Métabolisme du glycogène Flashcards
? est une des principales sources énergétiques métaboliques.
Les organismes supérieurs évitent de se trouver à court d’énergie en ? le glucose en excès sous forme de polymères de masse moléculaire élevée appelés ?. Ils peuvent être rapidement dégradés en cas de besoin métabolique.
Chez les plantes, le glucose est stocké sous forme ? (mélange de ? + ?)
Chez les animaux, le polysaccharide de réserve est ?
glucose
polymérisant
polysaccharides
amidon (amylose 0,30 et amylopectine 0,70)
glycogène (fait de maltose (glucose), ramification à tous les 8 à 12 résidus, ramification avec liaison alpha 1-6, liaisons alpha 1-4)
Le glycogène comprend : (3 éléments)
Le glycogène se trouve sous forme de ? de 100 à 400 A de diamètre.
Les 2 types de cellules qui ont le plus besoin de glycogène =
Le glycogène fournit une réserve énergétique d’environ ?
- Extrémités non réductrices
- Extrémité réductrice
- Points d’embranchement
*Les ramifications permettent la dégradation rapide du glycogène.
granules cytoplasmiques
Cellules musculaires (1-2% de glycogène en poids)
Cellules hépatiques (10% glycogène en poids)
12 heures
Pourquoi le corps humain utilise le glycogène comme réserve énergétique?
Pourquoi ne pas utiliser les lipides qui sont beaucoup plus abondants? (3 grandes raisons)
1- Rapidité : muscles ne peuvent pas mobiliser les lipides aussi rapidement que le glycogène.
2- Résidus d’acides gras des graisses ne peuvent pas être métabolisés en conditions anaérobiques.
3- Les animaux ne peuvent pas directement convertir les acides gras en glucose. (plantes ont cette capacité mais pas les animaux)
Dégradation du glycogène
Dans les muscles : ?
Dans le foie : ?
Besoin en ATP provoque transformation du glycogène en glucose-6-phosphate qui est ensuite dégradé par la voie glycolytique.
En cas d’hypoglycémie, glycogène est dégradé en glucose-6-phosphate, hydrolysé en glucose par l’enzyme glucose-6-phosphatase (exprimée seulement dans le foie et le rein).
La dégradation du glycogène implique la participation de 3 enzymes :
1 - Glycogène phosphorylase : libère une unité de glucose (glucose-1-phosphate) qui se trouve à au moins 5 unités d’un point de branchement sur l’extrémité non-réductrice.
2 - Enzyme débranchante : enlève les ramifications du glycogène, permettant ainsi que l’action du glycogène phosphorylase soit complète. Cette enzyme enlève aussi les unités glycosyle liées en alpha 1-6 pour donner du glucose. 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.
3- Phosphoglucomutase : assure conversion G1P en G6P. Le G6P peut être métabolisé via glycolyse (comme dans le muscle) ou être hydrolysé en glucose (comme dans le foie).
Glycogène phosphorylase
Régulée à la fois par ? et ?
Inhibiteurs allostériques = ?, ? et ?
Activateur allostérique = ?
Les 2 formes de phosphorylase :
La phosphorylase contient du ? indispensable à son activité.
Intéractions allostériques + modifications covalentes
ATP + G6P + glucose
AMP
Phosphorylase a (chaque sous-unité est phosphorylée) + Phosphorylase b (pas phosphorylée)
pyridoxal-5-phosphate (PLP) dérivé vitamine B6, aussi lié de façon semblable à de nombreuses enzymes impliquées dans le métabolisme des acides aminés
Vitesse maximale de la réaction du glycogène avec glycogène phosphorylase vs enzyme débranchante?
Vitesse max réaction glycogène phosphorylase est vraiment supérieure à celle de la réaction de l’enzyme débranchante. Par conséquent, les branches les plus périphériques du glycogène (environ 50% des résidus) sont dégradés en quelques secondes dans les muscles en cas de besoins métaboliques intenses.
La phosphoglucomutase
Produit de la phosphorylase (G1P) est convertit en ? par cette enzyme pour alimenter glycolyse dans le muscle soit pour être hydrolysé en glucose dans le foie.
Intermédiaire =
G6P
glucose-1,6-bisphosphate (a reçu groupement phosphoryle de la phosphoenzyme active, puis rephosphoryle l’enzyme pour donner le G6P)
Synthèse du glycogène
La dégradation et la synthèse du glycogène se font par des voies ?
La conversion directe de G1P en glycogène et Pi est thermodynamiquement ?
Le glucose entre dans les cellules via ?. Il est converti en ? par hexokinase/glucokinase. (Comparaison de leur Km?) Puis, le ? est transformé en ? par ?.
La synthèse du glycogène, aussi appelée ?, nécessite une étape exergonique supplémentaire : ?
différentes
défavorable (delta G positif)
transporteur de glucose
G6P
Hexokinase a un km très faible (capte en priorité glucose quand il n’est pas dans le sang).
Glucokinase a un km très élevé (il faut bcp de glucose, après repas, on stock)
G6P est transformé en G1P par la phosphoglucomutase
glycogénogenèse
formation de l’uridine diphophate glucose (UDP-glucose)
Nommer les enzymes qui catalysent les 3 réactions de la synthèse du glycogène :
1- UDP-glucose pyrophosphorylase
2- Glycogène synthase
3- Enzyme branchante
Synthèse du glycogène : UDP-glucose pyrophosphorylase
Cette enzyme catalyse la réaction entre ? et ?
1- L’échange du pyrophosphate pour donner de l’UDPG a un delta G ?
2- Puis, le PPi formé est hydrolysé dans une réaction très exergonique catalysée par ? omniprésente. (pousse réaction globale vers la droite, vers les produits)
G1P et UTP
proche de 0
pyrophosphatase inorganique
Synthèse du glycogène : glycogène synthase
Cette enzyme catalyse ? de l’unité glycosyle de ? au groupement ? d’une des extrémités ? du glycogène pour établir une liaison glycosidique ?.
Réaction favorable ou défavorable?
Pour chaque molécule de G1P incorporée dans le glycogène puis regénérée, une molécule de ? est hydrolysée en ? et Pi.
La regénération de cette molécule est assurée par une réaction de ? de groupement phosphate catalysée par ?
le transfert
l’UDPG
C4-OH
non réductrices
alpha (1-4)
favorable
UTP
UDP
transfert
nucléoside diphosphate kinase
Synthèse du glycogène : glycogène synthase (suite)
Elle ne peut ? une chaîne d’unités glycosyle à liaisons ? déjà existante.
Comment est donc initiée la synthèse du glycogène?
Première étape =
qu’allonger
alpha (1-4)
Liaison auto-catalysée d’un résidu glucose à une protéine appelée glycogénine.
La glycogénine ajoute ensuite à la chaîne de glucane jusqu’à 7 résidus glucose supplémentaires fournis sous forme d’UDPG, formant ainsi une « amorce » d’initiation pour la synthèse du glycogène.
Une fois amorcée, la glycogène synthase intervient et allonge progressive la chaîne de glucane.
La glycogène synthase et la glycogénine se trouvent à un rapport de 1:1 dans les granules de glycogène.
Synthèse du glycogène : l’enzyme branchante
Puisque la glycogène synthase ne catalyse que la formation de laisons alpha (1-4), ce qui donne l’a-amylose, la structure branchée du glycogène est obtenue par une autre enzyme ? (enzyme branchante) différente de ?
Les branches sont formées par le transfert de segments de chaîne terminaux contenant environ ? sur les groupements C6-OH de résidus glucose de la même chaîne ou d’une autre chaîne.
Chaque segment transféré doit provenir d’une chaîne d’au moins ? et le nouveau point de branchement doit se trouver à plus de ? d’autres points de branchement.
amylo-(1,4 1,6)-transglycosylase
enzyme débranchante
7 résidus glycosyle
11 résidus
4 résidus
Contrôle du métabolisme du glycogène
L’activité de la glycogéne synthase et phosphorylase doit être très bien contrôlée.
Il ne faut pas que les 2 voies (exergoniques et favorables) fonctionnent ? car sinon il y aurait une hydrolyse ? en pure perte.
L’activité de ces 2 enzymes est régulée par ? et ?
simultanément
d’UTP
des intéractions allostériques et des modifications covalentes enzymatiques (mod cov sont elles-mêmes contrôlées par des hormones)
La ? est une enzyme multimérique composée de 4 tétramères. Chaque tétramère est composé de ? (description)
Calcium est libéré comment dans le foie VS muscle?
Meilleure activation = ?
Possible d’activer aussi avec seulement = ?
phosphorylase kinase
4 sous-unités : 3 régulatrices (alpha et beta activatrices lorsque phosphorylées, 8 inhibitrice en absence de Ca2+ donc inactivée en présence) ET une sous-unité catalytique Y
Foie = suite à stimulation hormonale
Muscle = suite à contraction musculaire
a et B phosphorylés et calcium sur 8
Juste calcium sur 8
Régulation de l’activité de la phosphorylase
Rôle des modifications covalentes
La phosphorylase b active fait la même chose que ?
la phosphorylase a
