorsque le glycogène hépatique est épuisé.

Answer 7

Le foie fabrique du glucose via la gluconéogenèse

Question 8

Qu’est ce que la gluconéogenèse ?

Answer 8

La gluconéogenèse est un processus
énergivore qui produit du glucose à partir de précurseurs non glucidiques. le pyruvate, le
lactate, certains acides aminés et le glycérol

Question 9

Est ce que la glycogénolyse et la gluconéogenèse sont deux processus opposés ? Pourquoi ?

Answer 9

Non, trois étapes de la glycolyse sont irréversibles et doivent être contournées par des réactions spécifiques à la gluconéogenèse.

Conversion du pyruvate en phosphoénolpyruvate (PEP): Deux réactions et l’hydrolyse de deux liaisons riches en énergie (ATP et GTP), est cruciale car la conversion directe du pyruvate en PEP est thermodynamiquement défavorable.

Conversion du fructose-1,6-bisphosphate en fructose-6-phosphate: Catalysée par la fructose-1,6-bisphosphatase, cette réaction est une simple hydrolyse.

Conversion du glucose-6-phosphate en glucose: Réalisée par la glucose-6-phosphatase, cette étape finale permet de libérer le glucose dans la circulation sanguine

Question 10

Qu’est ce qui régule ces voies ?

Answer 10

Quand l’ATP est en quantité suffisante, la gluconéogenèse est favorisée
Quand les niveaux d’AMP et d’ADP augmentent, la glycolyse est favorisée.

Question 11

Comment fonctionne la régulation allostérique ?

Answer 11

Glycogène phosphorylase (GP): dégrade le glycogène est inhibée allostériquement quand il y a une grande quantité d’ATP et de glucose-6-phosphate (G6P).

Glycogène synthase (GS): synthèse du glycogène est activée allostériquement par le taux important ATP et le G6P

Question 12

Comment fonctionne la régulation hormonale ?

Answer 12

Insuline: Libérée en réponse à une augmentation de la glycémie, l’insuline favorise la synthèse du glycogène en activant la GS et en inhibant la GP.

Glucagon: Sécrété en réponse à une baisse de la glycémie, le glucagon stimule la dégradation du glycogène en activant la GP et en inhibant la GS.

Épinéphrine: Libérée en situation de stress, l’épinéphrine active également la GP et inhibe la GS, favorisant ainsi la dégradation du glycogène pour fournir rapidement du glucose.

Question 13

Presque toutes les réactions de la gluconéogenèse ont lieu dans le cytosol sauf ?

Answer 13

la première étape catalysée par la pyruvate carboxylase a lieu dans la mitochondrie. La PEPCK
est présente dans la mitochondrie et le cytosol, la seconde réaction peut donc se produire
dans ces deux compartiments.
La dernière étape catalysée par la glucose-6-
phosphatase a lieu dans le réticulum endoplasmique.

Question 14

Énumérer les précurseurs de la gluconéogenèse.

Answer 14

Le pyruvate: de la dégradation du lactate ou de certains acides aminés.

Le lactate: Produit par les muscles lors d’un exercice intense, ( anaérobiose ) transporté vers le foie via le cycle de Cori et reconverti en pyruvate avant la gluconéogenèse.

Certains acides aminés (acides aminés glucogéniques): En période de jeûne, la dégradation des protéines musculaires libère des acides aminés, dont la plupart peuvent servir de précurseurs à la gluconéogenèse. Ces acides aminés sont transportés vers le foie, principalement sous forme d’alanine ou de glutamine, et convertis en pyruvate ou en oxaloacétate avant d’entrer dans la voie de la gluconéogenèse.

Le glycérol: L’hydrolyse des triacylglycérols (graisses) dans le tissu adipeux libère du glycérol qui peut servir de précurseur à la gluconéogenèse chez les mammifères. Le glycérol entre dans la voie à la fin de la phase des trioses sous la forme de dihydroxyacétone phosphate (DHAP)

Question 15

L’acétyl-CoA, issu de la dégradation des acides gras, ne peut pas être utilisé comme précurseur de la gluconéogenèse chez les mammifères ?

Answer 15

vrai
pas assez de carbone pour faire un précurseur essentiel car il rentre dans le cycle de krebs qui en consomme
& la PDH est irréversible

Question 16

Comparer les coûts énergétiques de la glycolyse et de la gluconéogenèse.

Answer 16

La glycolyse, une voie catabolique, produit un gain net de deux molécules d’ATP et de deux molécules de NADH par molécule de glucose dégradée. Cette production d’ATP représente un gain énergétique pour la cellule.

La gluconéogenèse, étant une voie anabolique, nécessite un apport énergétique pour la synthèse du glucose. Elle consomme six molécules de NTPs (quatre ATP et deux GTP) et deux molécules de NADH pour produire une molécule de glucose à partir de deux molécules de pyruvate

Question 17

La glycogène phosphorylase, qui est impliquée dans la dégradation du glycogène, catalyse :

A.le clivage des liens glycosidiques (α1 → 6).
B.la phosphorylation du glycogène.
C.le retrait des résidus glucose à partir de l’extrémité réductrice.
D.le clivage des liens glycosidiques (α1 → 4).

Answer 17

D
La glycogène phosphorylase catalyse la coupure du lien glycosidique (α1 → 4) entre les deux molécules de glucose situées à l’extrémité non réductrice du glycogène pour libérer du glucose-1-phosphate.

Question 18

L’enzyme débranchante, qui est impliquée dans la dégradation du glycogène, catalyse :

A.le clivage des liens glycosidiques (α1 → 6).
B.la phosphorylation du glycogène.
C.le retrait des résidus glucose à partir de l’extrémité réductrice.
D.le clivage des liens glycosidiques (α1 → 4).

Answer 18

A
L’enzyme débranchante qui catalyse le clivage du lien glycosidique (α1 → 6) qui connecte le résidu glucosyle des ramifications au C6 des chaînes principales.

Question 19

Le glucose-1-phosphate est le principal produit de la dégradation du glycogène.

A.Vrai
B.Faux

Answer 19

Faux c’est le G6P

Question 20

Quel est le produit principal de la dégradation du glycogène ?

Answer 20

Le G6P

Question 21

Le cerveau dépend presque entièrement du glucose pour ses besoins en énergie.

A.Vrai
B.Faux

Answer 21

Vrai
Le cerveau &les érythrocytes

Question 22

La majorité du glucose-6-phosphate produit dans le foie via la dégradation du glycogène est converti en glucose libre et envoyé vers les autres tissus via la circulation sanguine.

A.Vrai
B.Faux

Answer 22

Vrai, par le foie & les reins

Question 23

Les muscles squelettiques ne contribuent pas au maintien des niveaux de glucose sanguin parce que :

A.Ils ne possèdent pas la glycogène phosphorylase.
B.Ils ne produisent pas de glycogène.
C.Ils ne possèdent pas la glucose-6-phosphatase.
D.Ils ne possèdent pas la phosphoglucomutase.

Answer 23

C.Ils ne possèdent pas la glucose-6-phosphatase.
le glycogène présent dans le muscle ne sert qu’à répondre à ses propres besoins

Question 24

La formation d’une molécule de glucose à partir de 2 molécules de pyruvate par la gluconéogenèse requiert la même quantité d’énergie que celle produite par la dégradation du glucose en pyruvate par la glycolyse.

A.Vrai
B.Faux

Answer 24

Faux
Gluconeogenese : 6 moles de NTP et 2 de NADH sont requises pour former une mole de glucose à partir de 2 moles de pyruvate
tandis que 2 moles de NTP et 2 moles de NADH sont produites via la glycolyse à partir d’une mole de glucose.

Question 25

Toutes les réactions de contournement utilisées dans la gluconéogenèse :

A.requièrent des molécules à contenu élevé en énergie.
B.impliquent l’élimination de groupements phosphoryle.
C.sont irréversibles.
D.requièrent des enzymes mitochondriales.

Answer 25

C.sont irréversibles.
Elles sont suffisamment exergoniques

Question 26

Quelles sont les 4 enzymes spécifiques à la gluconéogenèse? Et à quoi servent-elles ?

Answer 26

Glucose-6-phosphatase
Pyruvate carboxylase
Phosphoénolpyruvate carboxykinase
Fructose-1,6-bisphosphatase

Elles permettent de contourner les 3 étapes irréversibles de la glycolyse.

Question 27

quelles réactions de contournement ont besoin d’une grande quantité d’énergie

Answer 27

la conversion du pyruvate en PEP.
hydrolyse deux liens:
De l’ATP est hydrolysée lors de la conversion du pyruvate en oxaloacétate .
Du GTP est hydrolysée pour la conversion de l’oxaloacétate en phosphoénolpyruvate.

Question 28

Quelles réactions de contournement impliquent l’enlèvement de groupements phosphoryles ?

Answer 28

Elles catalysées par la FBPase-1 et par la glucose-6-phosphatase. catalysées par des phosphatases.

Question 29

Ou se produisent les 7 étapes communes entre la glycolyse et la gluconéogenèse ?

Answer 29

dans le cytosol.

Question 30

Ou retrouve-t-on les enzymes catalysant les 4 étapes de contournement ?

Answer 30

la pyruvate carboxylase est une enzyme mitochondriale
la PEPCK dans la mitochondrie et/ou le cytosol
la FBPase-1 est cytosolique
glucose-6-phosphatase dans le réticulum endoplasmique.

Question 31

Dans quel organe/tissu a lieu la gluconéogenèse chez les mammifères?

Answer 31

dans le foie mais également les reins lors d’un jeune prolongé

Question 32

Hormone sécrétée par le pancréas lorsque la concentration de glucose sanguin est faible.

Answer 32

glucagon

Question 33

Hormone sécrétée par les glandes surrénales lors d’un activité musculaire ou d’un stress.

Answer 33

Épinéphrine

Question 34

Hormone sécrétée par le pancréas lorsque la concentration de glucose sanguin est élevée.

Answer 34

Insuline

Question 35

Dans quelle(s) situation(s) y aura-t-il augmentation de la dégradation du glycogène?

A.Augmentation de la concentration de glucose-6-phosphate.
B.Diminution de la concentration de glucose-6-phosphate.
C.Augmentation du ratio des concentrations ATP/ADP.
D.Diminution du ratio des concentrations ATP/ADP.
E.Augmentation de la sécrétion de glucagon par le pancréas.
F.Augmentation de la sécrétion d’insuline par le pancréas.

Answer 35

B, D, E

Question 36

La glycogène phosphorylase catalyse la coupure du lien ??? aux extrémités ??? du glycogène, libérant ainsi du ???. Lorsqu’il reste ??? résidus glucose avant un point d’embranchement, l’enzyme débranchante prend le relai. Elle déplace d’abord ??? de ces résidus vers le bout de la chaîne et libère ensuite le dernier résidu sous forme de glucose en coupant le lien ???. Le ??? produit ne peut entrer ni dans la glycolyse, ni dans la gluconéogenèse et ni dans la voie des pentoses phosphate. Il doit être isomérisé en ??? par la phosphoglucomutase.

Answer 36

La glycogène phosphorylase catalyse la coupure du lien α(1→4) aux extrémités non réductrices du glycogène, libérant ainsi du glucose-1-phosphate (G1P). Lorsqu’il reste quatre résidus glucose avant un point d’embranchement, l’enzyme débranchante prend le relai. Elle déplace d’abord trois de ces résidus vers le bout de la chaîne et libère ensuite le dernier résidu sous forme de glucose en coupant le lien α(1→6). Le glucose-1-phosphate (G1P) produit ne peut entrer ni dans la glycolyse, ni dans la gluconéogenèse et ni dans la voie des pentoses phosphate. Il doit être isomérisé en glucose-6-phosphate (G6P) par la phosphoglucomutase.

Question 37

La dégradation du glycogène dans les muscles diffère-t-elle de celle observée dans le foie ? Décrivez les fonctions différentes du glycogène dans le foie et dans le muscle.

Answer 37

Le glycogène, le glucose-6-phosphate est transformé en glucose, est mis en réserve dans le muscle pour répondre aux besoins spécifiques de ce tissu.

Dans le foie, le glucose-6-phosphate est trappé à l’intérieur de la cellule puisque celle-ci ne possède pas l’enzyme nécessaire à sa transformation en glucose libre.
Le glycogène est mis en réserve afin de répondre aux besoins de l’organisme entier via le maintien de l’homéostasie du glucose sanguin.

Question 38

Est ce que les sentiers antagonistes du métabolisme du glycogène partagent certaines étapes réversibles ? Quelle(s) enzyme(s) est(sont) présente(s) à la fois dans la voie de synthèse et dans la voie de dégradation du glycogène ?

Answer 38

La synthèse et la dégradation du glycogène partagent une seule étape, celle catalysée par la phosphoglucomutase.

Question 39

Pourquoi le polymère α-amylose ne serait-il pas aussi efficace que le glycogène comme forme de stockage du glucose ?

Answer 39

Car il est non ramifié, n’a qu’une seule extrémité non réductrice.
Puisque la glycogène synthase et la glycogène phosphorylase agissent toutes deux aux extrémités non réductrices, l’augmentation du nombre de ces sites accélère les vitesses de synthèse et de dégradation du glycogène.

La mobilisation du glucose contenu dans l’α-amylose est beaucoup plus lente que celle du glucose du glycogène.

En plus d’augmenter le nombre d’extrémités non réductrices, les ramifications du glycogène rendent la molécule plus soluble.

Question 40

Durant combien d’heures après un repas les réserves de glycogène peuvent elles répondre aux besoins en glucose ?

Answer 40

Entre 12 et 24 heures selon les individus.

Question 41

Quelles enzymes du métabolisme du glycogène sont régulées ? Ces enzymes sont sensibles à quel(s) type(s) de régulation ?

Answer 41

La glycogène synthase (synthèse du glycogène) et la glycogène phosphorylase (dégradation du glycogène). Sensibles à la régulation allostérique et à la régulation hormonale.

Question 42

Quel est l’effet d’une augmentation du ratio ATP/ADP sur le métabolisme du glycogène dans le muscle?

Answer 42

Indique que les besoins en énergie sont comblés. Par conséquent, la synthèse du glycogène est activée et sa dégradation est inhibée.

Question 43

Quel est l’effet sur le métabolisme du glycogène dans le muscle d’une diminution de la concentration de glucose-6-phosphate ?

Answer 43

Indique que le glucose n’est plus en quantité suffisante pour répondre aux besoins. Par conséquent, la synthèse du glycogène est inhibée et sa dégradation est activée.

Question 44

En excluant le pyruvate, quels sont les trois précurseurs principaux de la gluconéogenèse chez les mammifères ? À quel endroit entrent-ils dans la gluconéogenèse ?

Answer 44

a) Le lactate provenant de la glycolyse anaérobie des muscles. Dans le foie, le lactate est converti en pyruvate et entre donc dans la gluconéogenèse à la toute première étape.

b) Acides aminés provenant principalement de l’hydrolyse des protéines musculaires. Peuvent être dégradés en pyruvate ou en oxaloacétate, qu’ils entrent dans la gluconéogenèse.

c) Le glycérol provenant de la dégradation des triacylglycérols. Le glycérol est transformé en dihydroxyacétone phosphate, un intermédiaire à 3 carbones de la gluconéogenèse.

Question 45

Quelles réactions de la gluconéogenèse sont catalysées par des enzymes glycolytiques ?
Combien d’enzymes sont spécifiques à la gluconéogenèse ? Pourquoi certaines enzymes sont-elles spécifiques de la gluconéogenèse ?

Answer 45

7 étapes :
2, 4, 5, 6, 7, 8 et 9 de la glycolyse.
Les 4 étapes spécifiques à la gluconéogenèse permettent de contourner les 3 étapes irréversibles de la glycolyse en plus de permettre une régulation indépendante des 2 voies opposées.

Question 46

Quelles sont les étapes spécifiques à la gluconéogenèse ?

Answer 46

Carboxylation catalysée par la pyruvate carboxylase
Décarboxylation couplée à phosphorylation catalysée par la PEPCK
Hydrolyse d’un groupement phosphoryle catalysé par la FBPase-1
Hydrolyse d’un groupement phosphoryle catalysé par la glucose-6-phosphatase.

Question 47

Quelle est la réaction de Carboxylation catalysée par la pyruvate carboxylase ?

Answer 47

Pyruvate + CO2 + ATP → Oxaloacétate + ADP + Pi

Question 48

Quelle est la réaction de Décarboxylation couplée à phosphorylation catalysée par la PEPCK

Answer 48

Oxaloacétate + GTP → Phosphoénolpyruvate + CO2 + GDP

Question 49

Quelle est la réaction de Hydrolyse d’un groupement phosphoryle catalysé par la FBPase-1

Answer 49

Fructose-1,6-bisphosphate + H2O → Fructose-6-phosphate + Pi

Question 50

Quelle est la réaction de Hydrolyse d’un groupement phosphoryle catalysé par la glucose-6-phosphatase.

Answer 50

Glucose-6-phosphate + H2O → Glucose + Pi

Question 51

Quel est le bilan énergétique net de la gluconéogenèse à partir de deux molécules de pyruvate ?

Answer 51

à partir de 2 molécules de pyruvate 4 ATP, 2 GTP et 2 NADH sont consommés pour produire une molécule de glucose .

Question 52

Si la formation d’une molécule de glucose via la gluconéogenèse est suivie de sa dégradation via la glycolyse, quel sera le bilan énergétique net ?

Answer 52

Si la gluconéogenèse est suivie de la glycolyse, il y aura consommation de 4 équivalents ATP (2 GTP et 2 ATP) puisque la glycolyse permet la production de 2 ATP et de 2 NADH, mais que la gluconéogenèse consomme 4 ATP, 2 GTP et 2 NADH.

Question 53

D’où provient l’énergie nécessaire à la gluconéogenèse ?

Answer 53

De l’oxydation des acides gras.

Question 54

Le lactate, le pyruvate, le glycérol et l’alanine sont tous des précurseurs de la gluconéogenèse.

Answer 54

VRAI.

Question 55

Les 4 réactions de contournement de la gluconéogenèse ont toutes des ∆G°ʹ près de zéro, alors que les autres réactions de la gluconéogenèse ont des ∆G°ʹ très négatifs.

Answer 55

FAUX. C’est l’inverse : les réactions spécifiques à la gluconéogenèse sont irréversibles et ont donc un ∆G°ʹ très négatif, alors que les réactions partagées avec la glycolyse sont réversibles (∆G°ʹ près de zéro).

Question 56

En hypoxie (exercices intenses), le pyruvate produit dans les muscles est transporté dans le sang jusqu’au foie pour être reconverti en glucose via la gluconéogenèse.

Answer 56

FAUX. Le pyruvate produit par la glycolyse du muscle sert à régénérer le NAD+ lorsque l’apport en oxygène est insuffisant.
C’est le produit de cette réaction d’oxydoréduction, le lactate, qui est transporté jusqu’au foie.
Il est alors reconverti en pyruvate puis en glucose via la gluconéogenèse et retourné à dans la circulation sanguine pour fournir, entre autres, la glycolyse du muscle.

Question 57

Quels sont les principaux modulateurs allostériques de la glycolyse/gluconéogenèse ?

Answer 57

Le ratio ATP/ADP est un facteur déterminant pour ces deux sentiers.
Quand l’ATP est en quantité suffisante, la gluconéogenèse est favorisée
Quand les niveaux d’AMP et d’ADP augmentent, la glycolyse est favorisée.

Question 58

Pour chacun des sentiers suivants, dites s’ils sont activés ou inhibés en présence d’insuline ou de glucagon.
Glycolyse
Synthèse des acides gras et des TAGs
Gluconéogenèse
Synthèse du glycogène
Dégradation du glycogène Inhibé Inhibé Activé

Answer 58

Glycolyse : Activé par l’insuline, inhibé par glucagon
Synthèse acides gras et des TAGs : Activé par l’insuline, inhibé par glucagon
Gluconéogenèse : Inhibé par l’insuline, activé par le glucagon
Synthèse du glycogène :Activé par l’insuline, inhibé par glucagon
Dégradation du glycogène : Inhibé par l’insuline, activé par le glucagon

Question 59

la Gluconéogenèse s’effectue au cours ?

Answer 59

D’un exercice intense

Question 60

Pourquoi la gluconéogenèse synthétiserait du glucose et en même temps utiliserait ce dernier pour produire de l’énergie NOPE A SUPR

Answer 60

L’épinéphrine stimule la glycolyse dans le muscle, mais la gluconéogenèse dans le foie.
Lorsque le muscle se contracte de façon active, du lactate est produit via la glycolyse en anaérobie. Le lactate est libéré dans le sang, puis absorbé par le foie qui le reconvertit en glucose via la gluconéogenèse. Le glucose nouvellement synthétisé est ensuite libéré et capté par les muscles pour la production d’énergie (c’est ce qu’on appelle le cycle de Cori).