3. Gluconéogénèse et voie des pentoses

Question 1

Gluconéogénèse

Answer 1

Synthèse du glucose à partir de précurseurs non glucidiques

Question 2

Qu’est-ce qu’il se passe lors d’un jeune?

Answer 2

La majorité des besoins en glucose sont comblés par la gluconéogénèse

Question 3

Quel est le point de départ de la gluconéogénèse?

Answer 3

Oxaloacétate

Question 4

Est-ce que la gluconéogénèse est l’inverse de la glycolyse?

Answer 4

Non

Question 5

Réaction inverse de la pyruvate kinase (2)

Answer 5

1. Formation d’oxaloacétate (intermédiaire à haut potentiel énergétique)
2. Décarboxylation de l’oxaloacétate fournit l’énergie libre pour la synthèse de PEP

Question 6

La pyruvate carboxylase est fortement stimulée par quoi?

Answer 6

Acétyl-CoA

Question 7

Quel est le cofacteur de la pyruvate carboxylase?

Answer 7

Biotine

Question 8

Structure de la pyrvate carboxylase

Answer 8

Protéine homotétramétrique, chacune des sous-unités liant de façon convalente la biotine

Question 9

Quel est le rôle de la biotine?

Answer 9

Transporteur de CO2

Question 10

Où se trouve la biotine?

Answer 10

Présent dans de nombreux aliments et produit par notre flore bactérienne intestinale

Question 11

Déficience de biotine après consommation d’oeuf?

Answer 11

L’avidité du blanc d’oeuf lie fortement la biotine et éméchèrent son absorption

Question 12

Réaction de carboxylation par pyruvate carboxylase (2)

Answer 12

1. La biotine est carboxylée
2. Le groupement carboxylate activé est transféré au pyruvate

Question 13

Réaction du PEPCK

Answer 13

Le CO2 utilisé pour carboxyler le pyruvate en oxaloacétate est éliminé lors de la formation de PEP

Question 14

Dans quelle organelle la pyruvate carboxylase réagit?

Answer 14

Mitochondrie

Question 15

Dans quelle partie de la cellule les enzymes de la gluconéogénèse réagissent à partir du PEP?

Answer 15

Cytosol

Question 16

Transport de métabolites PEPCK

Answer 16

Oxaloacétate et/ou le PEP doivent pouvoir passer de la mitochondria au cytosol
1. PEP: transporteur mebranaire spécifique
2. Oxaloacétate: doit être transformé en aspartate (voie 1) ou malate (voie 2)

Question 17

Role de frucotose biphosphatase et glucose-6-phosphatase

Answer 17

Permettant la gluconéogénèse aux étapes irréversibles de la glycolyse

Question 18

Réaction globale glycolyse

Answer 18

1 glucose + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi = 2 pyruvate + 2 NADH + 4 H+ +2 ATP + 2 H2O

Question 19

Réaction globale gluconéogenèse

Answer 19

2 pyruvate + 2 NADH + 4 H+ + 4 ATP + 2 GTP + 6 H2O = 1 glucose + 2 NAD+ + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi

Question 20

Contrôle de la gluconéogénèse

Answer 20

La glycolyse et la gluconéogénèse ne peuvent pas fonctionner simultanément sous perte inutile d’énergie (chaque voie est donc régulée)

Question 21

Quel est l’effecteur allostérique le plus important dans la régulation des deux voies?

Answer 21

Fructose 2,6-biphosphate

Question 22

Que se passe-t-il lorsque les besoins énergétiques de la cellule sont comblés? (3)

Answer 22

1. Augmentation des composés riches en énergie (acétyl-coa, ATP, citrate,…)
2. La cellule voudra donc diminué de dégrader le glucose
3. Utiliser le surplus d’acétyl-coa, ATP, NADH, … pour synthétiser de nouvelles molécules (glucose, glycogène, …) qui pourront être utilisées plus tard
   - PFK inhibée par ATP et citrate
   - Pyruvate carboxylase activée par l’acetyl-coa

Question 23

Que se passe-t-il lorsque la cellule manque d’énergie? (3)

Answer 23

1. Augmentation de composés pauvres en énergie (AMP, …)
2. La cellule voudra donc augmenté la dégradation du glucose
3. Arrêter la synthèse de nouvelles molécules (gluconéogénèse, …)
   - PFK active par AMP
   - Fructose biphosphatase inhibée par l’AMP

Question 24

Pourquoi synthétiser du glucose à partir de petites molécules par gluconéonèse, si le but est de dégrader ensuite ce glucose pour produire de l’énergie?

Answer 24

Les patrons métaboliques varient selon les tissus et leurs besoins
1. La glucose-6-phophatase est exprimé seulement dans le foie et le rein, donc les seuls à effectuer une gluconéogénèse complète
2. Les autres organes dont le muscle, ne feront conséquemment pas de gluconéogénèse, mais vont plutôt consommer le glucose par glycolyse

Question 25

Voies des pentose (3)

Answer 25

1. Une voie de dégradation du glucose (détour de la glycolyse)
2. Une source d’équivalents réducteurs (NADPH) utilisée dans de nombreuses réactions de biosynthèse:
   - Ration NAD+/NADH env 1000, ce qui favorise l’oxydation des métabolites
   - Ration NADP+/NADPH env 0,01, ce qui favorise la réduction des métabolites
3. Une source de ribose-5-phosphate, le sucre précurseur des acides nucléiques

Question 26

Réaction globale de la voie des pentoses

Answer 26

3 G6P + 6 NADP+ + 3 H2O = 6 NADPH + 6 H+ + 3CO2 + 2 F6P + GAP

Question 27

Glucose-6-phosphate déshydrogénase

Answer 27

La voie des réaction d’oxydation menant au R5P est controlée par l’activité de la G6PD, elle-même régulée par les concentrations en NADP+ (stimulation)

Question 28

Qu’est-ce qu’entraine un déficit en G6PD?

Answer 28

• Un déficit en NADPH
• Env 400 millions de personnes ont un déficit en G6PD
• Ce déficit enzymatique confère une certaine résistance à la malaria

Question 29

Glutathion

Answer 29

Synthétisé à partir de 3 acides aminés (Glu, Cys et Gly) par deux enzymes

Question 30

Le glutathion réagit avec quoi?

Answer 30

Par l’intermediare de la glutathione peroxidase, le glutathion réagit avec les peroxydes qui peuvent causer des dommages membranaires et cellulaires

Question 31

Qu’est-ce qu’il faut pour régénérer le glutathion réduit?

Answer 31

NADPH

Question 32

Où réagit l’hexokinase?

Answer 32

Dans le muscle et métabolisme direct en fructose-6-phosphate

Question 33

Où réagit la glucokinase?

Answer 33

Foie et métabolisme plus complexe, permettant sans doute le recyclage d’une variété d’autres métabolites produits par d’autres voies métaboliques