Biochimie : Mr. Larcher

Objectif:-Revoir les points importants des grandes voies métaboliques

04/03/2019 ASSOCIATION ANGEVINE DU TUTORAT PLURIPASS - 2ATP 1

Stratégie métabolique

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I- Approche globale du métabolisme

➢ Corps = ensemble de cellules regroupées en tissus pour former une unité cohérente

➢ Structures déterminent les fonctions➢ Homéostasie: l’organisme s’adapte en permanence afin de

fonctionner à l’équilibre➢ Les voies de synthèse (anabolisme) équilibrent les voies de

dégradation (catabolisme)➢ Nécessite environ 65% de l’énergie➢ Régulé par la messagerie cellulaire

➢ À l’état normal: l’organisme est en équilibre métabolique

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II- Place de la messagerie

1) Message inducteur porteur de l’information2) Émetteur: Synthèse de premiers messagers → cellules cibles3) Relais-Transduction-Intégration: Adaptation à la situation impliquant

des relais intra-cellulaires = seconds messagers4) Effets induits: cibles intracellulaires variées

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➢ Messagerie cellulaire = mécanisme complexe, indispensable au bon f°tde l’organisme et dont le dérèglement peut entraîner nombre de pathologies.

➢ Cas de l’ion calcium Ca2+ et de l’insuline

III- Stratégie métabolique

➢ Métabolisme: orienté soit vers la dégradation, soit vers la mise en réserve; en fonction de la demande de l’organisme

➢ Aliments = polymères → dégradation en nutriments pour l’absorption

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Postprandial Interprandial

= après l’ingestion d’un repas = à distance des repas en période

de jeûne

Métabolisme dominé par l’afflux Métabolisme dominé par l’influx

Orienté vers l‘anabolisme Orienté vers le catabolisme

Synthèse des constituants de

réserve = mise en réserve

Dégradation des substrats

oxydables contenant l’énergie

1- La glycogénogénèse

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Séquences métaboliques

I- Généralités

➢ Glycogène = polymère équivalent de l’amidon du monde végétal➢ 450 g de glycogène répartis dans le fois et les muscles pour une

autonomie de 24H

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Foie Muscle

150g de glycogène 300g de glycogène

10% du poids du foie (1,5kg) 1% du poids des muscles (30kg)

1/3 du glycogène total 2/3 du glycogène total

Usage public Usage privé

II- Les étapes de la synthèse 1° L’amorçage

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1) Activation du G6P en UDP-glucose grâce à la phosphoglucomutase (E1) et la pyrophosphorylase (E2)

2) Formation d’une amorce de glycogène à partir de la Glycogénine et de 8 UDP glucose reliés en 𝜶 1-4

2° L’élongation

Par la glycogène synthase qui additionne des résidus d’UDP-Glucose en 𝜶 1-4

→ Formation de chaine type amylose

II- Les étapes de la synthèse 3° Ramification des chaines :

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Transfert de 6 à 8 glucose liés en α 1-4 sur l’OH en position 6 d’un glucose, grâce a l’enzyme branche ou amylo α1-6 glucane transférase

→ Ramification en α1-6 sur les chaines linéairestous les 3 à 5 glucose

4° Régulation :

Activation de la glycogène synthase par déphosphorylation grace à la phosphatse 1 activée par l’insuline

III – Bilan

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2- La lipogénèse

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I - GénéralitésNéolipogénèse = synthèse d’AG par le foie grâce a l’intrégration d’un excès de glucose .

→ L’homme est capable de faire de la graisse à partir du sucre mais pas l’inverse

- Précurseur : Acétyl~CoA (provient du glucose)

- Dans cytoplasme

- Sur Acide Gras Synthase (AGS)

- Addition séquentielle de C2 après activation sous forme manolyl~CoA (3C)

- Requiert NADPH + H+

- Produit des acides gras de 16 à 18 C

-Régulées par des phénomènes allostériques et hormonaux

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II – Les étapes de la synthèse1° Amorçage

2° Élongation

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Synthèse de malonyl~CoA à partirde l’Ac-CoA par Acétyl~CoAcarboxylase (ACC)(carboxylation grâce à la biotine/vitB8)→ Etape lente, limitante, irréversible, engage la synthèse

AGS → Complexe multifonctionnel formé de 2

monomères identiques:

- Jaune : ACP → fixation du manolyl-CoA.

- Bleu : Enzyme condensant → fixation du

premier acétyl.

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Addition répétitive de 2 carbones sur AGS

Un tour = séquence de 4 réactions :

Condensation → B-cétoacyl synthétase

Réduction → Réductase à NADPH + H+

Déshydratation → Déshydratase

Réduction → Réductase à NADPH + H+

A chaque fin de tour → déplacement de la chaîne saturée en voie de synthèse sur l’enzyme condensant (CYS-SH)

II – Les étapes de la synthèse4° Régulation

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Allostérie

covalente Allostérie simple

Activation Citratation Déphosphorylation de

l’ACC grâce à l’insuline

Inhibition Acyls en

C16 et C18

Phosphorylation l’ACC

grâce au glucagon

III- Bilan

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La néoglucogenèse

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I- GénéralitésNéoglucogenèse : synthèse de glucose a partir de composés non glucidique→ Alanine, lactate, glycérol

- Permet le maintien de la glycémie + restauration des réserves de glycogène

- Dans le foie au niveau du cytosol

- Quand plus assez de glucose pour les tissus gluco-dépendant

- Pas l’inverse de la glycolyse

- Passage obligatoire par la mitochondrie

- Très consommatrice d’E

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II – Les étapes de la synthèse1° Étapes mitochondriale

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1) Carboxylation du Pyruvate en Oxaloacétate par la pyruvate carboxylase + Biotine (vit B8)

2) Réduction de 2 Oxaloacétate en 2 Malate grâce à la malate déhydrogénase mitochondriale→ permet la sortie de la mitochondrie

II – Les étapes de la synthèse2° Étapes cytosoliques

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1) 2 Malate 2 Oxaloactétate

malate déshydrogénase

cytosolique

2) 2 Oxaloacétate donnent 2 Phosphoénolpyruvate (PEP) par décarboxylation

phosphorylante grâce à la PEP carboxykinase

3) PEP Fructose 1-6 biphosphate (F1-6BP)plusieurs étapes

Étapes inverses de la glycolyse, réversibles→

pas de contraintes énergétiques

II – Les étapes de la synthèse

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4) F1-6BP Glucose

→ En 3 étapes dont une réversibles

1- F1-6BP F6PFructose 1-6

biphosphatse

→ Irréversible

→ Inverse de la glycolyse avec PFK1

2- F6-P G6PIsomérase

→ Réversible

→ Inverse de la glycolyse

3- G6P G libre

Glucose 6

phosphatase

hépatique

→ Irréversible

Assure à 90% la libération de glucose dans les sang

III - Régulation3° Régulation

- Cordonnée par la glycolyse et la NGG

- Par des métabolites effecteurs qui agissent sur les kinases et phosphatases:◦ - ATP/AMP bas → besoins d’E

◦ - activation PFK1 → glycolyse

◦ - inhibition de la FBP1 → NNG

- Régulation hormonale→ rapport insuline/ glucagon dépendant de l’alimentation◦ Insuline : hormone post-prandiale→mise en réserve d’E◦ Glucagon : hormone inter-prandiale→ mobilisation des réserves + activation NGG

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III – Bilan

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QCMS

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QCMS8. Concernant les caractéristiques de la période post prandiale, cochez la (les) réponse(s) exacte(s) :

A) Dure environ 8h B) Sécrète du glucagon C) Stocke le glycogène dans le foie et les muscles D) Stocke les triacylglycérols dans le tissu adipeux E) La voie la plus importante de cette période est le catabolisme

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QCMSConcernant la néoglucogenèse, quelle(s) est (sont) la (les) réponse(s) exacte(s) ?

A) C’est la synthèse de glucose à partir de précurseurs glucidiques tel que l’alanine, le lactate, le glycérol

B) Elle nécessite un amorcage dans la mitochondrie

C) Le malate est transformé en oxaloacétate par la malate déshydrogénasecytosolique

D) La transformation du fructose 1-6 P en glucose nécessite 3 réactionsdont 2 irréversibles dont la

dernière étape catalysée par la glucose-6- Phosphatase hépatique

E) Elle est stimulée par le glucagon et une balance ATP/AMP bas

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QCMSConcernant la néoglucogenèse, quelle(s) est (sont) la (les) réponse(s) exacte(s) ?

A) C’est la synthèse de glucose à partir de précurseurs glucidiques tel que l’alanine, le lactate, le glycérol

B) Elle nécessite un amorcage dans la mitochondrie

C) Le malate est transformé en oxaloacétate par la malatedéshydrogénase cytosolique

D) La transformation du fructose 1-6 P en glucose nécessite 3 réactions dont 2 irréversibles dont la

dernière étape catalysée par la glucose-6- Phosphatase hépatique

E) Elle est stimulée par le glucagon et une balance ATP/AMP bas

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QCMSConcernant la glycogénogénèse, cochez la (les) réponse(s) exacte(s) :

A) L’amorcage est la fabrication d’UTP-glucose et d’amorces de glycogèneB) L’élongation consiste à des branchements de résidus glucose par des liaisons en α1-6 C) La ramification permet d’obtenir une structure dense de haut poids moléculaireD) La glycogène synthase intervient dans l’amorcageE) Aucune des réponses n’est exacte

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QCMSConcernant la glycogénogénèse, cochez la (les) réponse(s) exacte(s) :

A) L’amorcage est la fabrication d’UTP-glucose et d’amorces de glycogèneB) L’élongation consiste à des branchements de résidus glucose par des liaisons en α1-6 C) La ramification permet d’obtenir une structure dense de haut poids moléculaireD) La glycogène synthase intervient dans l’amorcageE) Aucune des réponses n’est exacte

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La glycogénolyse

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I- Généralités

Glycogénolyse : dégradation du glycogène qui va libérer des résidus glucose, combustible utilisable par tous les tissus

- Assure tout ou partie de la couverture énergétique des tissus

- Dans le foie et le muscle principalement

- Mécanisme de phosphorolyse

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II- Les étapes de la synthèse

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1) Hydrolyse des liaisons α1-4 sous forme de G1P grâce à la glycogène phosphorylase active

2) Déplacement de 3 glucoses liés en α1-4 sur la chaîne principale grâce à une enzyme débranchante: activité glucanetransferase

3) Hydrolyse du glucose lié en α1-6 grâce à une enzyme débranchante: activité α1-6 glucosidase → Glc libre non phosphorylé

Libération:→ d’un grand nb de G1P→ d’une faible quantité de Glc libre

III- Devenir des produits d’hydrolyse

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- Cordonnée par la phosphoglucomutase magnésium dépendante → Isomérisation du G1P en G6P

- Dans le muscle:• G6P sert de substrat énergétique via la glycolyse

- Dans le foie:• Hydrolyse du G6P par une glucose-6-phosphatase• Enzyme essentiellement hépatique• Libère du Glc libre non phosphorylé• Assure à 90% le maintien de la glycémie

IV - Régulation- Essentiellement au niveau hépatique et musculaire

- Processus couplé et coordonné entre synthèse et dégradation du glycogène

- Contrôle hépatique essentiel:◦ Concentration sanguine en glucose◦ Sécrétions hormonales:

◦ Insuline

◦ Glucagon

◦ Adrénaline

- Au niveau musculaire:◦ Ca2+: pour la contraction◦ Adrénaline= énergie

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V – Bilan

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MERCI DE VOTRE ATTENTION

Si vous avez des questions, n’hésitez pas ue7@asso2atp.fr

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