Métabolisme du glycogène Flashcards
Vrai ou faux? Le glucose est une des principales sources énergétiques métaboliques, tellement que certains tissus musculaires prennent seulement le glucose.
Vrai.
Comment le glucose est-il stocké chez les plantes?
Chez les plantes, le glucose est stocké sous forme d’amidon, un mélange d’amylose (~30%, sans ramifications) et d’amylopectine (~70%, avec ramifications tous les 24 à 30 résidus).
Vrai ou faux? Les polysaccharides ne peuvent pas être rapidement dégradés en cas de besoin métabolique.
Faux. Les polysaccharides peuvent être rapidement dégradés en cas de besoin métabolique.
Quel est le polysaccharide de réserve chez les animaux?
Le glycogène.
Comment se forme un lien glycosidique?
Un alcool attaque le carbone anomérique d’un ose ce qui crée une liaison glycosidique ainsi que l’élimination d’une molécule d’eau.
Comment caractériser les liaisons à l’intérieur d’une molécule de glycogène?
Les liaisons entre les molécules de glucose sont des liaisons α (1->4) tandis que les liaisons qui lient les ramifications au reste de la chaîne sont de type α (1->6).
Pourquoi le glycogène possède des ramifications?
Parce que la structure très ramifiée du glycogène permet sa dégradation rapide grâce au départ simultané d’unités de glucose depuis l’extrémité de chaque ramification.
Le glycogène se trouve sous quelle forme?
Le glycogène se trouve sous forme de granules cytoplasmiques de 100 à 400 A de diamètre.
Les granules de glycogène sont-elles visibles en microscopie? Si oui, quelles sont les caractéristiques?
Les granules sont visibles en microscopie éléctronique dans les cellules qui ont le plus besoin de glycogène:
les cellules musculaires (~1-2% de glycogène en poids) et les cellules hépatiques (~10% de glycogène en poids).
Qu’est-ce que chaque granule de glycogène contient?
Elles peuvent contenir jusqu’à 120 000 unités de glucose.
Elles contiennent aussi les enzymes qui catalysent sa synthèse et sa dégradation ainsi que certaines enzymes qui régulent ces processus.
Quelle est la réserve énergétique que le glycogène fournit? Que se passe-t-il lorsqu’on a épuisé cette réserve?
Le glycogène fournit une réserve énergétique d’environ 12 heures.
Lorsque cette réserve est épuisée, le foie fait de la glucogénèse à partir des acides aminés (perte de poids par masse musculaire).
Vrai ou faux? Les enzymes qui catalysent la synthèse et la dégradation du glycogène peuvent fonctionner en même temps.
Faux. Elles ne peuvent pas, car cela serait une trop grande perte d’énergie.
Pourquoi le corps humain utilise le glycogène comme réserve énergétique? Pourquoi ne pas utiliser les lipides qui sont beaucoup plus abondants?
- Les muscles ne peuvent pas mobiliser les lipides aussi rapidement que le glycogène.
- Les résidus d’acides gras des graisses ne peuvent pas être métabolisés en conditions anaérobiques.
- Les animaux ne peuvent pas directement convertir les acides gras en glucose.
Vrai ou faux? Les plantes/graines peuvent directement convertir les acides gras en glucose.
Vrai.
Dans les muscles, le besoin en ATP provoque quoi?
Dans les muscles, le besoin en ATP provoque la transformation du glycogène en glucose-6-phosphate (G6P) qui est ensuite degradé par la voie glycolytique.
Dans le foie, que se passe-t-il en cas d’hypoglycémie?
Dans le foie, en cas d’hypoglycémie, le glycogène est dégradé en G6P. Le G6P est hydrolysé en glucose par l’enzyme glucose-6-phosphatase et le glucose est libéré dans la circulation sanguine pour augmenter le niveau de glucose à sa valeur normale.
Pourquoi le muscle ne peut pas est hydrolyser le G6P en glucose par l’enzyme glucose-6-phosphatase?
Car cette enzyme est absente dans les muscles.
Qui suis-je? Je suis exprimée seulement dans le foie et les reins?
L’enzyme glucose-6-phosphatase.
La dégradation du glycogène implique la participation de trois enzymes. Quelles sont-elles?
- La glycogène phosphorylase (aussi appelé phosphorylase)
- L’enzyme débranchante
- La phosphoglucomutase
Quel est le rôle de la glycogène phophorylase dans la dégradation du glycogène? Quelle est sa réaction?
Cette enzyme libère une unité de glucose qui se trouve à au moins 5 unités d’un point de branchement du côté de l’extrémité réductrice (va tout libérer celles qui se trouve plus loin que 5 aussi). Les molécules libérées vont être sous forme de G1P.
glycogène + Pi = glycogène + G1P
Cette réaction ne consomme pas d’ATP, le phosphate inorganique est directement intégré dans la molécule.
Quel est le rôle de l’enzyme débranchante? Quels sont ses 2 mécanismes d’action?
L’enzyme débranchante enlève les ramifications du glycogène, permettant ainsi que l’action de la glycogène phosphorylase soit complète. Cette enzyme enlève aussi les unités glucosyle liées en α(1->6) pour donner du glucose. Par conséquent, 92% des résidus de glucose du glycogène sont transformés en G1P. Les 8% restants, ceux qui sont aux points de branchement, sont transformés en glucose.
Elle possède une activité transférase qui permet de transférer les unités de glucose qui proviennent de la ramification vers là où ils viennent juste d’être enlevés par la la glycogène phosphorylase. Elle va toujours laisser une unité de glucose lié au point de branchement.
Elle possède aussi une activité glycosidase qui va lui permettre d’enlever l’unité laissée précedemment au point de branchement.
Quel est le rôle de la phosphoglucomutase?
La phosphoglucomutase assure la conversion du G1P en G6P. Le G6P peut être métabolisé via la glycolyse (comme dans le muscle) ou être hydrolysé en glucose (comme dans le foie).
Pourquoi l’enzyme débranchante possède deux activités?
Parce que pour former de nouvelles liaisons α (1->4) dans la chaîne, il faut avoir assez d’énergie et défaire une liaison α (1-6) n’en donne pas assez.
Quelle est la structure de la glycogène phosphorylase?
Le glycogène phosphorylase est un dimère de sous-unités identiques de 842 résidus (97 kD).
Comment la glycogène phosphorylase est-elle régulée? Quels sont ses inhibiteurs et ses activateurs?
L’enzyme est régulée à la fois par intéractions allostériques et par modifications covalentes.
Les inhibiteurs allostériques sont l’ATP, le G6P et le glucose. Son activateur allostérique est est l’AMP.
Le processus enzymatique qui assure les modifications covalentes conduit à deux formes de phosphorylase. Quelles sont ces deux formes?
- La phosphorylase α où chaque sous-unité est phosphorylée (un groupement phosphoryle a été transféré).
- La phosphorylase β, qui n’est pas phosphorylée.
Qu’est-ce qui est indispensable à l’activité de la phosphorylase?
La phosphorylase contient du pyridoxal-5-phosphate (PLP) (dérivé de la vitamine B6) indispensable à son activité.
Comment expliquer qu’un muscle ne peut soutenir un effort maximal que pendant quelques secondes?
Parce que si le muscle veut continuer à soutenir cette activité maximale pendant plus longtemps, cela requiert l’activité de l’emzyme débranchante qui prend plus de temps pour accomplir son travail.
En effet, la vitesse maximale de la réaction de la glycogène phosphorylase est très supérieure à celle de la réaction de l’enzyme débranchante.
Par conséquent, les branches les plus périphériques du glycogène (~50% des résidus) sont dégradées en quelques secondes dans les muscle en cas de besoins métaboliques intenses.
En quoi sera converti le G1P (produit de la phosphorylase)? À quoi va-t il servir?
Le G1P, produit de la phosphorylase, est convertit en G6P par la phosphoglucomutase, soit pour alimenter la glycolyse dans le muscle, soit pour être hydrolysé en glucose dans le foie.
Un groupement phosphoryle est transféré de la phosphoenzyme active au G1P, formant ainsi le glucose-1,6-bisphosphate (G1,6P), qui rephosphoryle ensuite l’enzyme pour donner le G6P.
Le glucose-1,6-bisphosphate (G1,6P) est donc un intermédiaire de réaction.
Vrai ou faux? La dégradation et la synthèse du glycogène se font par les mêmes voies.
Faux. La dégradation et la synthèse du glycogène se font par des voies séparées.