Intra 3 - Gluconéogenèse et voie des pentoses

Question 1

Définition de gluconéogenèse

Answer 1

Synthèse du glucose à partir de précurseurs non glucidiques
(lactate, pyruvate, glycérol, acides aminés,…).

Question 2

Lors du jeûne, quelle voie métabolique comble les besoins de glucose?

Answer 2

Gluconéogenèse.

Question 3

Quel est le point de départ commun de tous les précurseurs non glucidiques pour la gluconéogenèse?

Answer 3

Oxaloacétate.

Question 4

Vrai ou faux? La gluconéogenèse est l’inverse de la glycolyse.

Answer 4

Faux. Trois réactions de la glycolyse sont fortement exergoniques, ce qui les rend irréversibles. Cela est dû aux enzymes, qui doivent être remplacées dans la gluconéogenèse.

Question 5

Quelles sont les enzymes de la glycolyse qui doivent être remplacées pour la gluconéogenèse?

Answer 5

Hexokinase (HK), phosphofructokinase (PFK) et pyruvate kinase (PK).

Question 6

Lorsque ΔG est fortement négatif, vers quelle voie est poussée la réaction?

Answer 6

La voie de dégradation.

Question 7

Quelle est l’enzyme qui permet le passage entre pyruvate et oxaloacétate?

Answer 7

Pyruvate carboxylase (PC).

Question 8

Quelle est l’enzyme qui permet le passage entre oxaloacétate et phosphoenolpyruvate?

Answer 8

Phospho-énol-pyruvate carboxykinase (PEPCK).

Question 9

Quelles sont les étapes de la réaction inverse de la pyruvate kinase ? (2)

Answer 9

1) Formation d’oxaloacétate, un intermédiaire à haut potentiel énergétique (pyruvate → oxaloacétate avec PC);

2) La décarboxylation de l’oxaloacétate fournit l’énergie libre pour la synthèse de PEP (oxaloacétate → PEP avec PEPCK).

Question 10

Vrai ou faux? La PC est fortement stimulée par l’acétyl-CoA.

Answer 10

Vrai.

Question 11

Quel est le cofacteur de la PC?

Answer 11

Biotine (vitamine B7). Présente dans nombreux aliments et produit par flore bactérienne intestinale, donc rare déficit.

Question 12

Quelle est la conformation et le rôle de la biotine?

Answer 12

Conformation: protéine homotétramérique (sous-unités qui lient de façon covalente la biotine).

Rôle: transporteur de CO2.

Question 13

Manque de biotine est dû à quel aliment, et quelle est la protéine qui est impliquée?

Answer 13

Aliment: consommation excessive d’oeufs.

Protéine: avidine se lie à la biotine et son absorption est empêchée.

Question 14

Quelles sont les étapes de la carboxylation (action de la PC)? (2)

Answer 14

1) La biotine est carboxylée.

2) Le groupement carboxylate activé est transféré au pyruvate.

Question 15

Que ce passe-t-il avec le CO2 utilisé lors de la carboxylation du pyruvate en oxaloacétate?

Answer 15

Il sera éliminé lors de la formation de PEP.

Question 16

D’où provient la PC et les enzymes utilisés pour la gluconéogenèse à partir du PEP?

Answer 16

PC: mitochondrie;

Enzymes pour gluconéogenèse à partir du PEP: cytosol.

Question 17

Comment est transporté le PEP si PEPCK est mitochondriale ?

Answer 17

Transporteur membranaire spécifique.

Question 18

Qu’est-ce qui est nécessaire pour l’oxaloacétate si la PEPCK est cytosolique ?

Answer 18

Passer de la mitochondrie au cytosol. La cellule n’est pas de transporteur spécifique pour l’oxaloacétate (ce n’est pas mauvais, ça permet sa régulation).

Question 19

Quels sont les deux produits possibles de la transformation de l’oxaloacétate?

Answer 19

• Malate (favorisé si surplus de protons dans mitochondrie, car permet de les sortir sous cette forme)
• Aspartate (favorisé si surplus d’azote dans mitochondrie, car permet de le sortir sous cette forme).

Question 20

Quelles sont les deux dernières enzymes qui permettent la gluconéogenèse aux étapes irréversibles de la glycolyse?

Answer 20

Fructose bisphosphatase (FBP à F6P).

Glucose-6-phosphatase (G6P à glucose).

Question 21

Réaction de la gluconéogenèse.

Answer 21

2Pyruvate + 2NADH + 4H+ + 4ATP + 2GTP + 6H2O → glucose + 2NAD+ +4ADP + 2GDP + 6Pi

Question 22

Vrai ou faux? La glycolyse et la gluconéogenèse peuvent fonctionner en même temps.

Answer 22

Faux. Cela causerait une perte inutile d’énergie, alors chaque voie est régulée.

Question 23

Quel est un effecteur allostérique important dans la régulation des voies de la glycolyse et de la gluconéogenèse?

Answer 23

Le fructose 2,6-biphosphate (F2,6P).

Par contre, important de mentionner que plusieurs effecteurs sont nécessaires pour l’ouverture de la voie métabolique.

Question 24

Action du F2,6P sur glycolyse et gluconéogenèse.

Answer 24

Glycolyse: activateur de la PFK.

Gluconéogenèse: inhibiteur de la fructose bisphosphatase.

Question 25

Qu’est-ce qui arrive quand les besoins énergétiques de la cellule sont comblés? (3)

Answer 25

• Augmentation de composés riches en énergie;
• Cellule diminue sa dégradation de glucose;
• Utilisation de surplus de composés riches en énergie pour synthétiser nouvelles molécules à utiliser plus tard.

Question 26

Qu’est-ce qui inhibe la PFK? (2)

Answer 26

ATP et citrate.

Question 27

Qu’est-ce qui active la PC? (1)

Answer 27

Acétyl-CoA.

Question 28

Qu’est-ce qui arrive lorsque la cellule manque d’énergie? (3)

Answer 28

• Augmentation de composés pauvres en énergie;
• Cellule augmente sa dégradation du glucose;
• Arrêter la synthèse de nouvelles molécules.

Question 29

Qu’est-ce qui active la PFK? (2)

Answer 29

AMP et F2,6P.

Question 30

Qu’est-ce qui inhibe la fructose bisphosphatase?

Answer 30

AMP et F2,6P.

Question 31

Définition de la voie des pentoses.

Answer 31

Une autre voie de dégradation du glucose (un détour de la glycolyse). Passe de G6P à GAP en quelques étapes.

Question 32

Réaction de la voie des pentoses.

Answer 32

3G6P + 6NADP+ + 3H20 ⇔ 6NADPH + 6H+ + 3CO2 + 2F6P + GAP

Question 33

À quoi sert la glucose-6-phosphate déshydrogénase?

Answer 33

Enzyme utilisée pour la formation de 6-phosphoglucono-δ-lactone à partir de G6P.

Question 34

La voie des pentoses est une source de quoi? (2)

Answer 34

• Source d’équivalents réducteurs (NADPH) qui sert à plusieurs réactions de biosynthèse.
• Source de ribose-5-phosphate (R5P), le précurseur d’acides nucléiques.

Question 35

Qu’est-ce que le ratio de NAD+ / NADH ≈ 1000 signifie?

Answer 35

Oxydation des métabolites.

Question 36

Qu’est-ce que le ratio de NADP+ / NADPH ≈ 0.01 signifie?

Answer 36

Réduction des métabolites.

Question 37

La voie des réactions d’oxidation menant au R5P est contrôlée par quoi?

Answer 37

L’activité de la G6PD, qui est régulée par la concentration de NADP+.

Cela veut donc dire qu’un déficit de G6PD entraîne un déficit en NADPH (résistance à la malaria).

Question 38

Comment est synthétisé le glutathion?

Answer 38

À partir de l’acide glutamique (Glu), la cystéine (Cys) et la glycine (Gly), avec l’aide de deux enzymes.

Question 39

Vrai ou faux? Le glutathion réagit avec les peroxydes par l’intermédiaire de la glutathion peroxidase.

Answer 39

Vrai. Cela peut causer des dommages membranaires et cellulaires.

Question 40

NADPH sert à quoi lors de la formation du glutathion?

Answer 40

Regénération (passer de la forme oxydée à la forme réduite).

Question 41

D’où proviennent les sucres populaires et comment sont-ils métabolisés? (3)

Answer 41

• Fructose : Obtenu à partir de fruits et de l’hydrolyse du sucre de table;
• Galactose : Produit par l’hydrolyse du lactose;
• Mannose : Obtenu par la digestion des polysaccharides et des glycoprotéines.

Question 42

Comment est-ce que le métabolisme du fructose diffère entre le foie et les muscles?

Answer 42

• Foie: glucokinase. Recyclage de plusieurs métabolites issus d’autres voies métaboliques est permit;
• Muscles: hexokinase. Métabolisme direct en F6P.