Régulation du métabolisme Flashcards
Donnez la définition du métabolisme
Ensemble des réactions chimiques qui se déroulent au sein d’un être vivant pour lui permettre de se maintenir en vie, de se reproduire, de se développer et de répondre au stimuli de son environnement
Que permet la régulation?
C’est un système élaboré qui permet de synchroniser les différentes voies métaboliques
Quelles sont les cinq fonctions du métabolisme?
- Produire de l’énergie
- Extraire les substrats du milieu extérieur
- Synthétiser des macromolécules
- Dégrader les composantes et éliminer les déchets
- Assurer le renouvellement des composantes
Quels sont les trois aspects de la régulation du métabolisme?
- Moléculaire
- Morphologique
- Physiologique
L’aspect moléculaire de la régulation du métabolisme dépend de…
l’état énergétique de la cellule et de la présence des molécules impliquées dans la voie
En quoi consiste l’aspect moléculaire la régulation du métabolisme?
- Vision d’ensemble de la voie métabolique (Ex. Voie de la Glycolyse)
- Quelques étapes/réactions décisives (Ex. Réaction de l’hexokinase)
- Mécanismes régulateurs (Ex. Régulation de la PFK)
En quoi consiste l’aspect morphologique de la régulation de métabolisme?
- Zonation des organes/tissus (Organes/tissus cible)
- Compartiments intracellulaire (Enzyme non active hors du compartiment)
- Transport membranaire (aspect physiologique aussi)
En quoi consiste l’aspect physiologique de la régulation de métabolisme?
- Flux de substance dans l’organisme (nutrition, médicaments, …)
- Spécialisation des organes (Foie, Reins, Muscles, tissus adipeux, …)
- Homéostasie et signalisation (détection des taux sanguins)
- Régulation hormonale (âge, activité physique, …)
En quoi consiste de cycle de Cori?
C’est le résultat de la communication entre les organes: C’est le cycle qui apport de l’ATP du foie au muscles et qui permet de faire la contraction musculaire
Donnez deux exemples de communication entre les organes
- Cycle de Cori
- Cycle de glucose-alanine
Donnez trois exemples de communication entre les cellules
- Transport cellulaire
- Signalisation cellulaire
- Microbiome
Qu’est-ce que le microbiome?
C’est l’ensemble des génomes des microorganismes colonisant l’organisme d’un animal. On les considère collectivement pour une raison pratique
Qu’est-ce que le microbiote?
C’est l’ensemble des microorganismes peuplant un micribiome, c’est-à-dire un milieu de vie bien défini
Quels sont les rôles du microbiome?
Les bactéries qui vivent en commensalisme avec le corps des animaux y jouent des rôles très importants, dont la digestion et la défense contre les organismes pathogènes
Quelles sont les caractéristiques du microbiome?
- Il est spécifique/unique à chaque personne
- Il indique l’histoire (emplacement où une personne est allée)
- Il indique les maladies d’une personne
- Peut être un marqueur en criminalistique (Temps de mort, Indicateur de tombe, Empreinte génétique)
Les organes doivent réguler les activités de leurs voies selon…
- leurs besoins métaboliques
- la disponibilité de carburant dont l’apport est intermittent
Quels sont les trois états nutritionnels?
- Prandiale : Prise de repas / Post-prandiale : Après le repas
- Jeûne court : Quelques heures
- Jeûne long : Plus de trois jours
Quelle est la source d’énergie lors de l’état prandiale et post-prandiale?
Le glucose provenant de l’intestin (alimentation)
Quelle est la source d’énergie lors de l’état de jeûne court?
Formation de glucose à partir de l’AcétylCoa formé par la dégradation des acides gras en réserve dans les tissus adipeux
Quelle est la source d’énergie lors de l’état de jeûne long?
Formation du glucose à partir de la dégradation des protéines en acides aminés
et
Formation de glucose à partir de l’AcétylCoa formé par la dégradation des acides gras en réserve dans les tissus adipeux
En quoi consiste de cycle glucose-alanine?
- Se produit lors d’un exercice vigoureux
- C’est le transport du glucose du muscle au foie en passant par l’alanine (Le glucose fait la glycolyse dans le muscle et est dégradé en pyruvate puis en alanine par transamination, retour au foie et réaction inverse pour donner le glucose)
- Transport de l’azote des muscles vers le foie pour faire le cycle de l’urée
Quelles sont les formes de réserves d’énergie dans le corps?
- Glucose en Glycogène (Foie et muscle)
- Acides gras en Triacylglycérol (Foie et tissus adipeux)
- Acides-aminés en protéines (Muscle)
Quels sont les organes régulés dans le métabolisme de l’énergie et quelles sont leurs fonctions?
- Le foie (Fonction glycogénique et néogucogénique: Redistribution du glucose au autres organes)
- Les muscles (Fonction glycogénique: Utilisation du glucose pour ses propres besoins)
- Les tissus adipeux (Fonction lipogénique: Libération d’acide gras et de glycérol)
Quels sont les organes sécréteurs dans le métabolisme de l’énergie et quelles sont leurs fonctions?
- Les reins (Élimination des déchets et de l’ammoniac)
- Les poumons (Oxygénation, épuration, CO2)
Qu’est-ce qui déclenche la sécrétion de l’insuline?
La concentration en glucose dans le sang augmente de presque deux fois la normale après un repas
Quels sont les trois facteurs qui peuvent être responsables du diabète?
- La glucokinase (mutation cause une rare forme de diabète)
- Le rapport NAD+/NADH *
- Le rapport ADP/ATP *
- Le déclin du fonctionnement mitochondrial lié à l’âge pourrait être un facteur du développement de diabète avec la vieillesse
Quelles sont les fonctions de l’insuline?
- Commande l’utilisation et le stockage des combustibles (muscles et autres tissus, tissus adipeux, foie)
- Augmente le nombre de transporteurs GLUT4 à la surface des cellules (situées dans les membranes de vésicules intracellulaire : augmente la vitesse d’entrés du glucose dans les cellules)
- Stimule la capture des acides gras (active la lipoprotéine lipase (LPL): permet de retirer les aG de lipoprotéines pour leur capture et stockage)
- Modifie l’équilibre ana-/catabolisme du glycogène (active la glycogène synthétase : Accélération de la synthèse de glycogène)
Quel est l’avantage du système de régulation du glycogène par l’insuline?
Une seule kinase fait pencher l’équilibre vers la synthèse ou la dégradation du glycogène
Quel est l’effet de la signalisation par l’insuline sur la régulation du glycogène?
La signalisation par l’insuline active des phosphatages qui déphosphorent (active) la glycogène synthétase et désactive la glycogène phosphorylase
Quel est le résultat de la signalisation par l’insuline sur la régulation du glycogène?
Une accélération de la synthèse du glycogène et une diminution de la vitesse de la glycogénolyse
Quelle est l’enzyme qui active l’anabolisme du glycogène?
La phosphatase
Quelle est l’enzyme qui active le catabolisme du glycogène?
La phosphorylase kinase
Qu’est-ce qui déclenche la sécrétion du glucagon et des catécholamines?
La diminution de la concentration du glucose sanguin sous la normale des heures après un repas
Quel est le rôle du glucagon et des catécholamines?
Stimuler la formation de glucose
Quelles sont les trois autres hormones produites par le tissus adipeux?
La leptine, l’adiponectine et la résistine
Quel est le rôle de la leptine (hormone)?
C’est une hormone polypeptidique de 146 acides aminés servant de signal de satiété, elle agit sur l’hypothalamus pour supprimer l’appétit. Le taux de lettone est proportionnel à la quantité de tissus adipeux
Quel est le rôle de l’adiponectine (hormone)?
C’est une hormone polypeptidique de 247 acides aminés qui agit sur divers tissus en activant la protéine kinase AMP dépendante (AMPK) et provoque l’augmentation de la combustion de glucose et des acides gras
Quel est le rôle de la résistine (hormone)?
C’est une hormone peptidique de 10 acides aminés qui bloque l’activité de l’insuline. Les taux de résistine augmente avec l’obésité qui explique un gain de poids et la diminution de la réponse à l’insuline
Quelles sont les autres hormones produites par le système digestif?
Environ 20 hormones différentes à fonctions variées dont: les incrétines les oligopeptides PYY, les cholécystokinines et les ghrélines
Quel est le rôle des incrétines (hormones) ?
Elles sont libérés par les intestins et augmentent la sécrétion d’insuline
Quel est le rôle de oligopeptide PYY (hormone) ?
Sa libération est déclenchée spécialement par un repas riches en protéines, elle agit sur l’hypothalamus pour réprimer l’appétit.
Quel est le rôle des cholécystokinines (hormones) ?
Elles sont libérées par l’intestin et réprime l’appétit
Quel est le rôle de la ghréline (hormone) ?
C’est un peptide de 28 acides aminés produit par l’estomac, sa production augmente pendant le jeûne et diminue immédiatement après un repas
C’est la seule hormone intestinale qui stimule l’appétit
Qu’est-ce que la charge énergétique adénylique (CEA) de la cellule ?
c’est une mesure de l’énergie disponible à un instant donné dans une cellule. En théorie: la valeur peut varier de 0 (il n’y a que le l’AMP) à 1 (il n’y que de l’ATP: cellule au repos)
Permet de garder constante l’homéostasie énergétique, l’hypothalamus contrôle la prise alimentaire et la dépense énergétique selon les informations reçues des tissus périphériques
Quels sont les rôles de la protéine kinase AMP-dépendante (AMPK) ?
- C’est une enzyme clé de la régulation du métabolisme énergétique
- Elle active la production de F2,6BP qui augmente le flux de la glycolyse
- Elle inhibe la production de malonyl-CoA qui inhibe la synthèse des acides gras
Quelles sont les voies qu’active la protéine kinase AMP-dépendante (AMPK) ?
- La glycolyse cardiaque
- Le transport glucose
- L’oxydation des acides gras
- L’oxydation des acides gras, l’utilisation du glucose par le COEUR
- L’oxydation des acides gras, la glycolyse, l’utilisation du glucose par les MUSCLES
Quelles sont les voies qu’inhibe la protéine kinase AMP-dépendante (AMPK) ?
- La synthèse des acides gras
- La lypolyse
- La synthèse du cholestérol
- La synthèse des triglycérides
- La synthèse du glucagon
- La synthèse des protéines
- La sécrétion d’insuline (Pancréas)
- La synthèse d’acides gras et de cholestérol (Foie)
- La synthèse des acides gras et la lipolyse (tissus adipeux)
Quels sont les types de graisses chez l’humain?
- La graisse sous-cutanée
- La graisse viscérale
- Le tissus adipeux brun
Quels sont les deux types de diabète?
Diabète de type 1: maladie auto-immune où le système immunitaire détruit les cellules Bêta du pancréas. Traitement avec de l’insuline purifiée, thérapie génique…
Diabète de type 2: Plus fréquent, se caractérise par une insulino-résistance qui est l’incapacité du corps à répondre des concentrations normales ou élevées d’insuline
Qu’occasionnent les fortes concentrations de glucose circulant dans le corps?
Peut mener à la glycosylation de protéines pouvant s’accumuler et endommager les tissus
Qu’est-ce que le diabète?
Une maladie du métabolisme glucidique qui affecte aussi le métabolisme lipidique, car l’insuline stimule normalement la synthèse des TAG et réprime la lipolyse
Les diabétiques non stabilisés métabolisent les acides gras au lieu des glucides et produisent des corps cétoniques (haleine d’acétone)
Qu’est-ce qu’un syndrome métabolique ?
Désigne l’association d’une série de problèmes de santé ayant en commun un mauvais métabolisme corporel. Ce n’est pas une maladie, mais un regroupement de facteurs de risque.
Quels sont les facteurs de risque du syndrome métabolique?
- Taux d’insuline anormalement élevé
- Hypercholestérolémie
- Hypertension
- Obésité abdominale
- Hyperglycémie
- TAGs sanguin élevés
- Inflammation chronique, athérosclérose
- Moins de leptine et d’adiponectine et plus de résistine
- TNF alpha élevé
Comment traiter le syndrome métabolique?
- Traitement par un changement dans le mode de vie alimentaire et exercice pour la perte de poids
- Médicaments pour augmenter la sensibilité à l’insuline et soulager certains symptômes
- La metformine améliore les symptômes en activant l’AMPK dans le foie et autres tissus
Quels sont les effets de la metformine?
- La production hépatique de glucose est supprimée par une diminution de l’expression de la PEP carboxykinase et de la Glucose-6-phosphatase
- La metformine via l’AMPK augmente la capture du glucose et l’oxydation des acides gras
Que sont les médicaments de la classe des thiazolodinediones (TZD) ?
- Elles agissent via des récepteurs intracellulaire appelés récepteurs activés par les proliférateurs de péroxysomes (PPAR)
- Augmentent le taux d’adiponectine et diminuent la résistine
- Augmentation de la sensibilité à l’insuline
