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http://www.chusa.jussieu.fr/disc/bio_cell FACULTE DE MEDECINE FACULTE DE MEDECINE PIERRE & MARIE CURIE PIERRE & MARIE CURIE PCEM1 CAHIER D’EXERCICES de BIOCHIMIE 2005-2006 EDITE PAR LES ENSEIGNANTS DE BIOCHIMIE 5. Métabolisme Glucido- Lipidique

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http://www.chusa.jussieu.fr/disc/bio_cell

FACULTE DE MEDECINEFACULTE DE MEDECINE

PIERRE & MARIE CURIE PIERRE & MARIE CURIE

PCEM1

CAHIER D’EXERCICESde BIOCHIMIE

2005-2006

EDITE PAR LES ENSEIGNANTS DE BIOCHIMIE

5. Métabolisme

Glucido-

Lipidique

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Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 2

Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

CAHIER D’EXERCICES POUR PCEM1

BIOCHIMIE

V . M E T A B O L I S M EG L U C I D O - L I P I D I Q U E

S O M M A I R EPage

1. MMétabolisme du glycogène …………………………. 3

2. Néoglucogenèse, Voie des Pentoses ...…..……. 4

3. MMétabolisme des lipides ...………………..…........... 6

4. Régulations du métabolisme des glucides

et des lipides en physiopathologie ...…..……...... 9

5. QQ C M ......……....…...….…………………….......….......… 1 4

6. AAnnales…....…...…..……………………….....…...…......... 2 2

Schéma de couverture :Régulation par cascade de phosphorylation de la glycogénolyse(d’après « The cell : a molecular approach, G.M.Cooper »)

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1. METABOLISME DU GLYCOGENE

1.1 Le glucose présent dans la lumière intestinale après un repas va être en grande partie

stocké dans les cellules hépatiques et musculaires (sous forme de glycogène).

a. Indiquer les protéines membranaires que vous connaissez qui sont directement mises en

jeu dans le transport du glucose en précisant pour chacune d’elle sa localisation tissulaire

et éventuellement cellulaire et les caractéristiques du transport.

b. L’élévation de la glycémie résultant de cette absorption digestive de glucose va favoriser

indirectement son stockage sous forme de glycogène :

• indiquez par quels mécanismes

1.2 Quel est l’effet de l’AMP sur la glycogène-phosphorylase ?

Pourquoi cet effet est-il important dans le muscle ?

1.3 Vous vous intéressez à un patient présentant une déficience congénitale en glycogènephosphorylase musculaire; expliquez ce que vous trouverez lorsque vous effectuerez les

analyses suivantes; en comparaison avec un sujet normal.

a. taux de glucose sanguin à jeun ;

b. structure et taux du glycogène hépatique ;

c. structure et taux du glycogène musculaire ;

d. glycémie quand le patient est alimenté avec du galactose ;

e. taux de lactate sanguin après un exercice musculaire intense ;

f. taux du glucose sanguin après l’administration de glucagon.

1.4 Un patient présente une fatigue musculaire lors

d’exercices intenses. L’activité de la glycogène-phosphorylase en réponse aux ions calcium est

mesurée dans un extrait cellulaire de muscle etles résultats figurent ci-contre :

Expliquez brièvement au vu de ces résultatsles signes cliniques observés chez ce patient.

1.5 a. Ecrire la réaction qui conduità la formation de glucose phosphorylé sans intervention d’ATP.

b. Un échantillon de glycogène d’un patient atteint d’une maladie hépatique est incubé avec

de l’acide phosphorique, de la glycogène phosphorylase, de la transférase, et de l’a1-6glucosidase. Le rapport moles de glucose-1-phosphate sur moles de glucose formés dans ce

mélange est de 100.

Quel est le déficit enzymatique chez ce patient ?

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2. NEOGLUCOGENESE

2.1 Dans la néoglucogenèse, lorsqu’on passe du pyruvate au glucose, quatre enzymes sontrequis pour contourner les étapes irréversibles de la glycolyse : vous les citerez et écrirez lesréactions catalysées.

2.2 Variation du lactate sanguin lors d’un exerciceintense.

Les concentrations de lactate dans le plasmasanguin avant, pendant, et après un sprint de 400m sont représentées sur le graphe ci-contre :

a. Pourquoi existe-t-il une augmentation rapide dela concentration de lactate dans le sang ?Quelle est son origine ?

b . Quelle est la cause de la chute de laconcentration de lactate après la fin de lacourse ? Que devient-il ?

c. Pourquoi la concentration de lactate sanguinn’est-elle pas nulle en dehors des périodesd’exercice musculaire intense ?

2.3 Régulation de la Glycolyse et de la Néoglucogenèse.

La concentration de fructose-6P est régulée principalement par l’action de laphosphofructokinase-1 (PFK-1) et de la fructose 1,6 bisphosphatase (FBPase), par lesréactions suivantes :

Fructose-6P + ATP Fructose-1,6 bisphosphate + ADP + Pi

Fructose-1,6 bisphosphate + H2O Fructose-6P + Pi

L’effet du Fructose 2,6 bisphosphate est testée sur l’activité de ces deux enzymes :

a. Interpréter les résultats obtenus. Que pouvez-vous en conclure ?

b. Quelles sont les autres constituants moléculaires pouvant intervenir dans la régulationde l’activité de ces 2 enzymes ?

c. Quel enzyme régule la synthèse du Fructose 2,6 bisphosphate? Quelle est sa régulationdans le foie ?

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2.4 Indiquer la signification métabolique de chacun des ligands allostériques de laPhosphoFructoKinase 1.

2.5 La voie des pentoses phosphates

a. Compléter les case vides avec les noms des métabolites.

b. Donner le nom de l’enzyme qui catalyse la 1ère réaction.

c. Dans quelle voie métabolique peuvent entrer les composés 5 et 6 ?

d. Deux autres composés formés dans la voie des pentoses phosphates sont impliqués dansd’autres voies métaboliques.

Quels sont ces composés et dans quelles voies interviennent-ils ?

CH2OH

CH2O P

C = O

CHO

CH2O P

COO

CH2O P

-CHO

CH2O P

COO

CH2O P

C = O

-

6-phosphogluconate

CH2OH

CH2O P

C = O

CH2O P

CHO

+…

21 3

6 5 4

6P-gluconate

déshydrogénase

CH2OH

CH2O P

C = O

CH2OH

CH2O PCH

2O PP

C = O

CHO

CH2O P

CHO

CH2O PCH

2O PP

COO

CH2O P

-COO

CH2O P

COO

CH2O PCH

2O PP

-CHO

CH2O P

CHO

CH2O PCH

2O PP

COO

CH2O P

C = O

-COO

CH2O P

C = O

-COO

CH2O P

C = O

COO

CH2O PCH

2O PP

C = O

-

6-phosphogluconate

CH2OH

CH2O P

C = O

CH2OH

CH2O PCH

2O PP

C = O

CH2O P

CHO

CH2O PCH

2O PP

CHO

+…

21 3

6 5 4

6P-gluconate

déshydrogénase

6P-gluconate

déshydrogénase

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3. METABOLISME DES LIPIDES

3.1 Destinée des triglycérides alimentaires.

Compléter le schéma ci-dessous au niveau du texte et des réactions des voiesmétaboliques empruntées.

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3.2 Synthèse et destinée des triglycérides dans le foie et dans le tissu adipeux

a. La synthèse des triglycérides nécessite l’activation des acides gras R-COOH : écrire cetteréaction d’activation, en indiquant tous les substrats et produits impliqués ainsi que le nom

de l’enzyme qui catalyse la réaction.

b. Les acides gras ainsi activés réagissent avec le glycérol phosphate.

- Dans le foie, deux substrats peuvent conduire au glycérol phosphate : quels sontces substrats, d’où proviennent-ils et comment donnent-ils du glycérolphosphate ?

- Dans le tissu adipeux la formation de glycérol phosphate est-elle identique à celle

qui a lieu dans le foie ? Commenter.

c . Quelle voie métabolique est représentée par les réactions schématisées ci dessous :compléter les cases vides et écrire les formules du glycérol phosphate et de l’acide

lysophosphatidique (repérées par un trait pointillé)

d. Préciser la destinée des triglycérides - dans le foie ;

- dans le tissu adipeux.

3.3 Quelle est l’origine principale des acides gras utilisés comme source d’énergie par lesmuscles ?

• Quels enzymes sont impliqués ?

• Ces enzymes sont-ils régulés ?

3.4 Quel est le rôle de la carnitine dans le métabolisme des acides gras ?

3.5 La oxydation des acides gras :

a. Indiquez sa localisation dans la cellule.

b. L’oxydation des acides gras fournit de l’énergie sous forme d’ATP. Ce métabolisme débutecependant par une consommation d’énergie : décrivez cette étape.

c. Compléter le schéma page suivante :

d. Quelle est l’autre source d’acétyl-CoA pour la cellule ?

CH2

CH

CH2OH

R-COO-

R-COO-

CH2

CH

CH2OH

R-COO-

R-COO-

CH2

CH

CH2

R-COO-

R-COO-

R-COO-

CH2

CH

CH2

R-COO-

R-COO-

R-COO-

CH2

CH

CH2O P

R-COO-

R-COO-

CH2

CH

CH2O P

R-COO-

R-COO-

Acyl transférase Phosphatase Acyl transféraseAcyl transférase

Ac. lysophosphatidiqueGlycérol phosphate TriglycérideAc. lysophosphatidiqueGlycérol phosphate Triglycéride

R-CO~CoA R-CO~CoA R-CO~CoAH2O

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3.6 La dégradation complète du radical palmityl du palmityl-CoA est effectuée avec desmitochondries de cœur dans un milieu tamponné approprié.

a. Combien de tours sont-ils nécessaires pour l’oxydation complète ?

b. Quel sera le rendement théorique maximum en liaisons « riches en énergie » enl’absence et en présence de dinitrophénol (chiffre rapporté à 1 mole de palmitoyl-CoA) ?

Justifier brièvement votre réponse.

3.7 Synthèse des acides gras

3.7.1 Quel est le substrat de la lipogenèse?

3.7.2 D’où provient-il?

3.7.3 Comment passe-t-il dans le cytosol?

3.7.4 L’acétyl-CoA carboxylase :

• Quelle réaction catalyse-t-elle

• Qelle est sa régulation

3.7.5 Citer les types de réactions permettant l’allongement de la chaîne hydrocarbonée de 2carbones d’un acide gras par l’acide gras synthase.

3.7.6 Ecrire l’équation nette pour la production du palmitate dans le foie à partir d’acétyl-CoA mitochondrial.

3.7.7 Quel est le devenir de ces acides gras dans le foie?

3.7.8 Si la sérine de l’acétyl-CoA carboxylase qui est la cible de la phosphorylation par laprotéine kinase A (PKA), est mutée en alanine, quelles sont les conséquencesattendues sur le métabolisme des acides gras ?

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4. REGULATION DU METABOLISME DES GLUCIDES ET DES LIPIDES E N

PHYSIOPATHOLOGIE

4.1 Quelles sont les réactions régulées de façon coordonnée lors de la dégradation et de lasynthèse du glucose ?

4.2 Néoglucogenèse à partir du pyruvate.

a. Compléter le schéma ci-dessous au niveau des substrats et des enzymes manquants.

b. Cette voie est fortement régulée par les hormones notamment pour l’expression del’enzyme catalysant la formation de phosphoénol-pyruvate.

Quelles sont les hormones concernées et les conséquences sur le métabolismeglucidique ?

4.3 Quelles sont les voies métaboliques associées à la néoglucogenèse ?

• Où sont-elles localisées ?

• Quels sont les substrats et les produits de ces voies ?

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4.4 A. Glycérol1 - De quelle molécule importante du métabolisme énergétique est-il un constituant ?2 - Quelle modification le glycérol doit-il subir avant d’être incorporé dans cette molécule ?

Donner le nom de l’enzyme qui modifie le glycérol et écrire la réaction enzymatique (en

donnant les noms ou les structures des substrats et produits).

3 - Production de glycérol libéré dans la circulation en situation post-absorptive

• Où est-il produit ?

• Sous l’effet de quelle enzyme ?

• Dans quel tissu est-il métabolisé ?

• Quelle voie métabolique va-t-il emprunter préférentiellement ?

B. hydroxybutyrate

1. Compléter les case vides

du schéma ci-contre.

2. Dans quels tissus et dans

quel compartiment de la

cellule a lieu cette série de

réactions ?

3. Dans une cellule bien

oxygénée et pourvue de

mitochondries

fonctionnelles, l’oxydationcomplète d’une molécule de

-hydroxybutyrate en CO2

permettra la formation de

combien d’ATP au

maximum, à partir d’ADP ?

4.5 Quelle est l’origine des acides gras utilisés comme substrats énergétiques par la cellulemusculaire ?

• Quel type de muscle est concerné ?

• Dans quelles conditions physiologiques la cellule musculaire utilise-t-elle des acidesgras ?

• Ce muscle a-t-il d’autres sources énergétiques : lesquelles ?

4.6 Les individus ayant des problèmes de surcharge pondérale, doivent faire attention nonseulement à leur alimentation lipidique (TG) mais aussi à leur alimentation glucidique.Bien que le glucose soit stocké sous forme de glycogène , seules 5 % des réservesénergétiques le sont sous cette forme.

Que se passe-t-il quand l’alimentation contient un excédent glucidique ?

4.7 Utilisation des lipides.

4.7.1 Dans quelle circonstance le taux des acides gras libres et celui du glycérolaugmentent-ils considérablement dans le sang ?

• De quel(s) tissu(s) proviennent-ils ? et comment ont-ils été produits? (Substrat,enzyme impliqué et sa régulation).

• Dans quel(s) tissu(s) seront-ils métabolisés ? et dans quel but ?

Hydroxybutyrate

Enz.1 : déshydrogénase

Coenzyme A

2 Acétyl-CoA

Enz.2 : CoA transférase

Enz.3 :

1

2

3

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4.7.2 Soit le palmitoyl-CoA : CH3 - (CH2)11 - CH2 - CH2 - CH2 - C - S CoA

O

• Combien a-t-il fallu de liaison(s) riche(s) en énergie d’ATP pour former la liaison acyl-thioester ? Justifier votre réponse.

4.7.3 Que se passe-t-il en l’absence de carnityl palmitoyl transférase (CPT 1) ? Justifiervotre réponse.

• Existe-t-il dans la cellule un inhibiteur physiologique de la CPT 1 ? Si oui, citer leet dire dans quelle circonstance physiologique ses effets seront sensibles.

4.7.4 Soit le composé suivant : CH3 - C - CH2 - COOH

O

• Quel est son nom ?

• Quelle est la molécule à 2 carbones qui lui a donné naissance ? Combien en faut-ilpour le synthétiser ? Dans quel(s) organe(s), dans quel compartiment cellulaire et dansquelle circonstance a lieu cette synthèse ?

• Quels sont les dérivés auxquels il donne naissance ? Au cours de quels types deréaction?

• Quel est le devenir du composé initial ?

4.8 Sujet de révision 1A. Soient les voies métaboliques suivantes présentes dans la cellule hépatique :

Gal

G

F

Gal

Glycogène n Glycogène n+1

UTP

G

F

Dihydroxy

acétonephosphate

GLUT2

Glycérol Glycérol

UDP-Gal

G-1PATPATP

F-6P

ATPATP

ATPATP

ATP

Membrane

plasmique

ATP

Cellule hépatique

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Indiquer dans chaque case blanche le nom ou la structure de la molécule correspondante. Les

noms abrégés sont admis pour les coenzymes et les nucléotides, G = Glucose, Gal = Galactose,

F= Fructose.

B. On s’intéresse au métabolisme énergétique du muscle cardiaque en situation post-absorptive, chez un sujet au repos1- Chez un sujet en bonne santé- Indiquer le substrat métabolique qui représente la source majeure d’énergie- Indiquer son tissu d’origine et le nom de la voie métabolique ayant permis de le

produire dans cette situation

- Quel autre type de substrats peut être utilisé en situation post-absorptive tardive ?

- Indiquer le tissu d’origine et le nom de la voie métabolique ayant permis cette production

dans cette situation

2- En pathologie, l’hypertrophie cardiaque (gros cœur) s’accompagne d’un état d’hypoxie(carence relative en oxygène) du muscle cardiaque- Dans ces conditions, quelle autre voie métabolique va être utilisée dans la cellule

cardiaque pour produire de l’énergie ?

- Quels sont les produits qui vont être libérés par la cellule cardiaque ?

- Quel est leur devenir métabolique dans cette situation post-absortpive ?

4.9 Sujet de révision 2

Pour explorer le métabolisme glucidique chez l’homme, on pratique une épreuve dite

« hyperglycémie provoquée par voie orale » qui consiste à donner à boire une solution de glucose

(75g) chez un sujet en situation post-absorptive (12 heures après un repas) et à mesurer dans le

sang la concentration de différents composants avant (temps 0) et après (temps 30 minutes, 1

heure et 2 heures) prise de glucose.

La courbe 1 ci-dessous représente laconcentration du glucose dans le sang (glycémie)

chez un sujet sain

(1g/l = 5,5 mmol/l)

La courbe 2 représente la variation du tauxd’insuline circulante chez ce même sujet

La courbe 3 représente la variation du taux

d’acides gras libres circulants chez ce même sujet

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Au temps 0

a. de quel tissu vient leglucose ?

b. donner le nom des voiesmétaboliques impliquées

dans ce tissu

c . de quel tissu vientl’insuline ?

d. de quel tissu viennent lesacides gras libres ?

e. donnez le nom de la voiemétabolique impliquée

Entre 0 et 30 minutes

a. quelle est l’origine del’augmentation de la

glycémie ?

b. comment expliquez-vousl’augmentation du taux

d’insuline ?

c. comment expliquez-vous ladiminution du taux

d’acides gras libres ?

Entre 30 minutes et 2 heures

- comment expliquez-vous ladiminution de la glycémie ?

On effectue également un dosage des chylomicrons

- au temps 0, quelle valeur attendez-vous ?

Taux élevé

Taux moyen

Absence

- au cours du test , quelle variation pensez-vous observer :

Augmentation

Diminution

Pas de modification

On dose également les corps cétoniques circulants

- au temps 0, quelle valeur attendez-vous ?

Taux élevé du même ordre que laglycémie

Présence à taux faible

Absence

- au cours du test, quelle variation pensez-

vous observer ?

Augmentation

Diminution

Pas de modification

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5. QCM

1. GLYCOGÈNE- TRANSPORT DES OSES

1. Au cours de la contraction musculaire la glycolyseest augmentée. Cette glycolyse exacerbée provientde l’activation de la glycogène phosphorylase par:

a. l’ATP

b. l’AMP

c. le pH bas

d. le dioxyde de carbone

e. le glucose 6 phosphate

2. Le glycogène hépatique est normalementsynthétisé après les repas et dégradé pendant lejeûne. Quels agents peuvent augmenter ladégradation du glycogène dans le foie?

a. l’injection d’insuline

b. un activateur de la protéine phosphatase 1

c. une hormone stimulant la production d’AMPc

d. injection d’adrénaline

e. injection de glucagon

3. La dégradation du glycogène est une sourced’énergie importante pour le muscle en exercice.Combien de liaisons phosphate riches en énergiepeuvent être synthétisées par la dégradation d’uneunité-glucose du glycogène en acide lactique?

a. 1

b. 2

c. 3

d. 4

e. 5

4. Le glycogène hépatique est synthétisé après unrepas et dégradé lors du jeûne. Comment peut-onaugmenter la dégradation du glycogène dans lefoie,

a. en inhibant les récepteurs adrénergiques

b. par une injection de glucagon

c. par une injection d’insuline

d. en activant la protéine phosphatase 1

e. en inhibant la dégradation de l’AMP cyclique

5. Le transport du glucosea. L’entrée du glucose dans les cellules chez l’homme

utilise toujours un transporteur passif à diffusionfacilitée de la famille GLUT.

b. Les protéines de la famille GLUT permettent

l’entrée du glucose et la sortie du glucose 6-phosphate

c. La protéine de transport GLUT2 permet l’entrée etla sortie de glucose dans la cellule hépatique

d. La contraction musculaire active l’entrée du glucose

dans la cellule musculaire

e. L’insuline stimule directement l’entrée de glucosedans la cellule musculaire, adipeuse et hépatique

6. Synthèse et dégradation du glycogènea. L’enzyme glycogène synthase a comme substrat le

glucose 1-phosphate

b. L’addition d’une molécule de glucose à la moléculede glycogène nécessite l’utilisation de deux liaisons

riches en énergie de nucléosides triphosphates

c. La glycogène phosphorylase est capabled’hydrolyser la totalité de la molécule de glycogène

d. La glycogène phosphorylase utilise comme

coenzyme la biotine

e. Le galactose alimentaire est incorporé, aprèsisomérisation, en priorité, dans le glycogènehépatique

7. Régulation du métabolisme du glycogène dans lemuscle

a. la glycogène synthase est activée par

déphosphorylation

b. la glycogène synthase phosphorylée est activéeallostériquement par l’AMP

c.l’adrénaline et le glucagon ont les mêmes effets sur

la glycogénolyse

d. La glycogène phosphorylase peut être activéeallostériquement par l’ATP

e. Le déficit génétique en glycogène phosphorylase

musculaire donne des hypoglycémies à distance desrepas

8. Transport des oses

a. Le galactose et le fructose peuvent utiliser letransporteur GLUT2 pour entrer dans la cellulehépatique

b. Le galactose et le glucose entrent dans la cellule

épithéliale intestinale au pôle apical par untransporteur de la famille GLUT

c. GLUT2 et la glucokinase permettent de détecter

une hyperglycémie au niveau de la celluleb-pancréatique

d. Le transporteur GLUT4 permet de faire entrer duglycérol dans l’adipocyte

e. Le glucose qui entre dans la cellule musculaire est

rapidement phosphorylé et ne peut pas ressortir

9. Métabolisme du glycogène

a . La protéine-phosphatase 1 activée inhibe laglycogène-synthétase et active la glycogène-phosphorylase

b. La glycogène-phosphorylase est le substrat de laphosphorylase-kinase

c. La glycogénine est une des sous-unités de la

phosphorylase-kinase

d. Le métabolisme du glycogène dans le muscle estinversement régulé par l’insuline et l’adrénaline

e. La coupure des chaînes 1-4 du glycogène par la

glycogène-phosphorylase libère du glucose-1-phosphate et nécessite une liaison riche en énergied’ATP

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10. Métabolisme glucidiquea. La principale forme de stockage du glucose dans

les tissus est le glycogèneb. Le glucose sanguin est du glucose librec. Le glycogène musculaire permet de produire duglucose libéré dans la circulationd. La synthèse et la dégradation du glycogène ont lieudans le cytosole. Le foie peut stocker de l’ordre de 500 g deglycogène chez un adulte après un repas

11. Métabolisme glucidiquea. Le transporteur GLUT2 n’est présent que sur les

hépatocytesb. Le transporteur GLUT4 est présent dans lamembrane plasmique de l’adipocyte en absenced’insulinec. La conversion du Glucose 6-phosphate et Glucose1-phosphate demande de fournir une liaison riche enénergie d’ATPd. La glycogène synthase effectue les branchement

en 1-6

e. L’enzyme débranchant libère du glucose libre

12. Métabolisme glucidiquea. Le glucose peut entrer dans toutes les cellules del’organisme à travers des transporteurs de glucose.b. Les globules rouges utilisent le glucose commesubstrat énergétique.c. Le glucose est transporté dans le sang en priorité

par les globules rouges.d. Le glycogène est la principale forme de stockagedes substrats énergétiques dans l’organisme humain.e.La glycogénine est une protéine liée à l’extrémiténon-réductrice d’une molécule de glucose dans lamolécule de glycogène.

13. Métabolisme glucidiquea. La glycogène synthase ajoute du glucose enposition 1-4 dans la molécule de glycogène.

b. La glycogène synthase est active sous forme

déphosphorylée .c. La glycogène phosphorylase musculaire a commerégulateur allostérique l’AMP.d. Dans le foie, la glycogène phosphorylasephosphorylée libère du glucose.e. Dans le muscle, la glycogène phosphorylasedéphosphorylée est activée par l’ATP.

14- Métabolisme glucidique a. Toutes les cellules de l’organisme ont des

transporteurs de glucose b . Le transporteur GLUT4 est spécifique du

galactose c. Le cotransporteut Na+/glucose permet l’entrée

du galactose dans les entérocytes d. La phosphorylation du glucose en glucose 6-

phosphate est catalysée par la glucokinase dans le

muscle e. L’hexokinase catalyse la phosphorylation du

glucose en glucose 1-phosphate

15- Métabolisme glucidique a. La glycogénine permet l’initiation de la chaîne

de glycogène b . La glycogénine lie le glucose de façon

covalente c La glycogène phosphorylase libère du glucose

libre d. Le calcium inhibe la phosphorylase kinase e . Le glucose 6-phosphate produit par la

glycogénolyse dans le foie entre en priorité dans la

glycolyse

16- Métabolisme glucidique a. L’adrénaline active la synthèse de glycogène

dans le muscle b. La glycogène phosphorylase est phosphorylée

par la phosphorylase kinase c . La glycogène phosphorylase sous forme

phosphorylée est active dans le muscle d . L’insuline active une phosphatase qui

déphosphoryle la glycogène synthétase e. L’hépatocyte possède des récepteurs pour le

glucagon

17 Parmi les propriétés suivantes attribuées à laphosphorylase kinase :Indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s). a. Possède pour substrat la phosphorylase b. b. Est stabilisée sous forme active par l’AMP. c. Catalyse une réaction réversible. d. Utilise de l’ATP en libérant de l’ADP et de l’acide

phosphorique. e. Est active sous forme déphosphorylée.

2. NEOGLUCOGENESE – VOIE DES PENTOSES

1. La voie des pentoses phosphatesa. produit du CO2.

b. intervient dans la biosynthèse des nucléotides

c. produit de l’ATP.

d. implique une glucose 6-phosphate déshydrogénasedont le coenzyme est le NAD

+.

e. génère un coenzyme indispensable à la

lipogenèse.

2. Parmi les propositions concernant la voie de laglycolyse laquelle ou lesquelles sont vraies?

a. L’hexokinase a une affinité pour le glucose plus

forte que celle de la glucokinase hépatique.

b. Le fructose 2,6-bisP (F-2,6-BP) est un inhibiteurallostérique de la phospho-fructokinase 1.

c. La pyruvate-kinase hépatique est une enzyme

allostérique inhibée par l’ATP.

d. Les activités phospho-fructokinase 2 et fructose-2,6-bis-phosphatase de l’enzyme bifonctionnelle sontsoumises à une régulation hormonale agissant parl’intermédiaire d’une protéine-kinase A dont l’activité

propre dépend de la concentration d’AMPcyclique.

e. Lorsque la glycémie est basse, la sécrétion deglucagon déclenche une cascade réactionnellecontrôlée par l’AMPcyclique conduisant à un freinagede la voie de la glycolyse.

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3. Parmi les propositions concernant la voie de lanéoglucogenèse (ou gluconéogenèse)

a. elle correspond à la formation de glucose à partirde précurseurs de nature non glucidique.

b. un des précurseurs de cette voie est le lactate.

c. la glycéraldehyde-3-phospho-deshydrogénase estune enzyme utilisée lors de la glycolyse et lanéoglucogenèse.

d. l’oxaloacétate intra-mitochondrial, produit de la

réaction catalysée par la pyruvate-carboxylase, estréduit en malate par une malate-deshydrogénase dontle coenzyme est le FAD réduit (FADH2).

e. le malate transporté à travers la membrane

mitochondriale par la navette du malate est réoxydéen oxaloacétate dans le cytosol grâce à une malate-déshydrogénase dont le coenzyme est le NAD

+.

4. La néoglucogenèsea. Les étapes réversibles de la glycolyse sont utilisées

par la néoglucogenèse

b. La synthèse d’une molécule de glucose à partir de2 molécules de pyruvate utilise 3 fois plus de liaisonsriches en énergie de nucléosides triphosphates quen’en produit la synthèse de 2 molécules de pyruvate à

partir d’une molécule de glucose

c. La néoglucogenèse utilise les coenzymes réduitsproduits par la voie des pentoses phosphates

d. La néoglucogenèse utilise comme substrats, entre

autres, le lactate, l’alanine et l’acétyl CoA

e. La néoglucogenèse est localisée en totalité dans lecytosol

5. Régulation de la néoglucogenèse et de la glycolyse a. La néoglucogenèse est activée lorsque la cellule

hépatique est pauvre en acétyl CoA et riche en ATP

b. Le fructose 2,6-bisphosphate est un inhibiteur de lanéoglucogenèse

c. La régulation de l’enzyme phospho-fructokinase 2/

fructose 2,6 bisphosphatase est covalente

d. L’étape de la glycolyse phospho-énolpyruvate(PEP) -> pyruvate est irréversible et nécessite

plusieurs étapes enzymatiques pour la réverser dansla néoglucogenèse

e. La présence de citrate dans le cytosol indique quela cellule est riche en ATP

6. Métabolisme glucidiquea. Le cerveau utilise en priorité du glucose car il nepeut pas oxyder les acides gras

b. Les globules rouges utilisent en priorité du glucose

car ils ne possèdent pas de mitochondries

c. En période post-absorptive, la glycogénolyse et lanéoglucogenèse ont lieu simultanément dans le foie

d. Le taux de glucose sanguin (glycémie) est le mêmeque l’on soit en situation post-prandiale ou post-

absorptive

e. Le fructose métabolisé dans le foie intègrepréférentiellement la glycolyse

7. Néoglucogenèse et voie des pentose-phosphatesa. Le glycérol peut participer à la néoglucogenèseaprès transformation en d’hydroxyacétonephosphate

b. L’étape 3-phospho-glycérate 1,3-biphospho-glycérate nécessite une liaison riche en énergie d’ATPet est irréversible

c. L’étape de carboxylation du pyruvate est activéepar l’acétyl-CoA dans la mitochondrie

d. Dans le muscle, la néoglucogenèse utilise le lactateproduit par la glycolyse anaérobie

e. Le bilan des réactions d’oxydation de la voie des

pentose-phosphates est :

1 glucose-6-phosphate + 2 NADP+ + H2O

1 ribulose-5-phosphate + CO2+ 2(NADPH,H+)

8. Régulation de la glycolyse et de la néoglucogenèsea. L’ATP et le fructose-2,6-bisphosphate sont desactivateurs allostériques de la phosphofructokinase detype I

b. La phosphoénolpyruvate-carboxy-kinase est induiteen réponse au glucagon

c. L’ATP est un régulateur allostérique de la fructose-1,6-bisphosphatase et de la pyruvate-kinase

d. La phosphofructokinase de type 1 est activée par

l’insuline de façon covalente et allostérique

e. Un régime riche en glucides permet une induction

de la pyruvate-kinase par l’insuline

9. Métabolisme glucidiquea. La glycogène synthase et la glycogènephosphorylase sont activées par phosphorylationb. Le calcium en se liant sur la calmoduline participeà l’activation de la phosphorylase kinasec. La néoglucogénèse aboutit à la production deglucose libre

d. La transformation du pyruvate en oxalo-acétatenécessite une enzyme ayant comme coenzyme labiotine et consomme une liaison riche en énergiee. L’enzyme Fructose 1,6 bisphosphatase estactivée allostériquement par le Fructose 2,6bisphosphate

10- Métabolisme glucidique a. Le glycérol qui est métabolisé dans le foie est

transformé en glycérol-phosphate b . L’alanine et le lactate sont les principaux

substrats de la néoglucogenèse c . L’étape catalysée par la glycéraldéhyde 3-

phosphate déshydrogénase est commune à laglycolyse et à la néoglucogenèse

d. La voie des pentoses-phosphate utilise commepremier substrat le fructose 6-phosphate

e. La voie des pentoses-phosphate produit duNADPH, H+

11. Métabolisme glucidiquea. Les étapes impliquées dans la transformation du

glycéraldéhyde3-phosphate en phosphoénol-pyruvate sont toutes réversibles.b. La néoglucogenèse peut avoir lieu dans le foie etdans le rein.c. L’étape catalysée par la glucose 6-phosphataseest la dernière étape de la glycogénolyse et de laglycolyse.

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d. Le Fructose 2,6-bisphosphate est un inhibiteurallostérique de la Phosphofructokinase de type 1.

e. La biotine est un coenzyme de décarboxylation.

12- Métabolisme glucidique a. La glucose 6-phosphatase catalyse l’étape finale

de la glycogénolyse et de la néoglucogénèse dansle foie

b. La glucose 6-phosphatase est présente danstous les tissus

c. L’étape permettant la synthèse du fructose 6-phosphate à partir du fructose 2,6-bisphosphate estune étape de la néoglucogenèse

d. L’étape de l’oxydation du lactate en pyruvate alieu dans le cytosol

e . Dans la néoglucogenèse l’acétyl-CoA estcarboxylé en pyruvate

13. Métabolisme glucidiquea. La transformation d’une seule molécule de lactateen une molécule de glucose consomme 6 liaisonsriche en énergieb. Les principaux substrats de la néoglucogenèsehépatique sont le lactate et l’alaninec. La voie des pentoses-phosphates permet defournir le ribose 5- phosphate nécessaire à la

synthèse des bases nucléiquesd. Le métabolisme hépatique de fructose nécessitéune fructose1-phosphate aldolase qui produit duglyceraldéhyde et de la dihydroxyacétone-phosphatee. L’enzyme clé du métabolisme du galactose dansle foie produit de l’UDP-galactose et du glucose-1-phosphate

3. LIPIDES

1. Parmi les propositions suivantes relatives à laformation des corps cétoniques, lesquelles sontexactes ?

a. La formation d’acétoacétyl-CoA est un mécanismespontané.

b. L’acétoacétyl-CoA est un ester béta-cétonique.

c. La formation de l’acétoacétyl-CoA nécessitel’apport de 3 molécules d’Acétyl-CoA

d. La formation d’acétone à partir de l’acide

acétoacétique est un mécanisme spontané.

e. Lors de la synthèse des corps cétoniques, l’HMGCoA est un dérivé intermédiaire

2. Parmi ces propositions quelles sont celles qui sontexactes

a. L’acide gras synthase catalyse la synthèse desacides gras jusqu’à l’acide palmitique.

b. Le coenzyme de l’acide gras synthase est le FAD.

c. Chez l’homme, l’acide gras synthase est uncomplexe multienzymatique.

d. Le citrate est un activateur de l’acétyl CoA

carboxylase.

e. Le glucagon active la biosynthèse des acides gras.

3. Le myocarde comme de nombreux tissus utilise lestriglycérides des chylomicrons pour ses besoins

énergétiques. L’utilisation des triglycérides deschylomicrons nécessite l’enzyme suivant

a. acétyl CoA carboxylase

b. glucose 6 phosphate deshydrogénase

c. phospholipase A2

d. lipoprotéine lipase

e. lipase hormono-sensible

4. Bien que le cerveau produise la majorité de l’énergiedont il a besoin grâce au métabolisme du glucoseen aérobiose il peut couvrir la moitié de ses besoins

énergétiques en cas de jeûne prolongé grâce à

a. la glycolyse anaérobie

b. l’oxydation de son glycogène de réserve

c. l’oxydation des acides gras

d. l’oxydation des acides aminés

e. l’oxydation des corps cétoniques

5. Dégradation des lipides

a. La bêta-oxydation a lieu dans toutes les cellules del’organisme

b. Le glycérol libéré par la lipolyse adipocytaire

participe en priorité à la néoglucogénèse hépatique

c. L’activation d’un acide gras en acyl CoA nécessitedeux liaisons riches en énergie de nucléosidetriphosphate

d. L’acyl-CoA à longue chaîne peut traverser la

membrane externe de la mitochondrie

e. La translocase échange une carnitine contre unacyl-CoA

6. Synthèse des lipides

a. La lipogénèse hépatique utilise l’acétyl CoA produit

par la glycolyse

b. Tous les coenzymes d’oxydo-réduction utilisés parla béta-oxydation et la lipogénèse sont dérivés de lanicotinamide

c. L’acétyl CoA utilisé pour la lipogénèse sort

directement de la mitochondrie

d. Les unités à 2 carbones participant à la synthèsede l’acide palmitique proviennent, pour la plupart, du

malonyl CoA

e. La fonction thiol de l’ACP est utilisée pour fixer lamalonyl CoA sur l’acide gras synthase

7. Les corps cétoniques:

a. L’étape catalysée par l’enzyme cétothiolase est

réversible

b. Les corps cétoniques servent à produire l’énergienécessaire à la néoglucogénèse dans le foie

c. Le -hydroxybutyrate produit par le foie ne peut être

utilisé par le muscle à la différence de l’acétoacétate

d. L’utilisation de l’acétoacétate dans le muscle a lieu

dans la mitochondrie

e. Le bilan de l’oxydation d’une moléculed’acétoacétate dans le muscle est équivalent à celuide 2 molécules d’acétyl CoA

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8. Métabolisme lipidique

a. Les acides gras libérés par la lipolyse sonttransportés par l’albumine sous forme d’acyl-CoA

b. Les muscles pauvres en mitochondries utilisent

préférentiellement les corps cétoniques

c. La lipogenèse permet de fabriquer des acides grasà partir du glucose alimentaire en excès

d. Les chylomicrons sont des lipoprotéines riches entriglycérides synthétisées par les cellules épithélialesintestinales

e. Les triglycérides alimentaires sont intégrés sans

transformation dans les chylomicrons

9. Métabolisme lipidique

a. Les lipases catalysent l’estérification destriglycéridesb. L’acétyl-CoA est produit par l’oxydation desglucides et des lipidesc. L’acétyl-CoA peut servir à la synthèse du glucose

après carboxylationd. Les acides gras provenant des triglycéridesalimentaires se retrouvent dans les triglycéridesportés par les chylomicronse. La bêta-oxydation est une voie spécifique dumuscle

10. Métabolisme lipidique

a. Les acides gras sont activés en acyl-CoA dans lecytosol

b. Cette activation consomme 2 liaisons riches enénergie

c. Les enzymes de la béta-oxydation ne sont pasrégulées

d. La béta-oxydation est une suite de 4 réactionsenzymatiques dont 2 sont des oxydo-réductions ayantcomme coenzyme le FAD/FADH2

e. Le rendement énergétique en liaisons riches enénergie de l’oxydation d’un acide gras est identiqueen aérobiose et anaérobiose

11. Métabolisme lipidique

a. La lipogénèse est la synthèse de triglycérides àpartir d’acides grasb. La lipogénèse a lieu exclusivement dans le foie etles musclesc. Dans le cytosol, c’est le citrate qui est précurseurde l’acétyl-CoA nécessaire à la synthèse des acidesgrasd. L’oxalo-acétate libéré par hydrolyse du citrate dans

le cytosol est oxydé en malatee. L’enzyme malique a comme coenzyme le NADP

+

12. Métabolisme lipidique

a. L’acide gras synthase a comme coenzyme lié ungroupement ACP

b. L’acide gras synthase a comme unique substrat lemalonyl-CoAc. L’acide gras synthase synthétise du palmitated. Les réactions d’oxydoréduction catalysées parl’acide gras synthase utilisent toutes du NADPH,H

+

e. La synthèse de triglycérides à partir de glycérol-phosphate et d’acyl-CoA a comme intermédiairel’acide phosphatidique

13. Métabolisme lipidique

a. L’activation des acides gras a lieu dans l’espaceintermembranaire de la mitochondrie.b. L’activation des acides gras utilise la fonction thiold’un coenzyme A.c. La liaison thioester de l’acyl-CoA est une liaisonriche en énergie.

d. La béta-oxydation est une voie métaboliquelocalisée dans la mitochondrie.e. La béta-oxydation nécessite la présence deCoenzyme A libre.

14. Métabolisme lipidique

a. La lipase hormono-sensible du tissu adipeux est

activée par l’insuline.b. Les acides gras libres libérés par le tissu adipeuxcirculent liés à l’hémoglobine .c. L’acétoacétate est un corps cétonique.d. L’acétoacétate est utilisé par le foie .e. Chez l’homme, il n’est pas possible de transformerde l’acétyl-CoA en pyruvate.

15. Métabolisme lipidique

a. La carnitine permet la sortie des précurseurs de lalipogenèse dans le cytosol.

b. La lipogenèse utilise le malonyl-CoA commedonneur d’unités à 2 carbones.c. Dans la lipogenèse les étapes d’oxydo-réductionconduisent à réduire du NADP.d. Le glycérol-phosphate de l’adipocyte est synthétiséà partir du glycérol.

e. L’acide lysophosphatidique est un intermédiaire dela synthèse des triglycérides dans le foie.

16. Métabolisme lipidique

a. La lipolyse du tissu adipeux est activée ensituation post-absorptive b. La lipase hormono-sensible est active sous

forme phosphorylée

c. Le glycérol libéré par la lipolyse est métabolisédans le foie d. Les acides gras libérés par la lipolyse sont une

source d’énergie pour le cerveau e. Lors de la béta-oxydation des acides gras, du

FADH2 et du NADH, H+ sont oxydés

17. Métabolisme lipidique

a. Le CoA libre est un substrat de la béta-oxydation b. L’étape catalysée par la béta-cétothiolase est

réversible dans le foie c. L’acétone est produite par décarboxylation de

l’acéto-acétate d. L’acéto-acétate peut sortir de la mitochondrie de

la cellule hépatique

e. Le muscle cardiaque ne peut pas utiliser le béta-hydroxybutyrate

18. Métabolisme lipidique

a. La lipogenèse permet de fabriquer des acidesgras à partir du malonyl-CoA

b. La lipogenèse est stimulée par le glucagon dansle foie

c . L’étape de l’acétyl CoA-carboxylase est uneétape clef de la lipogenèse

d. Le malonyl-CoA est un activateur de l’entrée desacides gras dans la mitochondrie

e. L’acide gras synthétase fabrique du palmitate

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19. Métabolisme lipidique a. Le foie exporte des triglycérides sous forme de

VLDL b. Les lipides alimentaires servent à la synthèse

des chylomicrons par l’intestin c. Le principal tissu de stockage des triglycérides

est le tissu adipeux d. Le glucose qui entre dans la cellule musculaire

en situation post-prandiale sert en priorité à lasynthèse du glycérol-phosphate

e . La lipoprotéine lipase hydrolyse les lipidesalimentaires dans la lumière intestinale

4. RÉGULATIONS

1. Parmi ces propositions, quelles sont celles qui sontexactes

a. Le glucagon active la synthèse du fructose 2,6bisphosphate.

b. L’insuline diminue l’expression du gène codant pour

la PEPCK (phosphoénolpyruvate carboxykinase) dansle foie.

c. L’acétyl CoA est un activateur de la pyruvatecarboxylase.

d. La gluconéogenèse a lieu uniquement dans le foie.

e. Le lactate n’est pas un substrat de la

gluconéogenèse.

2. Parmi les voies métaboliques indi-quées, lesquellesse déroulent exclusivement dans le cytosol

a. La glycolyse

b. La -oxydation des acides gras.

c. La gluconéogenèse à partir du pyruvate

d. Le cycle de Krebs

e. La voie des pentoses phosphate

3. Les catécholamines ont tous les effets suivants aucours de l’activité physique sauf un lequel ?

a. la stimulation de la glycogénolyse dans le foie

b. la stimulation de la glycogénolyse dans le muscle

squelettique

c. l’inhibition de la glycolyse dans le musclesquelettique

d. l’inhibition de la glycolyse dans le foie

e. la stimulation de la lipolyse dans le tissu adipeux

4. Parmi les propositions suivantes relatives àl’insuline lesquelles sont exactes

a. c’est une hormone hypoglycémiante

b. elle est sécrétée par les cellules béta des îlots deLangerhans

c. elle stimule la synthèse d’acides gras

d. elle stimule la synthèse de PEPCK

e. elle stimule la dégradation du glycogène

5. En période post-prandiale, après un repas riche englucides:

a. Le muscle utilise en priorité du glucose

b. Le muscle au repos a un fonctionnement

essentiellement anaéro-bie et libère du lactate

c. L’insuline active la lipoprotéine lipase adipocytaireet la lipoprotéine lipase musculaire

d. La voie des pentoses-phosphates est inhibée

e. Le glucose qui entre dans l’adipocyte sert enpriorité à la synthèse de glycérol 3-phosphate

6. En situation post-absorptive,a. le foie utilise en priorité des acides gras et lestransforme en glucose pour alimenter la production

hépatique de glucose

b. l’adrénaline et le glucagon favorisent la lipolyse dutissu adipeux

c. les adipocytes et le foie synthétisent du glycérol 3-

phosphate à partir du glycérol

d. la régulation de l’oxydation des acides gras se faitau niveau de la carnitine palmitoyl transférase1(CPT1) activée par le malonyl CoA

e. la carence en ATP active l’oxydation des acidesgras dans le muscle

7. Métabolisme énergétique

a. Le cycle glucose–alanine nécessite une activationde la glycolyse dans le muscle et de lanéoglucogenèse dans le foie

b. L’oxaloacétate produit dans le cytosol par hydrolyse

du citrate est en priorité utilisé par la voie de lanéoglucogenèse

c. La régulation des enzymes par induction-répressionjoue un rôle important dans le métabolisme du

glycogène

d. L’adrénaline stimule la sécrétion de glucagon etinhibe celle d’insuline

e. En période post-prandiale, l’adipocyte utilise aussi

le glucose

8. Intégration du métabolisme énergétiquea. La néoglucogenèse utilise l’énergie produite parl’oxydation des acides gras dans le foie

b. L’insuline, en activant la glycolyse dans le foie,permet de fournir l’acétyl-CoA substrat de lalipogenèse

c. L’adrénaline permet l’exercice musculaire en

favorisant l’entrée du glucose dans le muscle

d. Le muscle en situation post-absorptive utilise enpriorité les acides gras libres circulants

e. Dans le foie, l’acétyl-CoA intra-mitochondrial peut

être métabolisé dans le cycle de Krebs, lanéoglucogenèse, la lipogenèse et la cétogenèse

9. Intégration du métabolisme énergétiquea. Le lactate et l’alanine utilisés pour la

néoglucogenèse proviennent en priorité du muscle,des globules rouges et du cerveau

b. Le cortex rénal est capable de produire du glucosepar la voie de la néoglucogenèse

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c. La consommation de glucose par le cerveau nevarie pas en fonction de l’état post-prandial ou post-

absorptif

d. Dans la cellule musculaire, un acyl-CoA présent auniveau du cytosol peut être destiné soit à la b-oxydation dans la mitochondrie soit à l’estérificationsous forme de triglycérides pour être exporté

e. Lorsque l’on reste 12 heures sans s’alimenter, la

glycémie baisse rapidement et atteint le seuilpathologique de l’hypoglycémie

10. Régulation du métabolismea. Le muscle utilise préférentiellement des acides graslors d’un exercice court et intense

b. Le foie utilise préférentiellement des acides gras en

situation post-absorptivec. L’enzyme phosphoénolpyruvate carboxy-kinase estfortement réprimée par l’insuline

d. La pyruvate kinase est phosphorylée en réponse auglucagon dans le foiee. La glucose-6-phosphatase est réprimée dans l’étatpost-absorptif

11. Régulation du métabolismea. L’insuline a notamment comme tissus cibles lefoie, les muscles et le tissu adipeux

b. La lipoprotéine lipase adipocytaire hydrolyse lestriglycérides des lipoprotéines circulantes en situationpost-prandialec. L’adrénaline favorise la lipolyse des triglycéridesadipocytairesd. Le glucagon favorise la béta-oxydation dans lemuscle

e. Les lipoprotéines VLDL transportent en priorité les

triglycérides synthétisés par le foie

12. Régulation du métabolismeParmi les propriétés suivantes attribuées auxréactions de la néoglucogenèse :Indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s). a. Les acides gras libérés par l’hydrolyse des

triglycérides du tissu adipeux peuvent être lessubstrats de la néoglucogenèse. b. Au cours de la néoglucogenèse le NADH

nécessaire à la réaction catalysée par laphosphoglycéraldéhyde déshydrogénase est fourni

par la réversibilité de la chaîne respiratoiremitochondriale. c. La néoglucogenèse dans tous les cas nécessite

l ’ intervent ion de la phosphoénolpyruvatecarboxykinase. d. La réaction catalysée par la phosphoglycérate

kinase au cours de la glycolyse n’est pas remplacéepar une phosphatase au cours de la néoglucogenèse.

e. Les acides aminés glucoformateurs peuventconduire à la synthèse de glucose.

13. Régulation a. L’insuline est secrétée en réponse à l’hyper-

glycémie b. L’adrénaline augmente la sécrétion de glucagon c. L’insuline a une action directe sur l’entrée du

glucose dans le foie. d. L’insuline agit sur le tissu adipeux pour favoriser

la lipolyse e. Le glucagon active la glycogénolyse hépatique

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Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 21

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6. ANNALES du CONCOURS

QCM 2005

1. Les corps cétoniques :

a. Les corps cétoniques sont produits par l’intestin.

b. Les corps cétoniques sont utilisés par lesmuscles oxydatifs.

c. Le 3-phosphoglycérate est un des corps

cétoniques.

d. L’acétyl-CoA est le précurseur des corpscétoniques.

e. Le cerveau ne peut pas utiliser les corps

cétoniques pour ses besoins énergétiques.

2. Le glycogène et sa régulation hormonale :

a Le glycogène est une forme de réserve duglucose.

b. Le glucagon active la glycogénolyse musculaire.

c. Les catécholamines (adrénaline et noradrénaline)inhibent la glycogénolyse musculaire.

d. Le foie est le principal organe qui peut fournir du

glucose aux autres organes à partir du glycogène.

e. L’insuline favorise la mise en réserve du glucosesous forme de glycogène.

3. Synthèse et dégradation du glycogène :

a La phosphorylase kinase est activée par le

calcium.

b. L’insuline inhibe la glycogène synthase.

c. La glycogène phosphorylase est activée par la

phosphorylase kinase.

d La glycogène synthase est inhibée par laphosphorylase kinase.

e. La protéine kinase AMPc dépendante (Protéine

kinase A) phosphoryle et active la phosphorylasekinase.

4. Métabolisme musculaire :

a Toutes les fibres musculaires peuvent utiliser lesacides gras.

b Le transporteur de glucose GLUT 4 dans les

muscles au repos n’est pas sur la membranecellulaire en l’absence d’insuline.

c. Les muscles glycolytiques transportent le glucose

par le transporteur GLUT 2.

d Les muscles oxydatifs n’ont pas de mitochondries.

e. Les muscles glycolytiques ont d’importantes

réserves de glycogène.

5. Le tissu adipeux (I)

a Les triglycérides contenus dans les adipocytessont la principale forme de stockage des graisses.

b. L’adipocyte possède une glycérol kinase très

active.

c. Un triglycéride est synthétisé en estérifiant unemolécule de glycérol par trois acides gras libres.

d La lipase hormono-sensible est activée par les

catécholamines.

e. La lipolyse fournit pour chaque molécule de

triglycérides une molécule de glycérol et trois acidesgras.

6. Le tissu adipeux (II):

a En période post-prandiale, le glucose est transportédans l’adipocyte par le transporteur GLUT 4

b. La lipolyse est activée par l’insuline.

c. La lipoprotéine lipase hydrolyse les triglycérides deslipoprotéines (chylomicrons et VLDL).

d L’insuline en stimulant la glycolyse dans l’adipocytefavorise la synthèse des triglycérides.

e. La lipoprotéine lipase est exportée de l’adipocyte

vers la face interne de l’endothélium vasculaire.

7. La lipogénèse :

a La lipogénèse hépatique est active en période post-absorptive.

b.La synthase des acides gras est une protéine qui

possède au total trois activités enzymatiquesdifférentes.

c.Le NADPH + H+ nécessaire à la synthèse des acides

gras est produit en partie grâce au cycle des pentoses-

phosphates.

d La réaction de synthèse de l’acétyl-CoA à partir dupyruvate est cytoplasmique.

e. Le malonyl-CoA est issu de la condensation d’un

acétyl-CoA et d’un oxaloacétate.

8. Les sucres dans l’hépatocyte (cellule hépatique) :

a Le fructose est transporté dans l’hépatocyte par letransporteur GLUT 2.

b Le métabolisme du fructose dans l’hépatocyte

commence par la phosphorylation du fructose enfructose-6-phosphate.

c Le fructose est préferentiellement orienté vers lasynthèse de glycogène.

d Un des produits du métabolisme du galactose dansle foie est le glucose-1-phosphate.

e.Le métabolisme hépatique du galactose nécessite la

présence d’UDP-glucose.

9. La ß-oxydation des acides gras.

a La ß-oxydation des acides gras est une voiemétabolique mitochondriale.

b La ß-oxydation des acides gras à chaîne longue

nécessite la présence de carnitine.

c La ß-oxydation des acides gras s’accompagne de laproduction de NADH+H

+ et de FADH2.

d Le malonyl-CoA est un activateur puissant de la ß-

oxydation des acides gras.

e La ß-cétothiolase est impliquée exclusivement dansla ß-oxydation.

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10. La naissance :

a Le foetus humain à terme ne possède pas de

glycogène hépatique.

b Le nouveau-né consomme plus de glucose par Kg

de poids corporel qu’un adulte car son cerveau estproportionnellement plus gros.

c L’hypoxie qui accompagne la naissance entraîneun arrêt de la sécrétion d’insuline et uneaugmentation de la sécrétion de glucagon.

d A la naissance, le nouveau-né active sa lipolyse

dans le tissu adipeux.

e Le nouveau-né est incapable jusqu’à l’âge de troismois de produire du glucose par la voie de la

néoglucogénèse.

QROQ 2005

Exercice 1

On étudie un patient qui présente un déficit génétique englucose-6-phosphatase.

1. Parmi les tissus suivants, quel est celui qui sera

directement concerné par ce déficit : cerveau, foie,muscle, tissu adipeux, pancréas endocrine ?

2. Dans ce tissu, quelles voies métaboliques serontdirectement inhibées ?

3. En situation post-prandiale, quel sera le taux deglucose sanguin du patient par rapport à un sujetnormal (augmenté, semblable, diminué) ? Justifiezvotre réponse.

4. En situation post-prandiale, quel sera le taux d’insuline

circulante du patient par rapport à un sujet normal ?Justifiez votre réponse.

5. En situation post-absorptive, quel sera le taux de glucosesanguin du patient par rapport à un sujet normal ? Justifiez

votre réponse.

6. En situation post-absorptive, quel sera le taux deglucagon sanguin du patient par rapport à un sujetnormal ? Justifiez votre réponse.

Exercice 2

1 - Soient les deux substrats énergétiques, glucose et acides gras, et les voies métaboliques glycolyse, glycogénogenèse,néoglucogenèse, lipogenèse, cycle de Krebs, beta-oxydation, lipolyse, chaîne respiratoire.

Indiquez dans le tableau ci-dessous le substrat énergétique préférentiel et le nom des voies métaboliques utilisées pour

produire de l’énergie à partir de ce substrat soit par un muscle riche en fibres rouges (fibres lentes) soit par un muscle richeen fibres blanches (fibres rapides) en situation post-prandiale et post-absorptive.

Muscle riche en fibres rouges Muscle riche en fibres blanches

Situation post-prandiale

Substrat énergétique préférentiel en situationpost-prandiale

Situation post-prandiale

Voies métaboliques utilisées

pour produire de l’énergie à partir de ce

substrat en situation post-prandiale

Situation post-absorptive

Substrat énergétique préférentiel en situationpost-absorptive

Situation post-absorptive

Voies métaboliques utilisées

pour produire de l’énergie à partir de ce

substrat en situation post-absorptive

2 - On étudie un patient qui présente une anomalie entraînant une diminution de l’activité des enzymes de la chaînerespiratoire

a- Quel type de muscle sera principalement affecté ?b- Après un exercice musculaire mettant en jeu les deux types de muscles, en situation d’oxygénation normale,• comment varie le taux de lactate sanguin chez un sujet normal ? Justifiez votre réponse.

• comment varie le taux de lactate sanguin chez ce patient par rapport à un sujet normal ? Justifiez votre réponse