Le glucose Flashcards
Action de l'insuline/glucagon/adrénaline, la glycémie, la glycogénolyse, la glycogénogenèse, la glycolyse, fermentation, néoglucogenèse
Qu’est-ce que la glycémie?
Concentration de glucose dans le sang (g/L)
Quelles parties du corps utilisent le glucose?
- Système nerveux
- Foie (glucose alimentaire, acides gras)
- Muscles (glucose alimentaire/acides gras, corps cétonique/acides aminées)
- Tissus adipeux (glucose alimentaire, acides gras)
Sous quelle forme le glucose est t-il stocké?
Glycogène (dans foie et muscles)
Qu’est-ce que la glycogénolyse?
(étape de la régulation de la glycémie)
Réaction 1 limitante = IMPORTANTE
Libération de glucose-1-phosphate à partir de glycogène pour isomérisation en glucose-6-phosphate et hydrolysation de ce dernier pour formation de glucose
(glucagon)
Étapes LIMITANTES :
La réaction 1 est LIMITANTE car activation de glycogène phosphorylase pour phosphorylation des extrémités non-réductrices et production glucose-1-phosphate
L’étape entre la réaction 3 et 4 est limitante SEULEMENT pour muscles et myocarde : hexokinase pour transformer ATP en ADP (besoin d’ATP pour passer de réaction 3 à réaction 4)
Étape LIMITANTE
Réaction 1 :
- Phosphorolysation de la liaison (alpha1 -> 4) à partir de l’extrémité non réductrice des chaînes. La réaction s’arrête à 4 unités de glucose en amont d’une ramification (alpha1 -> 6)
- Produit du glucose-1-phosphate
- Limitante : étape majeure dans de la régulation de la glycogénolyse
- Enzyme : glycogène phosphorylase
Réaction 2 :
- Transfert d’un groupement trisacharidique de la chaîne latérale sur l’extrémité non réductrice de l’autre (il reste de cette chaîne une unité de glucose unie à l’autre chaîne par une liaison (alpha1 -> 6)
- Enzyme : enzyme débranchant (glycosyl-tranferase)
Réaction 3 :
- Hydrolyse de cette réaction (alpha 1 -> 6)
- Produit du glucose
- Enzyme : enzyme débranchant (glycosydase)
***Dans muscles et coeur : nécessite hexokinase pour transformer ATP en ADP (besoin d’ATP pour passer de réaction 3 à réaction 4)
Étape LIMITANTE
Réaction 4 :
- Reprise de la phosphorisation
- Enzyme : glycogène phosphorylase
Réaction 5 :
- Isomérisation du glucose-1-phosphate en glucose-6-phosphate.
- Enzyme : phosphoglucomutase.
Réaction 6 :
- Hydrolyse du glucose-6-phosphate en glucose qui est exporté vers les tissus consommateurs :
- Hépatique
- Enzyme : glucose-6-phosphatase
Qu’est-ce que la glycogénogenèse?
(étapes limitantes de la régulation de la glycémie)
Réactions 1 et 4 limitantes = IMPORTANTES
À la suite d’un repas, pour transformer le glucose en réserve pour éviter l’hyperglycémie qui détruit les globules rouges
(insuline)
Étapes LIMITANTES :
La réaction 1 est LIMITANTE puisqu’elle nécessite ATP pour activer glycogène phosphorylase qui va phosphoryler glucose en glucose-6-phosphate
La réaction 4 est LIMITANTE puisqu’elle nécessite ATP pour transfert du glucose de UDP-glucose sur une amorce non-réductrice de la chaîne qui devient chaîne alpha 1 -> 4
Réaction 1 :
- Phosphorylation du glucose sur le C-6 en glucose-6-phosphate
- Irréversible
- Consomme une molécule de ATP par molécule de glucose
- Enzyme : glucokinase et hexokinase
Glucokinase
o Hépatique
o Spécifique du glucose
o À faible affinité
En ne phosphorylant qu’une partie du glucose qui entre dans l’hépatocyte, la glucokinase maintient un état d’équilibre du glucose entre les compartiment extra- et intra-cellulaires
Hexokinase
o Ubiquiste (en particulier musculaire)
o Non spécifique du glucose
o À forte affinité
En phosphorylant la totalité du glucose qui entre dans la cellule, l’héxokinase maintient un fort gradient de glucose entre les compartiments extra et intra cellulaire. Favorisant l’entré du glucose dans la cellule
Elle est toujours active, même si la glycémie est faible
Régulateur (enzyme allostérique)
Réaction 2 :
- Isomérisation du glucose-6-phosphate en glucose-1-phosphate
- Réversible
- Enzyme : phosphoglucomutase
Réaction 3 :
- Activation du glucose sous forme uridique d’UDP-glucose grâce à l’UTP (3 phosphates + uridine)
- Réversible, mais l’hydrolyse du pyrophosphate par la pyrophosphatase rend cette réaction irréversible
Réaction 4 :
- Synthèse des chaînes linéaires (alpha1 à 4) par transfert du glucose de l’UDP-glucose sur l’unité de glucose à l’extrémité non réductrice d’une amorce de glycogène ou dune chaîne en cours d’élongation, grâce à une liaison O-glycosidique
- L’UDP libéré est transformé en UTP aux dépens de l’ATP
- Limitante : étape majeure de la régulation de la glycogénogenèse
- Enzyme : glycogène synthase
Réaction 5 :
- Mise en place des branchements (alpa 1 à 4)
- Lorsqu’une chaîne (alpha1 à 4) s’est allongée d’une dizaine d’unité de glucose, les 6 premières à l’extrémité non réductrice sont détachées, puis transférées, avec formation d’une liaison O-glycosidique (alpha1 à 6), sur une unité de glucose en aval du coté de l’extrémité réductrice, de la même chaîne ou d’une autre chaîne.
- Enzyme : enzyme branchant(glycosyl 46 transferase)
Réaction 6 :
La molécule de glycogène croit par allongement de ses branches (glycogène synthase) , élagage et greffe sur une autre branche (enzyme brachant). L’addition d’une molécule de glucose à la molécule de glycogène consomme de l’énergie (2 ATP)
Qu’est-ce qu’engendre une libération de glucagon par les cellules a du pancréas?
Union de l’hormone (glucagon) au récepteur, activation sous-unité G, activation d’un effecteur (enzyme) adhénylylcyclase.
Cette enzyme catalyse la synthèse AMPc qui va activer PKA (protéine kinase A).
2 options pour PKA :
- PKA phosphorylyse glycogène synthase et empêche la transformation du glucose en glycogène
- PKA phosphorylyse la phosphorylase kinase et catalyse transfert de group. phosphates à la glycogène phosphorylase
2ème option mène à la GLYCOGÉNOLYSE
Qu’est-ce qu’engendre une libération d’insuline par les cellules b du pancréas?
Insuline = messager extracellulaire, les cell ayant récepteur insuline permettent entrée du glucose dans la cellule
Récepteur : liaison aux sous-unité a (exracellulaire), changement de conformité de la chaîne b (dans la membrane) et phosphorylation de résidus tyrosine dans le domaine cytoplasmique
- Activation du récepteur insuline par tyrosine kinase
- Association et phosphorylation des IRS (insulin
receptor substrate) en IRS-P (substrat avec ajout P) - Les IRS-P interagissent avec les PI-3K (kinase) en ajoutant un group. phosphate
- PI-3K transforment PIP2 en PIP3 (2 phospholipides)
- PIP3 active PDK-1 (kinase)
- PDK-1 phosphorylyse PKB (kinase)
2 options ;
- PKB inactive GSK3 (glycogène synthase kinase) par phosphorylation
- GSK3 active glycogène synthase par PPI (protéine phosphatase qui déphosphoryle le glycogène synthase)
ou
- Activation de GSK3 par PKB
- Inactive glycogène synthase
RAPPEL : glycogène synthase besoin pour glycogénogenèse (transfo glucose en glycogène)
Quels sont les produits de la glycolyse?
2 ATP, pyruvate, NADH+ et H2O
Sous-produits 3 options:
- Acétyl CoA pour cycle TCA
- Lactate (conditions anaérobiques)
- Éthyl alcohol (conditions anaérobiques)
Quelles sont les étapes de la glycolyse?
Étapes limitantes 1, 3 et 10 = IMPORTANTES
Réaction 1 LIMITANTE
- Phosphorylation du glucose sur C-6 en glucose-6-phosphate par glucokinase ou hexokinase
- Consomme 1 ATP par glucose
Réaction 2
- Isomérisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate
Réaction 3 LIMITANTE
- Phosphorylation sur le C-1 du fructose-6-phosphate en fructose-1,6-phosphate
- Consomme 1 ATP
Réaction 4
- Clivage du fructose-6-p (C-6) en 2 C-3 et un cétose
Réaction 5
-Isomérisation du cétose en glycéraldéhyde-3-phosphate
Réaction 6
- Formation du complexe 1,3-biphosphoglycérate par oxydation/phosphorylation du glycéraldéhyde-3-phosphate
- Production de NADH, H+ (2 par molécule de glucose)
Réaction 7
- Phosphorylation liée au substrat ADP du 1,3-biphosphoglycérate transformé en 3-phosphoglycérate
Réaction 8
- Isomérisation du 3-phosphoglycérate en 2-phosphoglycérate
Réaction 9
- Déshydratation du 2-phosphoglycérate en phosphoénolpyruvate
Réaction 10
- Phosphorylation lié au substrat de l’ADP par pyruvate kinase du phosphoénolpyruvate qui est transformé en pyruvate
- Produit 2 ATP par glucose
Expliquer en quoi le processus de fermentation affecte la glycolyse
Sans oxygène
= pas d’oxydation du glycéraldéhyde-3-phosphate donc pas de NADH
= pas d’oxydation du NADH dans chaîne de transport
= pas de regénération du NAD
= pas de glycolyse
Qu’est-ce que la néoglucogenèse?
La néoglucogenèse est la synthèse de molécule glucidique à partir de molécule non glucidique.
Réaction 1
a**) Carboxylation pyrvate en oxaloacétate par pyruvate carboxylase (demande 1 ATP)
b) Réduction de l’oxaloacétate en maltate par maltate déshydrogénase
c) oxydation du maltate par maltate déshydrogénase
d) Décarboxylation phosphorylante de l’oxaloacétate en phosphoénolpyruvate par une kinase (consomme 1 GTP = coenzyme donne 1 group. phosphate)
Réaction 2
- Hydrolyse du phosphate en C-1 en fructose-1,6-biphosphate qui est transformé en fructose-6-phosphate
Réaction 3
- Hydrolyse du phosphate en C-6 du glucose-6-phosphate qui est transformé en glucose
Régulation de la glycémie
relocalisés les sucres
- Post-prandial (entre repas), dans le foie et dans els muscles, stocker le glucose sous forme de glycogène
- Jeûne, dans le foie déstoker le glucose pour le redistribuer aux tissus consommateurs
- Dans les muscles, pendant une période d’activité, utiliser pour la production d’énergie
Quelles sont les enzymes qui régulent les réactions limitantes de la glycogénolyse et la glycogénogenèse?
La réaction limitante de la glycogénolyse est limitée par la glycogène phosphorylase
La réaction limitante de la glycogénogenèse est limité par la glycogène synthase
