M5S3 Le catabolisme du glycogène Flashcards
Connaître l’utilité des réserves en glycogène et leur utilisation en fonction des conditions physiologiques
Qu’est ce que le glycogène dans l’organisme ? Où et comment est il stocké ? En quelle quantité ?
C’est un polymère ramifié de glucose, permettant son stockage principalement au niveau du muscle squelettique et du foie.
Il est stocké dans le cytoplasme des cellules, sous forme de grains, en association avec les enzymes responsables de son métabolisme.
Le glycogène représente une réserve glucidique de 350 à 400 g, dont environ 2/3 dans les muscles et 1/3 dans le foie. Le glucose libre dans l’organisme ne représente que quelques dizaines de grammes.
Quel est l’intérêt du glycogène comme stock d’énergie ?
Le glycogène constitue une réserve d’énergie limitée sur le plan quantitatif, mais qui a l’avantage d’être rapidement constituée et mobilisée.
Sa structure très ramifiée offre un grand nombre de sites pour les enzymes de la glycogénolyse, ce qui permet de libérer du glucose rapidement.
Quelle est la finalité du glycogène en fonction des différents tissus ?
Dans le muscle, le glycogène est source de glucose pour la glycolyse et la production d’ATP au cours de la contraction musculaire.
Dans le foie, le glycogène sert à réguler la glycémie.
Il est emmagasiné en cas d’hyperglycémie et dégradé en cas d’hypoglycémie. Le glucose formé est ensuite libéré dans la circulation sanguine.
Où dans la cellule à lieu la biosynthèse du glycogène ? Quel en est le principe général ?
Dans le cytosol.
C’est une réaction d’addition de molécules de glucose sur une chaîne de glycogène préexistante.
Quelle est la première étape de la glycogénèse ?
C’est la phosphorylation du glucose.
Cette étape est commune avec le début de la glycolyse et elle est catalysée par les mêmes enzymes :
Hexokinase dans le muscle et glucokinase dans le foie.
Que devient le glucose-6-P dans la voie de la glycogénèse ?
Il est transformé en glucose-1-P par la phosphoglucomutase.
Que devient le glucose-1-P dans la voie de la glycogénogénèse ?
Il se condense avec un UTP (uridine triphosphates) pour former l’UDP-glucose.
Cette réaction est catalysée par l’UDP-glucose phosphorylase et permet l’activation du glucose nécessaire à son incorporation dans le glycogène.
Comment la chaîne de glycogène est elle allongée ?
La fraction glucidique de l’UDP-glucose est transférée sur une extrémité non réductrice du glycogène (carbone 4 du glucose).
Cette réaction, catalysée par la glycogène synthase, permet la formation d’une liaison osidique (α1,4) entre deux molécules de glucose, avec libération de l’UDP.
La glycogène synthase ne permet que la formation de liaisons osidiques (α1,4).
Comment la chaîne de glycogène est elle ramifiée?
Une enzyme de ramification (ou enzyme branchante, ou encore amylo-transglucosidase) assure la formation des ramifications.
Cette enzyme coupe un fragment osidique de quelques résidus par hydrolyse d’une liaison (α1,4) et transfère ce fragment sur une sous-unité glucidique en établissant une liaison osidique (α1,6).
L’enzyme branchante est extrêmement précise. Le bloc d’environ 7 résidus (5 à 8) doit inclure l’extrémité non réductrice et venir d’une chaîne d’au moins 11 résidus. De plus, les ramifications se forment tous les 8 à 12 résidus.
Quel est le bilan énergétique de la glycogénogenèse ?
La polymérisation du glucose en glycogène consomme de l’énergie.
Deux molécules d’ATP sont consommées pour chaque molécule de glucose ajoutée :
· 1 ATP pour la phosphorylation du glucose en glucose-6-P ;
· 1 ATP pour la régénération de l’UTP catalysée par une phosphokinase : UDP + ATP → UTP + ADP.
D’où provient le glucose intégré dans le glycogène ? Dans quel context à lieu la glycogénogenèse ?
D’où peut provenir le UDP glucose dans les hépatocytes ?
Le glucose intégré dans le glycogène provient de la circulation sanguine.
La glycogénogenèse joue un rôle important dans le maintien de la glycémie en s’opposant à l’hyperglycémie.
Au niveau de l’hépatocyte, l’UDP-glucose peut également provenir du métabolisme du galactose.
Que permet la glycogénolyse ? Où a t-elle lieu ?
Cette voie permet la mobilisation des réserves glucidiques, c’est-à-dire le catabolisme du glycogène aboutissant à la formation de glucose-6-P.
Elle a lieu dans le cytosol et fait appel à des enzymes différentes de celles de la glycogénogenèse.
Comment sont hydrolysées les chaînes linéaires lors de la glycogénolyse ? Quel coenzyme est nécessaire à cette réaction ?
L’hydrolyse de la liaison (α1,4) s’accompagne de la phosphorylation du glucose libéré.
Cette réaction est catalysée par la glycogène phosphorylase, dont l’activité nécessite la présence d’un coenzyme, le pyridoxal phosphate (PALP), forme active de la vitamine B6.
Que de vient le glucose-1-P dans la voie de la glycogénolyse ?
Il est aussitôt isomérisé en glucose-6-P par la phosphoglucomutase.
Comment sont dé-ramifiées les chaînes de glycogène dans la voie de la glycogénolyse ?
Lorsque la glycogène phosphorylase arrive à quatre résidus d’un point de ramification, elle ne peut plus catalyser la réaction d’hydrolyse.
Une enzyme débranchante ou enzyme de déramification intervient alors.
Elle agit en deux temps :
· elle réalise une transglycosylation en coupant la liaison (α1,4) située juste avant le résidu impliqué dans une ramification, et transfère l’oligosaccharide sur l’extrémité non réductrice du brin principal en formant une liaison (α1,4) ;
· elle hydrolyse ensuite la liaison (α1,6) qui relie la molécule de glucose restante à la chaîne glucidique (activité glucosidase), libérant ainsi un glucose non phosphorylé.
