Métabolisme des glucides Flashcards
Que sont le glucides?
Les glucides (ou hydrates de carbones) sont des molécules polyhydroxylées dérivées de cétones ou d’aldéhydes
Caractéristiques des glucides?
- Les glucides peuvent contenir d’autres atomes (azote, phosphore)
- Leurs groupements hydroxyls (-OH) peuvent être modifiés ou substitués
- Les glucides peuvent aussi être liés de façon covalente à des protéines, lipides ou autres (glycoprotéines, glycolipides)
Origine des glucides végétaux?
Les végétaux (et certaines bactéries) peuvent synthétiser des glucides a partir de composés inorganiques (CO2 et H2O) par photosynthèse
Origine de glucides animaux?
- Source alimentaire
- Synthèse endogène à partir d’autres molécules organiques
Rôle des glucides?
- Énergie (4 cal/g)
- ADN
- Glycoprotéines
- Glycolipides
Nomme les deux groupes de oses.
Aldose
Cétose
Selon quoi sont classé les monosaccharides?
- Nb de C dans la molécule
Combien de C pour le glucose?
6
Oublie pas d’apprendre la structure du glucose!
Est-ce que le glucose est une aldose?
Oui
Décrit les propriétés chimiques des monosaccharides.
Les monosaccharides sont des molécules chirales qui possèdent un pouvoir rotatoire de la lumière
Nomme les deux énantiomères des monosaccharides.
D ou L
Que sont les énantiomères?
Les énantiomères sont des molécules possédant la même formule chimique, mais une structure différente
Quelle est la forme de glucose chez les mammifères?
D
Que sont les diastéréoisomères?
Les diastéréoisomères sont des molécules possédant la même formule chimique, mais une structure différente
Les monosaccharides qui varient en structure par la configuration sur un seul carbone chiral sont des ___________.
épimères
Par quoi peut être facilité l’épimérisation?
Enzymes
pH
Quelle réaction forme des cycles?
Une réaction intramoléculaire entre un groupement hydroxyl (-OH) et le groupement carbonyl (C=O) des aldoses ou des cétoses
Combien d’atome par cycle?
- Furanose (cycle à 5)
- Pyranose (cycle à 6)
Qu’entraine la cyclisation des monosaccharides?
Formation d’un autre C*
Anomères a et b
L’équilibre entre les formes varie en fonction de ____________.
l’environnement
En général, dans le corps, est-ce que les monosacchrides sont linéaires?
NON
Quelle forme de glucose est majoritaire?
B-D
En solution aqueuse, quelle forme est la plus stable?
Cyclique
Nomme les deux configuration de cycles de 6 atomes.
Chaise (+ stable)
Bateau
Nomme les saccharides.
Disaccharides
Oligosaccharides
Polysaccharides
Est-ce que la liaison glycosidique covalente est hydrolysable?
Oui, par voie chimique ou enzymatique
Décrit les disaccharides.
Sont composés de deux monosaccharides liés par une liaison glycosidique
Nomme les 3 disaccharides majeurs dans l’alimentation.
- Saccharose
- Lactose
- Maltose
Composition du saccharose?
D glucose et D fructose
Lien alpha
Composition du lactose?
D glucose et D galactose
Lien b
Qui digère le saccharose?
sucrase (a-glucosidase)
Qui digère le lactose?
lactase (b-glucosidase)
Composition du maltose?
Deux D glucose
Lien a
Qui digère le maltose?
a-glucosidases
Décrit les oligosaccharides.
- Sont composés de 3 à 19 monosaccharides liés par des liaisons glycosidiques
- Peu abondants dans la diète
- Produits de la digestion des polysaccharides
Décrit le a-galactosides (raffinose, stachyose).
- Présents dans lentilles et fèves
- Difficilement digéré (peu d’a-galactosidase)
- Fermentation par microorganismes intestinaux
Décrit les polysaccharides.
- Sont composés de ≥ 20 monosaccharides liés par des liaisons glycosidiques
- Structures linéaires ou ramifiées
- Digestibles ou non
Nomme les 3 polysaccharides majeurs dans l’alimentation.
- Amidon
- Glycogène
- Cellulose
Décrit l’amidon.
- Un des polysaccharide les plus abondants chez les végétaux
- Molécule de réserve énergétique
- Polymère de D-Glucose
De quoi est composé l’amidon?
- Amylose (généralement 20-30%)
- Amylopectine (généralement (70-80%)
Qu’est-ce que l’amylose?
- Polymère linéaire du D-glucose (liaisons a 1 à 4)
- 600 à 1000 molécules de glucose
Qu’est-ce que l’amylopectine??
- Polymère ramifié du D-glucose avec de longues branches (liaisons a 1 à 6) à toutes les 24-30 molécules de glucose
- 10 000 à 100 000 molécules de glucose
Décrit le glycogène.
- Polysaccharide important chez les animaux
- Molécule de réserve énergétique
- Présent dans la plupart des tissus (plus abondant dans le foie et les muscles)
De quoi est composé le glycogène?
- Polymère ramifié du D-glucose
- Longues branches (liaisons a 1 à 6) à toutes les 10-14 molécules de glucose
- 2 000 à 600 000 molécules de glucose
Décrit la cellulose.
- Polysaccharide non digestible
- Constituant de la paroi cellulaire des cellules végétales
- Plusieurs molécules de cellulose forment ensemble des microfibrilles et des fibres
Composition de la cellulose?
- Polymère linéaire du D-glucose
- Liaisons b 1 à 4
- 200 à 14 000 molécules de glucose
Source alimentaire de glucides?
Amidon, cellulose, glycogène, saccharose, lactose, glucose…
Source endogène de glucides?
- Néoglucogénèse
- Glycogénolyse
Les glucides alimentaires apportent typiquement _______% de l’énergie dans la diète humaine
45 à 65
Nomme les glucides digestibles et via quoi.
- mono-, di-, oligo- et polysaccharides
- Hydrolysés par enzymes
Nomme les glucides non digestibles.
Fibres
Localisation du début de la digestion des polysaccharides et via quoi.
Cavité buccale
a-amylase salivaire
Qu’est-ce qui se passe avec l’amylase salivaire à l’estomac?
Inactivé par acidité gastrique
Que se passe-t-il dans l’intestin grêle au niveau de la digestion des glucides?
Le pancréas sécrète des bicarbonates qui neutralisent l’acidité et l’a-amylase pancréatique qui poursuit la digestion des polysaccharides
Action de l’a-amylase (salivaire et pancréatique)?
Clive les liaisons a 1 à 4
Digère les oligosaccharides linéaires d’au moins 5 glucoses
Fragments produits avec l’amylose (5 gluc)?
Maltotriose
Maltose
Fragments obtenus avec amylopectine (10 gluc)?
a-limit dextrines
Pourquoi on ne donne pas de céréales pour les bébés avant 6 mois?
Parce que les niveaux des amylases salivaire et pancréatique sont bas à la naissance
Par quoi est achevée la digestion des glucides?
Enzymes à la surface apicale des entérocyte
Nomme les enzymes à la surface apicale des entérocyte.
- Sucrase-Isomaltase (a-glucosidase)
- Maltase-Glucoamylase (a-glucosidase)
- Lactase (b-glucosidase)
% des glucides alimentaires amidon?
60-70
% des glucides alimentaires saccharose?
30
% des glucides alimentaires lactose?
0-10
Produits d’hydrolyse dans la lumière intestinale amidon?
Maltose
Maltotriose
Dextrines
Produits d’hydrolyse dans la lumière intestinale saccharose?
Aucun
Produits d’hydrolyse dans la lumière intestinale lactose?
Aucun
Produits d’hydrolyse membrane intestinale amidon?
Glucose
Produits d’hydrolyse membrane intestinale saccharose?
Glucose
Frutose
Produits d’hydrolyse membrane intestinale lactose?
Glucose
Galactose
Par quoi sont absorbés les glucides?
Par les cellules épithéliales du système digestif
Décrit le transport actif du glucose.
SGLT1 (sodium-glucose cotransporter-1), abondant dans l’épithélium du tube digestif et du tubule rénal, utilise un gradient transmembranaire de Na+ (mis en place par la pompe Na+/K+-ATPase) pour faire entrer le glucose
Décrit le transport passif de glucose.
Transport du glucose selon gradient de concentration facilité par des « perméases » du glucose de la famille des GLUT
Distribution GLUT2?
Foie, pancréas, épithélium intestinal
Distribution GLUT4?
Tissu adipeux et muscles striés (muscles squelettiques et cardiaques)
Fonction GLUT2?
Haute capacité, mais faible affinité.
Fonction GLUT4?
Régulation par l’insuline
Transport facilité du glucose et du fructose membrane apicale?
GLUT5
Transport facilité du glucose et du fructose membrane basale?
GLUT2
En présence d’une concentration élevée de sucre, le transporteur _____ est recruté à la membrane et participe au transport facilité
GLUT2
Nomme les deux voies possibles pour les glucides après leur absorption.
- Voies anaboliques (synthèse)
- Voies cataboliques (dégradation)
Est-ce qu’une même voie métabolique peut être présente dans plusieurs tissus?
Oui (ex: hépatocytes les ont toutes)
Qu’est-ce que la glycémie?
La glycémie représente la concentration sanguine du glucose
Valeur normale de glycémie à jeun?
4,0 et 5,5 mmol/L
Nomme les deux hormones qui régulent la glycémie.
- Insuline
- Glucagon
Par qui est sécrété l’insuline?
Sécrétée par les cellules b des îlots de Langerhans du pancréas
Par quoi est induite la sécrétion d’insuline?
- Les sucres (glucose, mannose)
- Aa (leucine, arginine)
- Nerf vague
- Peptides entérique
Nomme deux peptide entériques.
- Glucagon-like peptide-1 (GLP-1)
- Glucose-dependent insulinotropic peptide (GIP)
L’insuline est une hormone __________.
hypoglycémiante
Nomme tous ce qu’active et inhibe l’insuline.
- ACTIVATION de la synthèse de glycogène (glycogenèse)
- INHIBITION de la dégradation du glycogène (glycogénolyse)
- ACTIVATION de la dégradation de glucose (glycolyse)
- INHIBITION de la synthèse de glucose (néoglucogenèse)
- ACTIVATION de la synthèse des lipides (lipogenèse)
- INHIBITION de la dégradation des lipides (lipolyse)
Récepteur de l’insuline?
Tyrosine kinase
Entrée de glucose dans les tissus insulino-dépendants via transporteur ______.
GLUT4
Par qui est sécrété le glucagon?
Sécrétée par les cellules a en périphérie des îlots de Langerhans du pancréas
Le glucagon est une hormone __________.
hyperglycémiante
Action (inhiber/activer) du glucagon?
- INHIBITION de la synthèse de glycogène (glycogenèse)
- ACTIVATION de la dégradation du glycogène (glycogénolyse)
- INHIBITION de la dégradation de glucose (glycolyse)
- ACTIVATION de la synthèse de glucose (néoglucogenèse)
- INHIBITION de la synthèse des lipides (lipogenèse)
- ACTIVATION de la dégradation des lipides (lipolyse)
Récepteur du glucagon?
Couplé aux protéines G
En quoi est transformé le glucose en excès et dans quoi est-il stocké?
Glycogène
Foie (75g)
Muscles (300g)
Par quoi est stimulé la glycogénèse?
Insuline
Étape 1 glycogenèse?
Glucose → Glucose-6-phosphate
(glucokinase dans foie ou hexokinase dans muscles)
Étape 2 glycogenèse?
Glucose-6-phosphate → Glucose-1-phosphate
(phosphoglucomutase)
Étape 3 glycogenèse?
Glucose-1-phosphate + UTP → UDP-glucose + PPi
(UDP-glucose-pyrophosphorylase)
Étape 4 de la glycogenèse?
UDP-glucose + Glycogènen → Glycogènen+1 + UDP
(glycogène synthase)
L’ajout d’une ramification peut se faire via l’activité de la ____________________.
glycosyl-4,6-transférase
Que permet d’obtenir la glycogénolyse?
Permet d’obtenir du glucose-6-phosphate utilisé par la cellule ou converti en glucose pour être exporté en circulation (foie)
Par quoi est stimulé la glycogénolyse?
- Glucagon (foie)
- Adrénaline (muscle)
Étape 1 de la glycogénolyse?
Glycogènen → Glycogènen-1 + Glucose-1-phosphate
Enzyme de l’étape 1 de la glycogénolyse?
- (glycogène phosphorylase)
- (glycogène transférase)
- (enzyme débranchante)
Étape 2 de la glycogénolyse (avec enzyme)?
Glucose-1-phosphate → Glucose-6-phosphate
(phosphoglucomutase)
Étape 3 de la glycogénolyse (avec enzymes)?
Glucose-6-phosphate → Glucose + Pi
(glucose-6-phosphatase dans le foie uniquement)
Nomme le deux voies métaboliques qui dégradent le glucose pour faire de l’énergie.
Glycolyse
Cycle de Krebs
Décrit la glycolyse.
- Dans le cytosol
- En absence d’oxygène (condition anaérobique)
Décrit le cycle de Krebs.
- Dans la mitochondrie
- En présence d’oxygène (condition aérobique)
Nomme la réaction de glycolyse en gros.
Glucose → 2 Pyruvate + 2 ATP + 2 NADH
Nomme les trois phase de la glycolyse.
- Activation du glucose
- Clivage d’hexose en 2 trioses
- Production d’énergie (ATP)
Nomme les 3 étapes sur 10 de la glycolyse qui sont irréversibles.
- Synthèse du glucose-6-phosphate (étape 1)
- Synthèse du fructose-1,6-diphosphate (étape 3)
- Synthèse du pyruvate (étape 10)
Décrit l’étape 1 de la glycolyse.
- Synthèse du glucose-6-phosphate à partir du
glucose - Catalysée par l’hexokinase (ou par la glucokinase dans le foie et la pancréas)
- Réaction irréversible (hydrolyse de 1 ATP)
Est-ce que le glucose-6-phosphate peut traverser les membrane cellulaire?
NON
Qu’est-ce qui se passe avec le glucose-6-phosphate après l’étape 1?
- Autres étapes de la glycolyse
- Synthèse du glycogène
- Voie des pentoses phosphates
Décrit l’étape 3 de la glycolyse.
- Synthèse du fructose-1,6-biphosphate à partir du fructose-6-phosphate
- Catalysée par 6-phosphofructokinase 1 (PFK-1)
- Réaction irréversible (hydrolyse de 1 ATP)
Caractéristiques importante de l’étape 3 de la glycolyse?
Point de contrôle majeur de la vitesse de la glycolyse
Décrit l’étape 10 de la glycolyse.
- Synthèse de deux molécules de pyruvate à partir de deux molécules de phosphoénolpyruvate
- Catalysée par la pyruvate kinase
- Réaction irréversible
- Synthèse de 2 ATP
Explique le métabolisme des autres monosaccharides.
Les autres monosaccharides alimentaires (fructose, galactose, mannose) sont convertis en intermédiaires de la glycolyse
Qu’est-ce qui stimule la glycolyse?
- Concentration de glucose (stimulation par le substrat)
- Concentration d’ATP basse
- Insuline
- Fructose-2,6-diphosphate
Qu’est-ce qui inhibe la glycolyse?
Pas à l’examen
- Phosphofructokinase-1
- Phosphoglycérate kinase
- Pyruvate kinase
Qu’est-ce qui se passe avec le pyruvate de la glycolyse?
- Formation de lactate (en absence d’oxygène)
- Formation d’acétyl-CoA (dans la mitochondrie, en présence d’oxygène
Qu’est-ce que la néoglucogenèse?
Série de réactions enzymatiques menant à la synthèse de glucose à partir de plusieurs autres molécules
À partir de quelle molécules se fait la néoglucogenèse?
- Pyruvate, Lactate, Glycérol
- Acides aminés
Est-ce que la néoglucogenèse a lieu dans toutes les cellules?
Non, seulement celles du foie et des reins
En absence de glucides alimentaires, le glycogène hépatique est épuisé après environ ___ heures
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Est-ce que la néoglucogenèse est active avant la naissance?
Non
À partir de quoi se fait le cycle de Cori?
Lactate
Pourquoi le bébé prématuré est-il a risque d’hypoglycémie?
- Réserve de glycogène limitée
- Retard dans l’induction de la néoglucogenèse
Décrit les trois voies de contournement pour renverser les étapes irréversibles de la glycolyse.
- Pyruvate → Phosphoénolpyruvate
- Fructose-1,6-diphosphate → Fructose-6-phosphate
- Glucose-6-phosphate → Glucose
Coût des voies de contournements?
6 ATP
Que requiert la voie de contournement 1?
deux enzymes mitochondriales
Nomme les deux étapes de la voie de contournement 1.
Pyruvate → Oxaloacétate
Oxaloacétate → Phosphoénolpyruvate
Décrit la réaction Pyruvate → Oxaloacétate.
- Enzyme: Pyruvate carboxylase
- Nécessite 1 ATP
- Rx activée par l’acétyl-CoA (produit lors de la lypolyse)
Décrit la réaction Oxaloacétate → Phosphoénolpyruvate.
- Enzyme: Phosphoénolpyruvate carboxykinase
- Nécessite 1 ATP (1 GTP)
Décrit la voie de contournement 2.
- Catalysée par la fructose-1,6-diphosphatase
- Inhibée par l’AMP
- Inhibée par l’insuline (via fructose-2,6-diphosphate)
- Point de contrôle majeur de la vitesse de la néoglucogenèse
Décrit la voie de contournement 3.
- Catalysée par la glucose-6-phosphatase
- Seuls le foie et les reins possèdent cette enzyme
La glycolyse et la néoglucogenèse sont toujours régulées de façon __________.
opposée
Insuline stimule ________ et inhibe ____________
glycolyse
néoglucogenèse
Glucagon inhibe ________ et stimule ___________
glycolyse
néoglucogenèse
Rôle du fructose-2,6-diphosphate.
Régulateur majeur du sens des voies métaboliques de la glycolyse et de la néoglucogenèse
Le fructose-2,6-diphosphate est synthétisé ou dégradé par la même enzyme, laquelle?
6-Phosphofructokinase-2/fructose-2,6-diphosphatase
PFK2
Par quoi est régulé la synthèse/dégradation de PFK2?
Insuline et glucagon
Par quoi est contrôlé l’activité de PFK2?
Phosphorylation de l’enzyme
Explique se qui se passe au niveau du fructose-2,6-diphosphate après un repas contenant des glucides.
- Augmentation de l’insuline
- Insuline stimule une phosphatase qui déphosphoryle l’enzyme bi-fonctionnelle PFK-2/F-2,6-DPase
- PFK-2/F-2,6-DPase déphosphorylée possède une activité kinase
- Formation de fructose-2,6-diphosphate (à partir de F-6-P)
- F-2,6-D stimule PFK-1 et inhibe F-1,6-DPase
Explique se qui se passe au niveau du fructose-2,6-diphosphate lorsque la glycémie chute.
- Diminution de l’insuline et augmentation du glucagon
- Glucagon active une kinase qui phosphoryle l’enzyme bi-fonctionnelle PFK-2/F-2,6-DPase
- PFK-2/F-2,6-DPase phosphorylée possède une activité phosphatase
- Dégradation du fructose-2,6-diphosphate en F-6-P
Qu’est-ce qui se passe en condition anaérobie avec le pyruvate?
Transformé en lactate par la lactate déshydrogénase
Que donne la fermentation lactique?
Régénère le NAD+ nécessaire pour l’étape 6 de la glycolyse
Que fait le pyruvate en présence d’O2?
Entre dans la mitochondrie où il est transformé en acétyl-CoA par la pyruvate déshydrogénase avec formation d’une molécule de NADH
L’acétyl-CoA formé entre dans le _____________.
cycle de Krebs
Qu’est-ce que le cycle de Krebs?
Le cycle de Krebs est une cascade de réactions biochimiques menant à la production des intermédiaires énergétiques qui serviront à la production d’ATP par la chaîne respiratoire mitochondriale (phosphorylation oxydative)
Localisation du cycle de Krebs?
Mitochondrie = eucaryotes
Cytoplasme = bactérie
Le cycle de Krebs fonctionne en condition ______________.
aérobique
Formule du cycle de Krebs?
Acétyl-CoA → 2 CO2 + 3 NADH + FADH2 + GTP
En condition anaérobique, la glycolyse produit __ ATP par molécule de glucose
2
Bilan ATP en condition anaéorbie?
2 ATP
Bilan ATP de la glycolyse aérobie.
Total: 38 ATP par molécule de glucose
À la synthèse de quoi servent les autres voies métaboliques secondaires de glucides?
- Coenzymes
- Nucléotides
- Glycoprotéines et glycolipides
- Glucuronides
Que forme la voie du pentose-phosphate?
- Formation du NADPH (requis pour la biosynthèse des acides gras)
- Formation de ribose (requis pour la biosynthèse des acides nucléiques)
