Gluconéogénèse Flashcards
Quels sont les deux rôles principaux du glucose?
-carburant
-précurseur de glucides essentiels de structure et d’autres molécules biologiques
En cas de jeûne, quel source d’énergie fournit les besoins en glucose?
22 premières heures:
-64% glucogénèse
-36% dégradation du glycogène
après 48h:
100% gluconéogénèse
C’est quoi la gluconéogénèse et elle est assurée par quel organe?
synthèse de glucose à partir de précurseurs non glucidiques
-assuré surtout par le foie (un peu aux reins)
Quels sont les précurseurs non glucidiques qui peuvent utiliser la glucoéogénèse?
-lactate
-pyruvate
-intermédiaires du cycle de Krebs
-tous les acides aminés sauf la leucine et la lysine
-glycérol (cas à part)
ils sont convertis en oxaloacétate -> glucogénogénèse -> glucose
Pourquoi est ce que la leucine et la lysine ne sont pas des bons précurseurs pour la gluconéogénèse ?
la lysine et la leucine sont transformés en acétyl-CoA
il n’existe pas, chez les animaux, de voie qui permette la conversion nette d’acétyl-CoA en oxaloacétate
Comment est ce que le glycérol utilise la gluconéogénèse?
glycérol: produit des triacylglycérols
glycérol -> glycérol-3-phosphate -> DHAP
1ère flèche: glycérol kinase
2e flèche: glycérol-3-phosphate déshydrogénase
Quels enzymes ne fonctionnent pas dans le sens inverse de la glycolyse?
-hexokinase (étape 1)
-phosphofructokinase (étape 3)
-pyruvate kinase (étape 10)
Pourquoi est-il important que la glycolyse et la gluconéogénèse diffèrent par au moins une réaction?
-permet aux 2 voies d’être thermodynamiquement possibles dans des conditions identiques
-permet la régulation des 2 voies de manière indépendante
Comment est-ce que l’étape 10 de glycolyse est-elle contournée dans la gluconéogénèse?
pyruvate → oxaloacétate → phosphoénol-pyruvate(PEP)
1ère flèche:
-pyruvate carboxylase
-HCO3- + ATP → ADP + Pi
*oxaloacétate est un intermédiaire à haut potentiel énergétique (sa décarboxylation fournit l’énergie pour la synthèse du PEP)
2e flèche :
-PEP carboxykinase
-décarboxylation de l’oxaloacétate
-GTP → GDP + CO2
Caractéristiques de la pyruvate carboxylase
-protéine tétramérique avec des sous-unités identiques de 120 kDa
-chaque sous-unité utilise la biotine comme groupement prosthétique
-biotine: transporte le CO2 en formant un substituant carboxylé sur son groupement uréido
-la biotine est liée à la pyruvate carboxylase par une liaison amide
Caractéristiques de la biotine
-facteur de croissance des levures et un nutriment essentiel chez l’homme
-Sa carence alimentaire est rare; on la trouve dans beaucoup d’aliments et est synthétisée par la flore intestinale
-une déficience en biotine est souvent liée à une consommation excessive de blancs d’oeufs crus
-le blanc d’oeuf contient de l’avidine qui se lie fortement à la biotine et empêche son absorption intestinale
Par quoi est ce que la pyruvate carboxylase est elle régulée?
la pyruvate carboxylase est activée et la pyruvate déshydrogénase est inhibée quand:
-il y a plus d’ATP que d’ADP
-il y a plus NADH que NAD+
-il y a plus d’acétyl-CoA que de CoA
*il y a assez d’énergie, pas besoin d’en faire plus
l’acétyl-CoA est l’activateur allostérique de la pyruvate carboxylase quand il s’accumule et n’est pas utilisé dans le cycle de Krebs
Caractéristiques de la PEP carboxykinase
-enzyme monomérique
-décarboxylation GTP-dépendante de l’oxaloacétate en PEP + GDP
est ce que l’oxaloacétate peut être considéré comme du pyruvate activé?
oui
car le CO2 utilisé pour carboxyler le pyruvate en oxaloacétate est éliminé lors de la formation du PEP
Pourquoi est ce que l’oxaloacétate est formé si la pyruvate carboxylase et la PEP carboxykinase ont un intermédiaire en commun?
-le pyruvate énolate est l’intermédiaire en commun
-on forme l’oxaloacétate car on en a besoin pour le cycle de Krebs
où se déroule la formation du glucose à partir du pyruvate dans la cellule?
pyruvate → oxaloacétate
-mitochondries uniquement
oxaloacétate → PEP
-soit cytosol ou mitochondrie
PEP → glucose
-cytosol uniquement
- on doit alors exporté l’oxaloacétate ou le PEP dans le cytosol (dépendant où la PEPCK se trouve)
-transport PEP: protéines de transport membranaires spécifiques
-oxaloacétate: doit être transformé en aspartate ou en malate pour être transporté
Comment est ce que l’oxaloacétate sort de la matrice dans le cytosol pour continuer la gluconéogénèse?
malate:
-pyruvate → oxaloacétate → malate
-la malate déshydrogénase transforme le malate avec du NAD+ qui est réduit en NADH et qui forme l’oxaloacétate dans le cytosol
-la gluconéogénèse nécessite du NADH, cette voie est essentielle
aspartate:
-lorsque le précurseur est du lactate, le lactate devient du pyruvate en libérant du NADH
-pyruvate → oxaloacétate → aspartate
-l’aspartate aminotransférase transforme l’aspartate en oxaloacétate dans le cytosol
Comment est-ce que l’étape 3 de glycolyse est-elle contournée dans la gluconéogénèse?
fructose-1,6-bisphosphate → fructose-6-phosphate
Enzyme: fructose-1,6-bisphosphatase
-H20 → Pi
-hydrolyse du fructose-1,6-bisphosphate
Comment est-ce que l’étape 1 de glycolyse est-elle contournée dans la gluconéogénèse?
glucose-6-phosphate → glucose
Enzyme: glucose-6-phosphatase
-H20 → Pi
-hydrolyse du glucose-6-phosphate
Pourquoi est ce que la gluconéogénèse et la glycolyse peuvent former un cycle futile si elles sont actives en même temps?
la gluconéogénèse consomme 6 équivalents d’ATP tandis que la glycolyse produit seulement 2 ATP
→ perte nette de 4 équivalents d’ATP
on doit réguler ce processus
Quelles sont les deux modes de régulation ?
- allostérie
- modifications covalentes (phosphorylation)
Comment est ce que l’ATP et l’AMP régulent la glycolyse/gluconéogénèse?
ATP élevé/AMP bas:
-inhibe la glycolyse (phosphofructokinase et pyruvate kinase)
-active la gluconéogénèse et le glucose est stocké en glycogène
ATP bas/AMP élevé:
-active la glycolyse
-inhibe la gluconéogénèse
Comment est ce que F2,6P régule la glycolyse/gluconéogénèse?
F2,6P active la glycolyse
F2,6P inhibe la gluconéogénèse
F2,6P est un régulateur allostérique global (sa synthèse dépend du glucagon et de l’insuline) qui a une plus grande importance que la concentration en ATP (il passe en premier)
Quelle enzyme est responsable de la synthèse et de la dégradation de F2,6P?
une enzyme ayant 2 domaines catalytiques:
-phosphofructokinase-2 (PFK-2)
synthèse du F2,6P
-fructose-bisphophatase-2 (FBPase-2)
dégradation du F2,6P