Module 6 Flashcards
Qu’arriverait-il si l’activité était simultanée entre les sentiers de la glycolyse et la gluconéogenèse?
Cela entrainerait une consommation d’ATP sans accomplir de travail utile et l’énergie chimique serait dissipée en chaleur.
Quelle est la somme des réactions opposées catalysées par la PFK-a et la FBPase-1?
ATP + H2O -> ADP + Pi + chaleur
De quel approvisionnement efficace et constant dépend le métabolisme énergétique des érythrocytes?
L’approvisionnement en glucose sanguin.
Comment est transporté le glucose à l’intérieur des érythrocytes?
Diffusion facilitée
Quel transporteur est responsable de l’entrée du glucose dans les érythrocytes?
GLUT1
Considère-t-on le transport du glucose comme une réaction enzymatique?
Oui
Si on considère le transport du glucose comme une réaction enzymatique, quel est le substrat, le produit et l’enzyme utilisée?
Substrat: glucose externe (Sout)
Produit: glucose interne (Sin)
Enzyme: transporteur GLUT1 (T)
Qu’arrive-t-il à la vitesse de capture de glucose aux concentrations élevées en glucose?
La vitesse de capture approche de sa vitesse maximale (Vmax).
Quelle est l’équivalent de la constante de Michaelis (Km) pour les transporteurs?
Kt
Les étapes du transport du glucose sont-elles réversibles?
Oui
Malgré le fait que les étapes du transport du glucose soient réversibles, le transport se fait toujours vers l’intérieur de la cellule. Pourquoi?
Le transport se fait dans le sens du gradient (plus concentré vers moins concentré).
Pourquoi l’intérieur de la cellule est-elle moins concentrée en glucose que l’extérieur?
Le glucose y et généralement métabolisé dès son entrée.
Vrai ou faux? GLUT1 est toujours saturé par le glucose et opère à Vmax.
Vrai
GLUT1 est le transporteur de quel glucose?
D-glucose
Qu’indique la valeur de Kt plus faible du transport du D-glucose par le GLUT1 que ceux du D-galactose, D-mannose et L-glucose?
GLUT1 possède les 3 caractéristiques du transport passif: vitesse élevée de diffusion, processus saturable et spécificité de substrat.
Combien de gènes codent pour des transporteurs passifs du glucose?
12 gènes avec des propriétés cinétiques uniques, une distribution tissulaire différente et une fonction propre.
Dans quelles régions corporelle trouve-t-on le transporteur GLUT2?
Cellules du pancréas
Cellules hépatiques
Cellules rénales
Le Kt du GLUT2 est-il élevé?
Oui, 17mM ou plus, donc le glucose entre dans les tissus avec une vitesse significative uniquement lorsque la concentration en glucose est élevée.
Quelle est la réponse de GLUT en relation avec la quantité de glucose corporelle?
GLUT2 importe le glucose quand la concentration du glucose sanguin est élevée et exporte le glucose en réponse à une augmentation de la concentration intracellulaire de glucose.
Dans quelles régions corporelle trouve-t-on le transporteur GLUT4?
Muscles squelettiques
Muscle cardiaque
Tissu adipeux
Quelle substance modifie l’activité de GLUT4 et comment?
L’insuline qui signale que la concentration en glucose sanguin est élevée, ce qui augmente l’activité de GLUT4.
Entre les repas, où est entreposé la majorité du GLUT4?
Dans des vésicules lipidiques spécialisées.
Expliquez le processus entre le GLUT4 et l’insuline.
L’insuline relâchée par le pancréas en réponse à l’élévation du glucose sanguin déclenche le mouvement des vésicules contenant le GLUT4 vers la membrane plasmique avec laquelle elles fusionnent, causant l’apparition de GLUT4 additionnel dans la membrane. L’apparition de GLUT4 est rapide et sa fixation au glucose également. Quand les niveaux de glucose reviennent à la normale, la sécrétion d’insuline par le pancréas ralentit et la majorité des GLUT4 sont extraites de la membrane plasmique et remises en vésicules.
Qu’arrive-t-il aux personnes atteintes du diabète?
Elles sont incapables de produire d’insuline et ainsi mobiliser GLUT4 donc elles ont un taux élevé de glucose sanguin qui perdure.
Qu’est-ce qu’un isoforme/isozyme/isoenzyme?
Deux enzymes qui catalysent la même réaction mais qui sont encodées par des gènes différents et qui se trouvent ou non dans les mêmes tissus ou cellules.
Comment se distinguent les isoenzymes?
Propriété cinétique Spécificité Régulation Cofacteur utilisé Distribution intracellulaire
Que représente la distribution des différents isoformes d’une enzyme donnée?
1) Différents patrons métaboliques dans différents organes
2) Localisation différentes et rôles différents dans une même cellule
3) Différents stades du développement des tissus embryonnaires ou foetaux et des tissus adultes
4) Des réponses distinctes des isozymes aux effecteurs allostériques
Quelles 2 enzymes dans le métabolisme du glycogène sont régulées?
Glycogène phosphorylase
Glycogène synthase
Comment sont régulées le glycogène phosphorylase et le glycogène synthase?
Allostérie
Phosphorylation/déphosphorylation
Quel composé contrôle la phosphorylation du glycogène phosphorylase et du glycogène synthase?
Épinéphrine
Glucagon
Quel composé contrôle la déphosphorylation du glycogène phosphorylase et du glycogène synthase?
Insuline
Le glycogène phosphorylase et le glycogène synthase sont-ils activés ou désactivés lorsque phosphorylés?
Glycogène phosphorylase: Activée
Glycogène synthase: Inhibée
Les modulateurs allostériques de la glycogène phosphorylase et de la glycogène synthase sont-ils identiques dans tous les tissus?
Non, ils varient selon le tissu.
La glycolyse et la gluconéogenèse sont-elles endergoniques ou exergoniques dans les conditions cellulaires?
Exergoniques, donc pas de barrières thermodynamiques à une activité simultanée.
Comment assure-t-on que les voies de la glycolyse et de la gluconéogenèse ne sont pas pleinement actives en même temps?
Les concentrations et activités de certaines enzymes sont contrôlées.
À quelles étapes les sentiers de la glycolyse et de la gluconéogenèse sont-elles régulées?
Hexokinase et glucose-6-phosphatase
PFK-1 et FBPase-1
Pyruvate kinase, pyruvate carboxylase et PEPCK
Combien y a-t-il d’isozymes de l’enzyme hexokinase (HK)?
4
Où retrouve-t-on majoritairement chacune des 4 hexokinases?
HK I: Tous les tissus
HK II: Forme prédominante dans les tissus sensibles à l’insuline (ex: muscles et adipocytes)
HK III: expression ubiquitaire et faible
HK IV (glucokinase/GK): Foie et cellules ß du pancréas
Autre que leur emplacement, quelles sont les différences majeures entre les différents isozymes d’hexokinase?
Affinité pour le substrat (Km)
Spécificité
Régulation
Pourquoi les HK I, II et III opèrent-elles presque toujours à Vmax aux concentrations physiologiques de glucose sanguin?
Elles ont une affinité forte pour le glucose (Km faible) et la [glucose] intracellulaire est toujours supérieure à la valeur Km de ces 3 HK.
Quel est l’effet du G6P, soit son produit, sur la réactions catalysée par les HK I, II et III?
La rétroinhibition (allostérie), ce qui maintient l’homéostasie.
Quelles propriétés différencient le HK IV/ glucokinase des autres HK?
1) catalyse la phosphorylation du glucose, du fructose et du mannose mais a une grande spécificité pour le D-glucose
2) affinité pour le glucose est très faible (K0,5 élevé)
3) non inhibé par G6P
Quel est l’intérêt d’un K0,5 aussi élevé chez GK?
Lorsque la [glucose sanguin] est élevée, la GK la convertit pour produire du glycogène et lorsque la [glucose sanguin] est basse, la GK ne peut pas capter le glucose produit par la gluconéogenèse, donc ce glucose peut quitter la cellule pour effectuer un travail.
Que représente le fait que la courbe de vitesse en fonction de la [substrat de GK] est sigmoïdale et non hyperbolique?
Cela indique que c’est une enzyme qui subit un changement de conformation induit par le substrat.
Comment est régulée l’activité de la GK?
Contrôle de sa localisation intracellulaire
Où peut-on retrouver la GK dans la cellule et à quel moment?
Quand la [glucose sanguin] est basse, la GK est séquestrée dans le noyau par une protéine nucléaire (glucokinase regulatory protein/GKRP), isolée des autres enzymes de la glycolyse dans le cytoplasme. Quand la [glucose sanguin] est élevée, GK-GKRP se dissocie et GK se trouve dans le cytoplasme pour phosphoryler le glucose.
Quels mécanismes de régulation sont impliqués dans la régulation de la GK?
Régulation par séquestration de l’enzyme
Régulation avec protéine de régulation
Association de la protéine régulatrice est sous contrôle allostérique (dans ce cas glucose et F6P)
Quel est le rôles des effecteurs allostériques dans la voie de la glycolyse?
Augmenter le flux de la glycolyse quand il y a besoin de générer de l’ATP et de l’inhiber quand l’ATP est produit plus rapidement qu’il n’est consommé.
Comment est-ce que l’ATP inhibe la PFK-1?
Elle se fixe sur un site allostérique, ce qui diminue l’Affinité de l’enzyme pour son substrat, le F6P. L’ADP et l’AMP relèvent l’inhibition par l’ATP.
Quel est l’effet du citrate sur la PFK-1?
Il amplifie l’effet inhibiteur de l’ATP puisqu’il est aussi un effecteur allostérique et diminue le flux de la glycolyse. Le citrate permet à la cellule de coordonner la glycolyse et le cycle de Krebs.
