Métabolisme des glucides Flashcards
(97 cards)
1
Q
Glucides sont absorbés sous forme de quoi?
A
Sous forme de glucose: principal carburant des mammifères, vital pour les tissus gluco-dépendants (Cerveau, muscle en contraction rapide…globules rouges)
2
Q
Chez un sujet sain, la glycémie est maintenue à combien?
A
5.6mM
3
Q
Dans les cellules, le glucose est transformé en quoi?
A
Glucose 6-P
4
Q
Rôle du glucose 6-P dans la plupart des cellules
A
Maintenir une faible concentration de glucose à l’intérieur de la cellule et favoriser l’entrée du glucose.
Raison = elles expriment les hexokinases mais pas la glucose-6-phosphatase
5
Q
Qui jouent un rôle particulier dans la synthèse, l’accumulation et la libération du glucose?
A
-Les cellules du foie
-de la muqueuse intestinale
-des tubules rénaux
Raison: elles expriment la glucose-6-phosphatase
6
Q
Définition des glucides
A
ensemble de substances dont les unités de base sont les glucides simples appelés oses ou monosaccharides et composés d’hydrogène, de carbone et d’oxygène
7
Q
Quels sont les glucides simples?
A
monosaccharides (glucose) et disaccharides (saccharose)
8
Q
Quels sont les glucides complexes?
A
polysaccharides (amidon et fibres)
9
Q
Définition des monosaccharides
A
molécules caractérisées par la présence d’une fonction aldéhyde (les aldoses) ou cétone (les cétoses) et d’au moins une fonction alcool
10
Q
Exemple de aldose
A
Glucose
11
Q
Exemple de cétose
A
Fructose
12
Q
La fonction aldéhyde est porteuse de quoi?
A
porteuse de « pouvoir réducteur » = donneur des électrons (protons H+) vers d’autres molécules
13
Q
Comment les cétoses peuvent acquérir leur pouvoir réducteur?
A
Doivent être transformés en aldoses
14
Q
Les plus simples monosaccharides
A
deux trioses = le glycéraldéhyde et son isomère cétose la dihydroxyacétone
15
Q
On retrouve deux trioses = le glycéraldéhyde et son isomère cétose la dihydroxyacétone sous quelle forme lors de la glycolyse? (précisez l’étape)
A
Sous leur forme phosphorylée lors de la glycolyse à l’étape de scission du fructose-1,6 bisP en glycéraldéhyde 3-P et dihydroxyacétone phosphate
16
Q
La plupart des monosaccharides sont
A
-pentoses
-hexoses
17
Q
Pentoses les plus importants sont
A
-ribose (ARN)
-désoxyribose (ADN)
18
Q
Monosaccharides les plus abondants sont
A
-hexoses
19
Q
Monosaccharides les plus connus sont
A
-glucose
-fructose
-galactose
20
Q
Définition disaccharide
A
glucide formé de l’union covalente de deux monosaccharides (condensation)
21
Q
Saccharose ou sucres sont produits par quoi? Se retrouvent de quoi?
A
-Produit par la condensation de glucose + fructose
-Beaucoup d’aliments sucrés produits par l’industrie en contiennent
-Le sucre de canne et le sirop d’érable aussi
22
Q
Exemples de disaccharides
A
-saccharoses
-lactose
-maltose
23
Q
Lactose est produit par qui? On le retrouve où?
A
-galactose-glucose
-le plus abondant dans le lait maternelle
24
Q
Maltose est produit par qui? On le retrouve où?
A
-glucose-glucose
-très abondant dans le malt
25
Les différents polysaccarides
-amidon : amylose, amylopectine
-glycogène
26
Définition amidon + sources
Principale réserve glucidique du monde végétal
Sources: racines, graines et fruits; céréales (riz, blé, maïs, etc.) et tubercules (pommes de terre)…
-> amylose, amylopectin (2 types)
27
Amylose ou amylopectine :
Avec des chaînes linéaires ramifiées a-1,6 environ toutes les 25 unités: 70-80%
Amylopectine
28
Amylose ou amylopectine :
Avec des chaînes linéaires a-1,4 : 20-30%
Amylose
29
Principale réserve glucidique du monde animal
glycogène = Polymère de glucose semblable à l'amylopectine
-> les points de branchement sont répartis tous les 8 à 12 résidus de glucose
30
Le glycogène est présent où?
Dans les muscles et le foie des animaux
31
L'organisme est capable de stocker jusqu'à combien de g de glycogène?
500g par la glycogénogenèse et glycogénolyse
32
Les glucides alimentaires comportent surtout
-l’amidon,
-le sucrose (saccharose)
-le lactose
-les fibres alimentaires (cellulose, pectines)
33
La digestion des glucides est réalisées par quelles enzymes?
Enzymes hydrologiques digestives
34
La digestion des glucides est le lieux pour 2 fonctions?
Lieu de synthèse = cellules spécialisées de la bouche, le pancréas et l'intestin grêle
Lieu de sécrétion = la lumière du tube digestif pour catalyser l'hydrolyse des aliments à l'extérieur de la cellule
35
L'absorption des glucides est faite par qui?
Microvilliosités des cellules intestinales
36
Action de l'a-amylose salivaire
Hydrolyse les liaisons a-1,4 et dans une moindre mesure les liaisons a-1,6
Amidon -> dextrines (3 glucoses) + maltoses (2 glucoses)
37
Action de l'a-amylose pancréatique + est libérée par quoi?
L’a-amylase pancréatique est libérée par le canal cholédoque dans le duodénum.
Hydrolyse autant les liaisons a-1,4 que les liaisons a-1,6
Amidon -> maltoses + isomaltoses
+ glucoses
38
Les ___ des entérocytes contiennent de nombreuses ___ au niveau de la bordure en brosse : ___
-membranes externes
-disaccharides
-sucrase, lactase, maltase et isomaltase
sucrose, lactose, maltose et isomaltose
39
Comment le glucose et le galactose pénètrent dans l'entérocyte?
via le symport Na+/Glucose
40
Transporteur spécifique du fructose
GLUT5
41
Absorption entérocytaire : comment sortent le fructose, glucose et galactose de la cellule intestinale?
Via le transporteur GLUT2
42
Comment le glucose, galactose et fructose arrivent au foie?
Par la veine porte hépatique
43
Qu'est-ce que le système porte?
Ensemble des veines qui drainent le sang du système digestif vers le foie via la veine porte
La veine porte naît à l'union de la veine splénique avec la veine mésentérique supérieure, en arrière du pancréas. Elle se dirige vers le foie et se divise en deux branches terminales, droite et gauche, qui pénètrent dans le foie. Au cours de son trajet, la veine porte reçoit plusieurs autres veines. Elle draine ainsi le sang de l'intestin grêle et du côlon, de l'estomac, de la rate et du pancréas, apportant les deux tiers du débit sanguin du foie, soit environ 1 litre par minute chez l'adulte. Tous les nutriments absorbés par l'intestin, à l'exception des graisses, sont amenés par cette veine au foie, où ils sont transformés en énergie et en constituants des cellules.
44
Fonction du foie en lien avec les glucides
stockage et redistribution des glucides en fonction des besoins de l'organisme
45
Dans le foie, le galactose et fructose sont convertis en quoi?
glucose
Ensuite, le glucose est relâché dans la circulation générale ou utilisé pour la synthèse de glycogène hépatique.
46
Définition du glucose
principale molécule énergétique catabolisée par l'ensemble des cellules de l'organisme en vue de la production d'ATP
47
VRAI OU FAUX : Certaines cellules ont un besoin impératif de glucose
V, donc la glycémie doit donc être finement régulée pour maintenir un apport énergétique constant à tous les organes
48
Augmentation et croissance de la glycémie
La glycémie oscille tout au long de la journée autour de sa valeur moyenne: 5,6 mM ± 30 %.
Après un repas, la glycémie s’élève suite à la digestion des aliments glucidiques: ↑ 7,3 mM
En période de jeûne, la glycémie s’abaisse, ce qui traduit une consommation permanente de glucose par les tissus: ↓ 3,9 mM
49
Les troubles du métabolisme du glucose concernent quoi?
-hypoglycémie si < 3.9mM
-hyperglycémie si > 7.3mM
50
Conséquence d'une dérégulation de la glycémie
Diabète
51
Types de diabète + leurs caractéristiques
Insulinodépendant ou de type I
-Production insuffisante d'insuline par le pancréas
-Apparaît chez les enfants et les adolescents et touche moins de 10% des diabétiques.
Non insulinodépendant ou de type II
-Résistance ou réceptivité insuffisante des tissus à l'action de l'insuline
-Il survient habituellement chez l'adulte de plus de quarante ans.
-Il est également appelé diabète gras parce que les malades atteints sont généralement obèses et concerne plus de 90% des diabétiques.
-La prévalence du diabète de type II est estimée à 2 % de la population
52
Organes impliqués dans la régulation de la glycémie
-pancréas
-foie
-reins
-muscles
53
Hormones impliquées dans la régulation de la glycémie
-insuline (hormone hypoglycémiante) vs glucagon (hormone hyperglycémiante)
-adrénaline
54
Qu'est-ce qui contribue à faire baisser la glycémie?
Les muscles (glycogénogénèse)
55
Rôle du rein dans la régulation de la glycémie
réabsorption du glucose par filtration du sang au niveau du tubule proximal
56
Rôle du foie dans la régulation de la glycémie
Le foie est un organe vital, car sans celui-ci une hypoglycémie est rapidement mortelle.
-Par le biais de la veine porte hépatique, le foie reçoit le glucose issu de l'alimentation.
-Rôle = retenir le glucose excédentaire après un apport important et de le libérer lors des périodes de jeûne afin que la glycémie reste constante à une valeur normale d’environ 5,6 mM.
57
Transporteurs membranaires du glucose : les familles
SGLT (sodium-glucose transporters), ou co-transporteurs Na+/glucose, réalisent un transport actif de glucose dans le rein et l'intestin
GLUT (glucose transporters) relaient la diffusion facilitée du glucose dans pratiquement toutes les cellules.
voir diapo 30 pour plus d'infos
58
En absence d'insuline, que se passe-t-il avec le glucose?
Il ne peut pas rentrer dans la cellule
59
S'il y a de l'insuline, que se passe-t-il avec le glucose?
L'insuline signale à la cellule d'insérer GLUT4 transporteur dans la membrane, ce qui permet au glucose d'entrer dans la cellule
60
Afin que tous les organes puissent bénéficier d’un apport continu de glucose et l’utiliser selon leur besoin, le métabolisme du glucose implique principalement deux organes et des voies métaboliques, lesquels?
Organes :
-foie
-muscles
Voies métaboliques :
-La glycogénogenèse, qui contribue au stockage du glucose principalement dans le foie et les muscles après les repas (hyperglycémie).
-La glycogénolyse, qui libère le glucose pour combler les besoins énergétiques de l’organisme entre les repas et en cas d’hypoglycémie.
-La glycolyse, qui contribue à combler les besoins énergétiques cellulaires en consommant le glucose alimentaire ou celui stocké dans le foie et les muscles.
-La gluconéogenèse hépatique, qui sert à produire du glucose et le consommer entre les repas et en cas d’hypoglycémie.
61
Glycogénogénèse :
-qu'est-ce qui est métabolisé?
-surplus de glucose servent à quoi?
Après un repas, les disaccharides et l’amidon sont rapidement métabolisées.
Les surplus de glucose -> des réserves énergétiques stockées sous forme de glycogène, principalement dans le foie et les muscles
62
Glycogénolyse :
-qu'est-ce qui est mobilisé?
Le glycogène hépatique est mobilisé sous forme de glucose pour maintenir la glycémie et pour alimenter les tissus périphériques.
Le glycogène musculaire est mobilisé sous forme de glucose et consommé sur place par les cellules musculaires.
63
Structure du glycogène
-une extrémité réductrice
-plusieurs extrémités non-réductrices
64
Le premier glucose d'une molécule de glycogène est qualifié de ?
«côté réducteur» car la fonction aldéhyde libre du carbone 1 peut être oxydée
65
Le carbone 4 du glucose ajouté est qualifié de ?
«côté non réducteur» car leur carbone 1 ne comporte plus de fonction aldéhyde libre
Une ose = réducteur seulement si sa forme à chaîne ouverte comporte une fonction aldéhyde.
Les aldoses = réducteurs, car elles ont une fonction aldéhyde qui peut être oxydée, contrairement aux cétoses fonction cétone
66
Définition glycogénogénèse
voie métabolique qui permet, dans le foie et le muscle, la synthèse de glycogène à partir de glucose-6P comme précurseur
67
Glycogénogénèse :
-but principal
-effet sous l'action de l'insuline
-comment?
-mise en réserve du glucose issu d'une alimentation riche en glucides.
-éviter l’hyperglycémie après la digestion des glucides.
-En présence de plusieurs enzymes, dont le glycogène synthase et l’enzyme branchant dans le foie et dans les muscles
68
Enzymes de la glycogénogénèse
-Glucokinase (foie) ou hexokinase (muscle)
-Phosphoglucomutase
-UDP-glucose-pyrophosphorylase
-Glycogène synthase (GS)
-Enzyme branchant
Insuline -> PP1
69
Synthèse des chaines linéaires du glycogène
ACTIVATION DU GLUCOSE :
1) Transformation du glucose en glucose 6-P
-glucokinase (foie)
-hexokinase (muscle)
2) Isomérisation du glucose 6-P en glucose 1-P
-phosphoglucomutase
3) Transfert du résidu UDP sur le glucose 1-P
-UDP-glucose-pyrophosphorylase
SYNTHÈSE DES CHAINES LINÉAIRES :
4) Transfert du UDP-glucose sur le glycogène à n glucoses :
-Glycogène synthase (GS)
SYNTHÈSE DES CHAINES RAMIFIÉES :
Enzyme branchant
70
Combien de glucose entre chaque branche dans l'enzyme branchant?
8-12
71
Rôle enzyme branchant
-produire plus d’extrémités non réductrices
-Substrats pour le glycogène phosphorylase (GP)
72
Définition glycogénolyse
ensemble de réactions d'hydrolyse qui transforme les grosses molécules de glycogène en de nombreuses petites molécules de glucose 6-P
73
Dans le muscle, sous l’action de l’adrénaline, le __ sert de substrat pour __ et fournir directement de l'énergie sous forme __.
glucose 6-P
la glycolyse
d'ATP
74
Dans le foie, Le glycogène est associé en quoi? Pourquoi?
En grosses molécules fixées sur les membranes du RE
-> Ainsi, sous l’action du glucagon ou de l’adrénaline, le glucose 6-P est déphosphorylée par une glucose-6-phosphatase et qui permet le transport du glucose dans la circulation.
75
Enzymes de la glycogénolyse
-Glycogène phosphorylase (GP)
-Enzyme débranchant
->Glycosyltransférase et
->a-1,6 glucosidase
-Phosphoglucomutase
-Glucose-6-phosphatase
-> Foie, reins et intestins
Glucagon, adrénaline
->PKA
Adrénaline
->CaM kinase
GP/GS kinase
76
La GP catalyse quoi?
catalyse les 1ères réactions de la glycogénolyse
77
Enzyme débranchant de la glycogénolyse
2e et 3e réaction
-Glycosyltransférase
-a-1,6 glucosidase
78
Glycogénolyse :
1re grande étape
HYDROLYSE DES CHAINES LINÉAIRES :
-À partir d’une extrémité NON réductrice.
La GP utilise le Pi pour catalyser la phosphorylation du lien a-1,4 du dernier glucose d'une branche
Chaque glucose détaché des extrémités NON réductrices reçoit le radical phosphoryl sur son carbone 1 -> glucose 1-P
Le glucose suivant récupère la fonction alcool secondaire sur son carbone 4 -> reformer le côté NON réducteur.
Le GP poursuit l’hydrolyse des extrémités NON réductrices jusqu'à ce qu'elle parvienne à une limite de 4 unités de glucose avant une branche
-Dextrine limite
L'enzyme débranchant (transférase) transfère un fragment de 3 unités de glucose sur l’une ou l’autre extrémité des dextrine limites
79
Glycogénolyse :
2e grande étape
HYDROLYSE DES RAMIFICATIONS :
L'enzyme débranchant (a-1,6-glucosidase) hydrolyse la liaison a-1,6 du branchement et libère le seul glucose branché.
Allongement de la chaîne et reprise de l’action du GP à chaque branchement
80
Dans le foie, les G6P seront transformés en quoi et libérés où?
Transformés en glucose et libérés dans la circulation.
->Déphosphorylation catalysée par la glucose-6-phosphatase située sur la face interne (lumière) des citernes du réticulum endoplasmique
->Régulation de la glycémie
81
Transport du glucose issu du glycogène hépatique
D’abord, le glucose 6-P est transporté vers le RE (translocase spécifique).
Une fois dans la lumière du RE, la glucose 6-phosphatase libère le glucose et le phosphate.
Ensuite, le glucose est dirigé vers l’extérieur de la cellule (vésicules de sécrétion ou via GLUT2).
82
Dans les muscles, les glucose 1-P produits seront transformés en quoi?
Transformés en glucose 6-P (G6P)
-> Isomérisation catalysée par la phosphoglucomutase
-> Glycolyse
83
Suite à un repas riche en glucides, des mécanismes de régulation doivent être enclenchés pourquoi?
Pour éviter une hyperglycémie
Les cellules du foie et des muscles transforment alors les surplus de glucose en molécules de glycogène ce qui contribue à faire baisser la glycémie.
84
L'organisme est capable de stocker combien de g de glycogène en activant la glycogénogénèse?
500 grammes de glycogène (20% dans le foie, 80% dans les muscles)
85
Si la glycémie devient trop basse, que se passe-t-il?
L’activation de la glycogénolyse doit être régulée afin que le glycogène accumulé dans le foie soit hydrolysé de nouveau en glucoses qui passent dans la circulation sanguine.
86
Le glucose libre permet de maintenir la glycémie à une valeur proche de quoi?
1g/L
87
Les points de régulation de la glycogénogénèse
-La glycogène synthase (GS)
-la glycogène phosphorylase (GP)
88
En absence d’insuline, la GS hépatique (et musculaire) se trouve sous quelle forme ?
phosphorylée et inactive
89
En absence d’insuline, la GP se trouve sous quelle forme ?
phosphorylée et active
90
GS et GP phosphores sous l'action de quoi?
sous l’action de la GP/GS kinase
91
Pour activer la glycogénogénèse, comment doivent être la GS et la GP?
Doivent être déphosphorylées
92
En période postprandiale, le GS est activé par qui? Et ensuite?
Activé par l’insuline via la phosphatase PP1
Lorsque PP1 est activée par l’action de l’insuline, elle va agir sur 3 enzymes: la GP/GS kinase, la GP et la GS.
Lorsque PP1 déphosphoryle le GP/GS kinase et le GS, la glycogénolyse est inhibée.
Par contre, la déphosphorylation du GS mène à une restitution de son activité et à l’activation de la glycogénogenèse
93
Le glucagon active quoi dans la glycogénolyse? Ensuite?
Active la GP hépatique via la protéine kinase dépendante de l’AMP cyclique (AMPc), la PKA
En présence d’AMPc, produit par l’adénylate cyclase, la PKA phosphoryle la GP/GS kinase pour la rendre active.
En même temps que le GP est activé par la GP/GS kinase, le GS est préservé inactif sous la forme phosphorylée par l’action de la GP/GS kinase, ce qui permet d’activer la glycogénolyse et inhiber la glycogénogenèse.
Ainsi, l’hydrolyse du glycogène permet alors la libération de glucose-1P qui sera isomérisé en glucose-6P et ensuite transformé en glucose.
Le glucose sera sécrété par le tissu hépatique pour normaliser une hypoglycémie.
94
Quelles sont les particularités du muscle strié par rapport au foie?
Il n’exprime pas les récepteurs au glucagon.
Il n’exprime pas la protéine glucose 6-phosphatase.
Il exprime les récepteurs à l’insuline et les récepteurs à l’adrénaline.
La glycogénolyse est activée lorsque le taux de calcium augmente dans le sarcoplasme en réponse à l’adrénaline, lors d’une activité physique intense ou en situation de stress (physique ou émotif).
95
Conséquences des particularités du muscle strié par rapport au foie?
lorsque la glycogénolyse est activée, le glucose 6-P demeure dans le sarcoplasme et il est consommé sur place pour assurer les besoins énergétiques lors des contractions musculaires
96
Activation de la GP musculaire par qui? Étapes?
L’adrénaline active une cascade de signalisation impliquant une protéine G couplée au récepteur a-adrénergique qui active la voie de la phospholipase C-gamma (PLC-g).
L’activation de la PLC-g induit la libération du calcium du réticulum endoplasmique.
L’augmentation de Ca2+ intracellulaire active la protéine kinase calmoduline-dépendante:
CaM kinase.
Dans les dernières étapes de la cascade de signalisation, la CaM kinase phosphoryle le GP/GS kinase.
À son tour, le GP/GS kinase active le GP afin d’activer la glycogénolyse.
En même temps, le GP/GS kinase phosphoryle le GS qui devient inactif, ce qui permet d’inhiber la glycogénogenèse
97
Régulation allostérique de la GP hépatique ou musculaire
Activateur :
-l’AMP non cyclique
-signe d’une baisse de l'énergie cellulaire
Inhibiteurs :
-le glucose 6-P et l’ATP
-signe d’une hausse de l'énergie cellulaire
