Spécialisation, intégration et coordination des différents métabolismes Flashcards
D’où vient le glucose ?
- Alimentation
- F
Glycogè,e : à partir de la glycogénolyse
Le glycogène hépatique va participer au maintien de l glycémie tannique que le glycogène stocké dans le muscle va donner de l’énergie grâce à sa dégradation - Néoglucogenèse hépatique : synthèse de glucose à partir de précurseurs AA, lactate et glycérol
Comment le glucose est-il transformé en énergie ?
Le glucose sera dégradé pour donner de l’énergie lors de la glycolyse en conditions aérobies ou anaérobies (régulation PFK1/PFK2, PK)
Comment le glucose entre et sort de la cellule ?
Les 2 types de transporteurs de glucose sont les GLUT et les SGLUT. La grande différence entre ces 2 transporteurs est que le SGLUT a besoin d’énergie pour fonctionner alors que le GLUT n’en a pas besoin puisque le glucose va passer par diffusion facilitée
Le glucose va entrer par SGLUT1 et à chaque fois qu’un glucose rentre, un sodium doit rentrer aussi. Pour que le sodium rentre il va falloir une autre pompe qui fait sortir le sodium; la pompe Na+/K+ ATPase
Il existe différents GLUT qui vont se retrouver sur les différents tissus; GLUT 1 est à peu près sur tous les tissus, GLUT3 est plutôt au niveau du cerveau, GLUT4 est le seul insuline-dépendant, il est présent au niveau du cœur, du muscle et du tissu adipeux
Tissus insuline-sensibles vs tissus insuline-insensibles
Certaines GLUT sont des tissus insuline insensibles cad que le glucose va pouvoir pénétrer dans cet organe de façon indépendante de l’insuline, ainsi, l’entrée et la consommation de glucose va dépendre de la glycémie.
D’autres sont des tissus insulino-sensibles, comme le GLUT4 (muscle, tissu adipeux) l’entrée et la consommation de glucose va dépendre de la consommation en insuline
Pourquoi le GLUT4 va répondre à l’insuline ?
Le GLUT4 a 2 localisations ; transmembranaire et microsomale
L’insuline va se fixer sur la cellule avec des récepteurs et activer des voies de signalisations. Normalement, dans une cellule non stimulée, le GLUT4 se trouve au niveau de vésicules intracellulaires. Avec l’insuline, les vésicules vont venir au niveau de la membrane plasmique, ce qui va permettre d’augmenter l’espression de ce GLUT4 au niveau de cette membrane
Que peut-on dire du cerveau et de sa glucodépendance ?
Le cerveau est un consommateur de glucose, c’est un tissu gluco dépendant
Au niveau du cerveau les vaisseaux sanguins qui amène le glucose mais aussi tous les autres nutriments ont une structure particulière ; la barrière hémato-encéphalique
La BHE:
- est constituée de micro-vaisseaux (capillaires)
- les capillaires sont entourés de pieds astrocytaires et du péricyte
- est très peu perméable
- imperméable aux AG = seulement le glucose et les corps cétoniques peuvent passer cette barrière
Le cerveau va utiliser de la glycolyse aérobie pour faire de l’énergie
Le cerveau se nourrit de glucose, mais en cas de jeune on va avoir une prise de relai par les corps cétoniques synthétisés par le foie
Si le jeune est prolongé, le cerveau peut utiliser le glucose issus de la néoglucogenèse hépatique
Comment se forme les plaques amyloïdes ?
Il existe des maladies génétiques dues à des déficits en transporteur GLUT1. Le GLUT1 va avoir des mutations et donc le glucose va avoir du mal à entrer dans le cerveau et cela va induire une anomalie au niveau de la micro-circulation du cerveau : la BHE va devenir très perméable. Il va en résulter la formation de plaques amyloïdes ainsi qu’un déficit énergétique, une hypoperfusion, une altération de l’homéostasie du cerveau
Que peut-on dire des globules rouges ?
Le globule rouge va utiliser exclusivement du glucose, mais le glucose va subir une glycolyse anaérobie car il n’y a pas de mitochondrie dans le globule rouge. La glycolyse va alors s’arrêter au pyruvate et se transformer en lactate.
Une autre voie importante dans le globule rouge est la voie des pentoses phosphates.
On a aussi le gluthation réduit qui protège les globules rouges des molécules oxydantes.
Que peut-on dire sur les pathologies de la voie des pentoses phosphates ?
Si cette voie est défaillante, on va avoir une lyse des GR due à une mutation sur la glucose-6-phosphate deshydrogénase, qui entraine une diminution du NADPH.
Chez certains patients, on peut avoir des crises hémolytiques aiguës (insuffisance en NASPH et donc inhibition du système de détoxification)
Pourquoi l’ATP est importante dans le muscle ?
Lors d’une contraction on a besoin d’ATP, on a donc besoin des fibres d’actine-myosine qui doivent être activées pour avoir contraction
Comment peut-on produire de l’énergie dans une cellule musculaire ?
On utilise la réaction de la créatine phosphate, c’est une voie rapide
on peut également utiliser le glucose, ou les acides gras par la bêta-oxydation.
Mais attention ces 3 voies ne peuvent pas être activées en même temps.
Pour un besoin immédiat en énergie, on met en jeu un métabolisme anaérobie analactique.
Ce système est indépendant de la présence d’oxygénationsène, avec une durée d’utilisation de quelques secondes à 1 minute, qui est cependant épuisable rapidement (quantité d’ATP réduite)
C’est une glycolyse anaérobie, glycogène dégradé en pyruvate et utilisé jusqu’au lactate pour produire l’énergie.
Pour un effort prolongé, on va mettre en jeu un métabolisme aérobie, il fabriquera plus d’énergie que le système anaérobie
La néuglucogenèse est mise en route après plusieurs heures d’efforts. Le glycogène est utilisé mais aussi les AG issus des adipocytes où le métabolisme lipidique va permettre la bêta-oxydation qui permet de faire beaucoup d’énergie. Plus l’effort est long plus on utilise des AG pour faire de l’énergie.
Interrelation entre le foie et le muscle
Le recyclage du lactate se fait notamment par le Cycle de Cori. Ce recyclage permet de poursuivre l’effort et d’éviter l’acidose métabolique.
En phase de récupération, la néoglucogenèse lactique contribue à la reconstitution des stocks de glycogène musculaire. En effet, ce lactate va pouvoir passer dans la circulation sanguine, être rechanté dans le foie et où il y aura de la néoglucogenèse
Cette voie est donc importante pour la récupération musculaire car ce lactate (si on arrête l’exercice) va pouvoir redonner du glycogène.
Que peut-on dire des myopathies métaboliques ?
Les myopathies métaboliques sont des pathologies qui touchent la lactate déshydrogénase. Chez les patients chez qui cette enzyme ne fonctionne pas bien, on retrouve une inaptitude à l’effort puisque le muscle est en incapacité à produire la lactate.
Ils seront en hypolactacidémie = diminution du taux de lactate dans le sang
Associez différents types d’efforts à différents voie énergétique
Exercice court et intense => créatine phosphate puis glycolyse anaérobie
Exercice plus long => glycolyse aérobie
Endurance/Marathon => glycogenolyse + lipolyse
Le muscle cardiaque
le coeur a besoinnde contractions constantes. Il aura besoin d’un transport actif ionique transmembranaire très important. Cela va demander beaucoup de substrats pour donner de l’ATP:
les plus utilisés par le coeur sont les AG (60%) qui proviennent des TG (soit apportés par les lipoprotéines soit AG libres qui viennent de la lipolyse du tissu adipeux)
Le coeur peut utiliser d’autres substrats; lactate, glucose, corps cétoniques, AA
Les TG arrivant dans le coeur par lipoprotéines vont être clivés par la lipoprotéine lipase pour donner les AG, ces AG vont être assimilés et réutilisés pour faire de la bêta-oxydation.
