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Biochimie 2 > Métabolisme des glucides 2 > Flashcards

Métabolisme des glucides 2 Flashcards

1
Q

Définition glycolyse

A

Ensemble des réactions qui permet d’oxyder le glucose en deux molécules de pyruvate

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Q

C’est la principale voie métabolique d’utilisation des hexoses, notamment du glucose mais aussi indirectement le fructose et le galactose alimentaires qui sont convertis en glucose dans le foie?

A

Glycolyse

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Q

Où se déroule la glycolyse?

A

dans le cytoplasme (ou cytosol)

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4
Q

2 phases de la glycolyse

A

-phase d’investissement d’énergie = activation du glucose afin de le transformer en deux trioses phosphates: glycéraldéhyde 3-phosphate (GAL-3P)
+ consommation de 2 ATP

-phase de libération d’énergie = remboursement de la phase d’activation en produisant 4 ATP

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5
Q

Est-ce que la glycolyse nécessite de l’oxygène

A

non

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6
Q

Au cours de la glycolyse, les diverses réactions d’oxydoréduction comportent quoi?

A

-L’oxydation du glucose en pyruvate et
-La réduction du coenzyme NAD+ en NADH+H+.

-> Ces réactions d’oxydoréduction sont couplées à la synthèse nette de deux molécules d’ATP.

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7
Q

Bilan final de l’oxydation de chaque mole de glucose

A

-il faut : 2 moles de NAD+, 2 moles d’ADP et 2 moles de Pi (H2PO4-)
-pour produire : 2 moles de pyruvate, 2 moles de NADH+H+, 2 moles d’ATP et 2 moles d’eau

 C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -> 2 CH3-CO-COOH + 2 ATP + 2 H2O + 2 NADH+H+
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8
Q

Les étapes de la glycolyse : quelles sont les 3 grandes étapes ?

A

1) Activation du glucose
2) Scission du fructose-1,6-biphosphate
3) Oxydation du glucide et formation d’ATP

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9
Q

Quelles sont les 10 réactions de la glycolyse ? Enzymes impliqués?

A

voir p.68-75

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10
Q

Quel est le but de phosphorer le glucose en glucose-6P?

A

empêcher le glucose de ressortir de la cellule

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11
Q

Pourquoi les intermédiaires de la glucose ne peuvent pas diffuser à l’extérieur de la cellule?

A

tous les intermédiaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphorylés ce qui leur confère une charge négative nette à pH 7

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12
Q

Qu’arrive-t-il aux 2 molécules de pyruvate formées par molécule de glucose lors de la glycolyse?

A

par la suite transformées soit par le cycle de Krebs (en aérobie), soit par fermentation lactique (en anaérobie)

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13
Q

Bilan énergétique de la glycolyse

A

-consomme 2 moles d’ATP…
- génère 4 moles d’ATP par mole de glucose
-produit au total: 2 moles d’ATP

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14
Q

La plus grande partie de l’énergie chimique provenant du glucose se retrouve où?

A

Dans les produits suivants:
2 moles de NADH+H+
2 moles de pyruvate

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15
Q

La vitesse de la glycolyse est principalement régulée au niveau de quels enzymes clés?

A

1) hexokinase/glucokinase
3)PFK-1
10) Pyruvate kinase

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16
Q

Inhibiteur de l’hexokinase

A

son propre produit, le glucose-6P

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17
Q

Types de réactions de l’hexokinase

A

1) Par inhibition compétitive au niveau du site actif
2) Par effet allostérique au niveau d’un site effecteur

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18
Q

Rôle de l’hexokinase

A

pour que les cellules n’accumulent pas le glucose quand la concentration cellulaire du glucose-6P est élevée

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19
Q

Isoforme hépatique de l’hexokinase

A

glucokinase

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20
Q

Le glucokinase a-t-il un Km élevé pour le glucose? Et demeure inactif à de faibles ou hautes concentrations en glucose cytolysique?

A

Le GK a un KM élevé pour le glucose (10 mM) et il demeure donc inactif à faibles concentrations en glucose cytosolique

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21
Q

Activateur du glucokinase

A

glucose en forte concentration (> 10 mM)

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22
Q

Le glucokinase est-il inhibé par le glucose-6P?

A

Non, car le glucose-6P est le point de départ de la glycolyse mais aussi de la glycogénogenèse dans le foie.

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23
Q

Le Km élevé du glucokinase permet quoi?

A

permet la glycogénogenèse hépatique quand le taux de glucose sanguin est élevé

MAIS, quand la glycémie est faible, très peu de glucose est absorbé par le foie

BUT: préserver le glucose pour d’autres tissus, notamment les tissus gluco-dépendants

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24
Q

Km de l’hexokinase

A

0.2mM

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25
Q

Régulation du PFK-1: de quel type

A

Régulation de type allostérique dans tous les tissus:
-Activateurs : AMP et ADP
-Inhibiteurs : ATP et citrate

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26
Q

Le fructose 2,6-bisP est produit à partir de quoi?

A

d’une fraction du fructose 6-P par un complexe enzymatique bifonctionnel situé à l’extérieur de la voie de la glycolyse:
Phosphofructokinase-2/fructose-2,6-bisphosphatase-2 (PFK-2/FBP-2)

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27
Q

PFK-1 est régulé par qui?

A

par le complexe PFK-2/FBP-2 dont l’activité, sous contrôle du glucagon et de l’insuline, sera différente selon son état de phosphorylation

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28
Q

Hormone hypoglycémiante

A

Insuline

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29
Q

Insuline et PFK-1

A

Son récepteur active PP1

Par son action, le complexe PFK-2/FBP-2 sera déphosphorylé et catalysera la réaction de formation de fructose-2,6-bisP à partir de fructose-6P

Résultat: une activation de PFK-1 par le fructose-2,6-bisP et une accélération de la glycolyse

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30
Q

Hormone hyperglycémiante

A

Glucagon

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31
Q

Glucagon et PFK-1

A

Son récepteur active PKA

PKA -> phosphoryle le complexe PFK-2/FBP-2  FBP2 catalysera la réaction de formation de fructose-6P à partir de fructose-2,6-bisP

Résultat: une inhibition de PFK-1 par absence de fructose-2,6-bisP et un ralentissement de la glycolyse

32
Q

Régulation du PK (foie)

A

Hormonale : au niveau hépatique seulement

Finement régulé par :
-Glucagon -> phosphorylation du PK (via la PKA) pour l’inhiber
-Insuline -> déphosphorylation (via la PP1) pour l’activer.

33
Q

Contient encore la plus grande partie de l’énergie chimique de glucose

A

pyruvate

34
Q

Dans les cellules humaines, en aérobie, le pyruvate subit quoi?

A

la «décarboxylation oxydative» = «l’oxydation du pyruvate en acétyl-CoA et en dioxyde de carbone avec transfert des protons vers le NAD+»

Elle sera suivie du cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative dans les mitochondries.

Il est alors complètement oxydé en eau et en dioxyde de carbone

35
Q

Qui peut aussi reconvertir le pyruvate en glucose-6-phosphate et comment?

A

Foie
-> l’emmagasiner sous forme de glycogène
-> lui enlever son groupement P et le libérer dans le sang si la glycémie est basse.

36
Q

Oxydation du pyruvate par le __, en aérobie

A

PDH

Le pyruvate doit être transporté vers la matrice via le symport H+/pyruvate translocase de la membrane interne.

1) La première réaction retire la fonction carboxyle et libère un CO2.
2) La seconde réaction réduit le NAD+ en NADH+H+.
3) La troisième étape ajoute un coenzyme A au groupement acétyl (-CO-CH3).

37
Q

Le PDH produit par mole de pyruvate:

A

Un NADH+H+.
Un acétyl-CoA.

Donc, le double par mole de glucose

38
Q

Réduction du pyruvate par la __ en anaérobie

A

LDH

le NADH+H+ redonne ses atomes H+ au pyruvate.

Processus de réduction du pyruvate en lactate = «fermentation lactique», et est catalysé par le lactate déshydrogénase (LDH

39
Q

Rôle de la LDH

A

assurer l’oxydation du NADH+H+ en NAD+ consommé lors de l’oxydation du GAL-3P en 1,3-bisphosphoglycérate (réaction #6 de la glycolyse)

Elle permet à la glycolyse de se maintenir en absence d’oxygène

40
Q

Où est l’endroit où ces conditions totalement anaérobies peuvent persister le plus longtemps sans endommager les tissus

A

Dans les muscles squelettiques

cette période est beaucoup plus courte dans le muscle cardiaque et presque inexistant dans l’encéphale

41
Q

La poursuite prolongée du métabolisme en aanérobie du pyruvate finit par entrainer quoi?

A

entraîner un déséquilibre acidobasique, sauf dans les globules rouges (qui, habituellement, effectuent uniquement la glycolyse)

42
Q

La production de lactate en anaérobie, =

A

méthode transitoire de production rapide d’ATP

43
Q

Importance de la fermentation l’active

A

permettre de transformer le pyruvate en lactate et de régénérer le NAD+ qui pourra à nouveau être utilisé dans la glycolyse

44
Q

PDH eucaryote est régulée par qui?

A

2 familles d’enzymes qui lui sont associées dans la matrice mitochondriale :
-les PDH phosphatases (action activatrice)
-les PDH kinases (action inhibitrice)

45
Q

Quand les PDH kinases sont-elles activées?

A

si la concentration en [ATP], en [NADH+H+] ou en [acétyl-CoA] augmente: la PDH est inactive

46
Q

Quand les PDH kinases sont-elles inhibées?

A

si la concentration en [ADP], en [NAD+] ou en [CoASH] augmente: la PDH est active

47
Q

seule hormone connue pour augmenter l’activité de la PDH

A

insuline

48
Q

Mécanisme pour augmenter l’activité de a PDH par l’insuline +but

A

Mécanisme:
Activation des PDH phosphatases.

But:
Utiliser l’acétyl-CoA comme substrat pour la synthèse des acides gras

49
Q

Dans le muscle, une PDH phosphatase sensible au __ fait quoi?

A

Ca2+ enlève les résidus phosphates rendant la PDH sous une forme active

50
Q

Activateur allostérique des PDH phosphatages

A

Ca2+ cytolosolique

51
Q

But du Ca2+ cytolosolique

A

stimuler le métabolisme énergétique durant l’exercice

52
Q

Définition de la gluconéogénèsee

A

ensemble de réactions menant à la synthèse du glucose à partir de composés non-glucidiques

53
Q

voie centrale de la glucogénogénèse qui utilise en partie les mêmes voies métaboliques que la glycolyse

A

conversion du pyruvate en glucose

54
Q

Les sources de glucose par gluconéogenèse sont principalement:

A

-Le lactate (cycle de Cori)
-Le glycérol (lipolyse adipocytaire)
-L’alanine (cycle de l’alanine-glucose) et autres acides aminés

55
Q

Quand la gluconéogénèse est-elle très active?

A

-jeûne
-diabète

56
Q

Près de 90% du glucose néoformé dans?

A

foie

57
Q

Qui joue un rôle important dans la gluconéogénèse en cas de jeûne prolongé

A

-reins
-intestins
jusqu’à 25%

58
Q

Réactions irréversibles de la gluconéogenèse

A

Glucose + ATP → glucose 6-P + ADP (GK)
Fructose 6-P + ATP → Fructose-1,6-bisP + ADP (PFK 1)
PEP + ADP → Pyruvate + ATP (PK)

59
Q

Première réaction irréversible de la gluconéogenèse
-enzymes impliqués
-autre

A

-pyruvate carboxylase
-MDHm
-MDHc
-PEP carboxykinase

-voir p.102

60
Q

2e réaction irréversible de la gluconéogenèse
-enzymes impliqués
-autre

A

-Fructose biphosphatase-1 (FBP-1), cytosol
-Complexe PFK-2/FBP-2, cytosol

-voir p.103

61
Q

3e réaction irréversible de la gluconéogenèse
-enzymes impliqués
-autre

A

-Glucose 6-phosphatase (RE)

-voir p.104

62
Q

Définition cycle de Cori

A

cycle métabolique qui se déroule entre le foie et le muscle et permet de transformer en glucose, le lactate produit par le muscle en contraction intense

63
Q

Dans le muscles, en anaérobie, le pyruvate est réduit en quoi? par quoi?

A

le pyruvate est réduit en lactate par le lactate DH

64
Q

Dans le foie, en aérobie, le lactate est oxydé en quoi? par quoi?

A

le lactate est oxydé en pyruvate par le LDH

65
Q

Gluconéogenèse à partir du lactate : enzymes impliqués + différence dans cette voie

A

Pyruvate carboxylase (m)
PEP carboxykinase (m)

Dans cette voie alternative, les réactions de transformation du pyruvate en PEP (via l’oxaloacétate) sont différentes pcq le NAD+ cytosolique est consommé par le lactate DH au lieu d’être consommé dans le cytosol par le malate DH

66
Q

Définition du cycle de l’alanine-glucose

A

cycle métabolique entre le foie et le muscle permettant de transformer en glucose les acides aminés libérés, sous forme d’alanine, par le muscle

67
Q

Cycle de l’alanine-glucose :
-que se passe-t-il avec le pyruvate?
-que se passe-t-il ensuite ?

A

Le pyruvate est «obligatoirement» transaminé et non pas réduit en lactate dans le muscle pour former de l’alanine.

L’alanine formée, libérée par le muscle, va être transaminée dans le foie

Le pyruvate produit servira à la gluconéogenèse
Sa fonction amine servira à former du glutamate afin de produire de l’urée.

68
Q

Gluconéogénèse : à partir du glycérol :

A

Glycérol-3P
-> Dihydroxyacétone-P + Glycéraldéhyde-3-P

69
Q

Gluconéogénèse : à partir des substrats du cycle de Krebs :

A

-Oxaloacétate
-citrate
-malate
-fumarate

70
Q

Gluconéogénèse : à partir des acides aminés :

A

AA glucogènes
-Pyruvate
-Oxaloacétate

71
Q

Enzymes concernés dans la régulation allostérique de la gluconéogénèse et glycolyse

A

Glycolyse:
Phosphofructokinase-1 (PFK-1) : Fructose 6P ↔ fructose 1,6 bisP

Gluconéogenèse:
Fructose 1,6 bisphosphatase-1 (FBP-1) : fructose 1,6 bisP ↔ Fructose 6P

72
Q

Dans le foie et les autres organes, le PFK-1 est régulé :

A

-positivement par l’AMP et l’ADP
-négativement par le citrate et l’ATP

73
Q

Dans le foie, la FBP-1est régulé :

A

-activée par le citrate et l’ATP
-inhibée par l’AMP et l’ADP

74
Q

Dans le foie, le catabolisme et l’anabolisme du fructose-6P sont régulés par ?

A

Le complexe enzymatique PFK-2/FBP-2
-> Catalyse la réaction réversible Fructose 6P ↔ fructose 2,6 bisP

75
Q

Les activités PFK-2 et FBP-2 sont sous le contrôle de?

A

du glucagon et de l’insuline, et elles seront activées selon l’état de phosphorylation du complexe

76
Q

Régulation par l’insuline : fonctionnement

A

Active PP1 qui catalyse la déphosphorylation du complexe PFK-2/FBP-2.
-> augmentation de l’activité de PFK-2 et diminution de l’activité de FBP-2.

Conséquence: une hausse en fructose 2,6-bisP -> activation de PFK-1 et inhibition de FBP-1.

Résultat: la glycolyse est accélérée, la gluconéogenèse est ralentie.

77
Q

Régulation par le glucagon : fonctionnement

A

Induit la phosphorylation du complexe PFK-2/FBP-2 via la voie AMPc/PKA.
-> réduction de l’activité de PFK-2, augmentation de celle de FBP-2.

Conséquence: une baisse en fructose 2,6-bisP -> activation de FBP-1, inhibition de PFK-1.

Résultat : la glycolyse est ralentie, la gluconéogenèse est accélérée

Biochimie 2 (6 decks)

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