BIOCHIMIE METABOLIQUE1re ANNEE DE MEDECINE 2012I. METABOLISME DES GLUCIDES

Pr. Alami Ouahabi Nama

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Objectifs Globaux

A la fin du cours ltudiant doit tre capable de: Identifier le catabolisme et lanabolisme Matriser les grandes Voies mtaboliques Bio nergtique. Identifier les liens ractionnels entre les diffrents mtabolismes Analyser le rle des processus de rgulation Mtabolique dans le maintien de la fonction de la cellule et de lorganisme Identifier les consquences pathologiques dune rgulation dfaillante des mtabolites au niveau de la cellule et de lorganisme. Identifier les processus molculaires et gntiques de la synthse protique et aux techniques de diagnostic 2 Molculaire.

Programme de Biochimie Mtabolique :Introduction: Dfinition du mtabolisme Rle du mtabolisme au niveau de la cellule et de lorganisme Mtabolisme des Glucides: (10H) Digestion et absorption des glucides Comprendre la Bio - nergtique dans le cadre de la Rgulation de la Glycmie Voie des pentoses et inter conversion entre les oses

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Mtabolisme des Lipides : (10H)

Rle biologique des Acides Gras Digestion, mobilisation et transport des Acides Gras Comprendre la Bio - nergtique dans le cadre de la Rgulation de la Lipolyse. Biosynthse des Corps Ctoniques. Biosynthse des Acides Gras, des Triglycrides et des Phospholipides. Mtabolisme des particules Apo-lipoproteque ApoBiosynthse du Cholestrol des Sels Biliaires et des Hormones Strodes

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Mtabolisme des acides amins : (10H) Rle biologique des acides amins Etapes de synthse des acides amins endognes Hydrolyse des protines alimentaires Equilibre azot et voies dlimination de lazote Mtabolisme des acides amins Glycine/Srine Mtabolisme des acides amins soufrs Cystine/Mthionine Mtabolisme des acides amins bi - carboxylique Glutamate/Aspartate Mtabolisme des acides amins aromatiques Phnylalanine/Tyrosine Rgulation du mtabolisme des acides amins et implications dans les troubles mtaboliques Mtabolisme des acides nucliques, synthse protique et initiations aux techniques de diagnostique Molculaire: (5H) Rle et Biosynthse des acides nucliques Synthse protique et rgulation de lexpression gntique. 5 Initiation aux techniques de diagnostic Molculaire.

METABOLISME DES GLUCIDES

METABOLISME = ANABOLISME + CATABOLISME CATABOLISME = OXYDATION DES MOLECULES = ENERGIE = + ATP. ANABOLISME = BIOSYNTHESE DE MOLECULES = BESOIN DENERGIE = - ATP.

METABOLISMES BIOENERGITIQUES6

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Le besoin en acide ascorbique est de l'ordre de 1 mg/24 h,

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La salive est le suc scrt par les glandes salivaires Les enzymes salivaires ont peu d'activit : la plus efficace est l'amylase salivaire. salivaire. L' amylase est une endoglycosidase qui hydrolyse les liaisons osidiques de l'amidon. l'amidon. L' -amylase est scrte sous une forme directement active, par les glandes salivaires et par le pancras. pancras.

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Le suc gastrique est scrt par les glandes de la paroi gastrique. gastrique.

Les entrocytes scrtent des enzymes qui achvent la digestion des glucides (osidases). osidases). Le maltose est un dissacharide issu de la digestion de l'amidon, qui est hydrolys par la maltase en Dl'amidon, Dglucose. L' -D-glucose est le produit final de la digestion de l'amidon. l'amidon. L' -D-glucose est absorb par les entrocytes grce un rcepteur spcifique de la bordure en brosse

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Enzymes intestinales

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L'absorption des nutriments par les entrocytes est mdie par des rcepteurs membranaires spcifiques trs varis. Certains ont t individualiss : rcepteurs des oses tels que GLUT-1 ou GLUTGLUTGLUT-5 15

La consommation d'ATP est variable au cours du temps et l'apport alimentaire l'est aussi. L'organisme doit donc rguler son mtabolisme nergtique, L'ATP lui-mme est une rserve d'nergie pour les cellules, luimais son poids molculaire est lev et il ne peut donner qu'une liaison riche en nergie.

S'il fallait assurer notre besoin quotidien minimum en nergie (mtabolisme basal) il faudrait 124215 g d'ATP. Or notre organisme tout entier n'en contient que 75 g ce qui nous assure une autonomie de 52 secondes !

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Le glucose est un meilleur substrat nergtique pour les cellules, il peut donner 38 liaisons riches en nergie par mole. S'il fallait assurer notre mtabolisme basal avec du glucose en arobiose, il en faudrait 471 g. Or notre organisme tout entier n'en contient que 10 g ce qui nous assure une autonomie d'une demi-heure. demiLe glycogne est une forme de rserve nergtique. Il peut donner 39 liaisons riches en nergie par mole de glucose. S'il fallait assurer notre mtabolisme basal avec du glycogne en arobiose, il en faudrait 424 g. Or notre organisme tout entier n'en contient que 400 g ce qui nous assure une autonomie de 22 heures 30 mn. Les triglycrides sont la meilleure forme de rserve nergtique de notre organisme. Ils peuvent donner 432 liaisons riches en nergie par mole. S'il fallait assurer notre mtabolisme basal avec la graisse du tissu adipeux, il en faudrait 190 g. Or notre organisme tout entier en contient environ 7000 g ce qui nous assure une autonomie de un mois !17

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Rgulation de la glycmieGlycognolyse, gluconognse, glycognognse & glycolyse

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Rgulation de la glycmie: La fonction glycognique du foie

Le foie est le lieu principal de stockage du glycogne, rserve nergtique de glucose. Au cours de la digestion le taux de glucose dans la veine porte est trs lev. En prsence d'insuline, des transporteurs de glucose (GLUT 2) sont d'insuline, exprims dans la membrane plasmique et font entrer le glucose dans la cellule o il est activ par la glucokinase, premire enzyme de la glucokinase, glycognognse. A jeun, le taux de glucose diminue beaucoup et les transporteurs de glucose disparaissent. D'autres transporteurs font sortir le glucose-6-phosphate, issu de la glucoseglycognolyse ou de la gluconognse, vers les citernes du rticulum endoplasmique, o il est dephosphoryl par la glucose-6-phosphatase. glucoseLe glucose libre est alors scrt par les hpatocytes vers la veine sussus-hpatique pour maintenir la glycmie son taux normal. 20

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Rgulation de la glycmie Mcanismes hyperglycmiants et hypoglycmiants Mcanismes hyperglycmiants Notre organisme dispose de deux voies mtaboliques permettant de faire augmenter la concentration de glucose dans le sang (glycmie): la glycognolyse la gluconognse Mcanismes hypoglycmiants La diminution de la glycmie: La glycognognse glycog La glycolyse Regulation hormonale L'adrnaline, Le glucagon Le cortisol Linsuline22

Glycognolyse (dfinition)

Beaucoup de cellules mettent de l'nergie en rserve sous forme de glycogne, surtout lorsqu'elle dpendent beaucoup de la glycolyse pour leur mtabolisme nergtique (neurones, globules rouges). Mais les rserves principales de glycogne se trouvent dans les muscles et surtout dans le foie. Pour mobiliser le glycogne vers le mtabolisme nergtique, il faut dpolymriser cette substance et librer le glucose : c'est la fonction des enzymes de la glycognolyse. Le glycogne est dcoup par les phosphorylases et l'enzyme dbranchant, puis transform en glucose-6-phosphate. Le glucose-6-phosphate enfin sera utilis par la glucoseglucoseglycolyse cytoplasmique, ou bien scrt sous forme de glucose libre dans le plasma.23

Rgulation de la glycmie Mcanismes hyperglycmiants : la glycognolyse

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Rgulation de la glycmie Mcanismes hyperglycmiants : la glycognolyse

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Rgulation de la glycmie Mcanismes hyperglycmiants : la glycognolyse

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Glycognolyse (schma gnral)

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Glycognolyse (bilan)

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Rgulation de la glycmie: Mcanismes hyperglycmiants Rgulation hormonale de la glycognolyse

Scrte par les glandes mdullosurrnales. mdullosurrnales. Hormone de rponse au stress, elle augmente le taux de l'AMPc, l'AMPc, ce qui entrane les effets suivants : activation de la glycognolyse (muscle, foie) foie) inhibition de la glycognognse (muscle, foie) foie) activation de la gluconognse hpatique (action antagoniste de celle de l'insuline). l'insuline). activation de la lipolyse (lipase hormono-sensible du tissu hormonoadipeux) adipeux) inhibition de la lipognse (foie, tissu adipeux) foie, adipeux) L'adrnaline est aussi sympathomimtique : elle acclre le coeur (effet inotrope positif), ce qui augmente le dbit positif), d'Oxygne pour la chane respiratoire mitochondriale. mitochondriale.

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Rgulation de la glycmie: Mcanismes hyperglycmiants Glucagon

Hormone peptidique de 29 acides amins. Scrt par le pancras (cellules A2 des lots de Langerhans), ds que le taux de glucose dans le sang baisse (glycmie). Hormone hyperglycmiante : elle favorise le retour de la glycmie la valeur basale. Le glucagon augmente le taux de l'AMPc, ce qui entrane les effets suivants : activation de la gluconognse (action antagoniste de celle de l'insuline) activation de la glycognolyse inhibition de la glycognognse activation de la lipolyse inhibition de la lipognse30

Activation de la phosphorylase

Lors de la glycognolyse, le taux de l'AMPc s'lve dans les cellules o le glycogne est stock. L'AMPc active les protines kinases A, qui phosphorylent plusieurs protines du cytoplasme. Tout d'abord la phosphorylase kinase qui une fois phosphoryle devient active (Phosphoryle ). Elle catalyse la phosphorylation de la phosphorylase inactive, qui devient active, et phosphoryle son tour le glycogne en glucose-1glucosephosphate. La phosphorylase kinase est galement active lorsque le taux de Calcium augmente dans le cytoplasme. En second lieu, les protines kinases A vont activer (phosphoryler) un inhibiteur des protines phosphatases, enzymes qui pourraient catalyser la dphosphorylation de la phosphorylase et de la phosphorylase kinase. Enfin, si le taux du 5'AMP (non cyclique) s'lve dans la cellule, ce produit est un activateur allostrique direct de la phosphorylase.31

Rgulation de la glycmie: Mcanismes hyperglycmiants : la glycognolyse Activation de la phosphorylase.

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Rgulation de la glycmie: Mcanismes hyperglycmiants : glycognolyse Insuline

Hormone peptidique deux chanes d'acides amins : une chane A de 21 acides amins et une chane B de 30 acides amins. Scrte par le pancras (cellules des lots de Langerhans), lorsque le taux de glucose dans le sang (glycmie) est lev. Hormone hypoglycemiante : elle favorise le retour de la glycmie la valeur basale . L'insuline active le mouvement des transporteurs de glucose dans les membranes plasmiques, ce qui favorise le transport actif du glucose vers le cytoplasme. L'insuline diminue les taux des messagers secondaires : AMPc et Ca++, ce qui entrane les effets suivants : inhibition de la glycognolyse inhibition de la gluconognse (action antagoniste de celle du glucagon et du cortisol) activation de la glycognognse activation de la lipognse 33 inhibition de la lipolyse.

Inhibition de la phosphorylase

L'insuline: Baisse le taux de l'AMPc dans ces cellules, Inactive les protines kinases A. L'inhibiteur des phosphoprotines phosphatases est dphosphoryl, Donc inactif et libre l'activit de ces phosphatases qui Dphosphorylent aussi la phosphorylase kinase et la phosphorylase. Dans le foie l'insuline: Augmente aussi le transport de glucose vers l'intrieur des cellules. Du glucose est produit aussi par l'enzyme dbranchant. Ce glucose est un activateur de la phosphorylase phosphatase qui inactive son tour la phosphorylase. Le glucose et le Glucose-6-phosphate ainsi que l'ATP sont aussi des Glucoseinhibiteurs allostriques de la Glycogne phosphorylase

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Rgulation de la glycmie: Mcanismes hyperglycmiants : la glycognolyse Inhibition de la phosphorylase

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Gluconognse (schma gnral)La gluconognse est un ensemble de voies mtaboliques qui conduisent de nombreux substrats au glucose. La plupart de ces voies commencent dans le cytoplasme par la transamination des acides amins glucoformateurs. Les produits issus des chanes carbones de ces acides amins pntrent dans la mitochondrie pour aboutir : l' -ctoglutarate (glutamine, glutamate, histidine, arginine, proline) au propionyl-CoA (valine, isoleucine, mthionine, thronine) propionyl au fumarate (phnylalanine, tyrosine) au pyruvate (cystine, srine, glycocolle, alanine, tryptophane) l'oxaloactate (asparagine, aspartate). Des substrats non acides amins entrent aussi dans la gluconognse : au niveau du pyruvate (lactate) au niveau des trioses-phosphates (fructose, glycrol). triosesLa fin de toutes ces voies est commune, conduisant des triosestriosesphosphates au glucose, qui sort de la cellule hpatique.36

Rgulation de la glycmie: Mcanismes hyperglycmiants : Gluconognse (dfinition)

Au cours du jene, les besoins pour maintenir une concentration constante de glucose dans le sang pour assurer le mtabolisme nergtique du cerveau en particulier, sont couverts par la glycognolyse. Mais les rserves de glycogne tant limites, il faut recourir d'autres substrats pour synthtiser du glucose et c'est la fonction des voies de gluconognse. Les rserves susceptibles d'tre converties en glucose au cours du jene prolong sont des acides amins contenus dans les protines des muscles ; jamais les triglycrides. Les acides amins qui peuvent tre substrats de la gluconognse sont dits glucoformateurs. D'autres substrats servent aussi synthtiser du glucose dans le foie jeun : le lactate de la 37 glycolyse anarobie et le glycrol de la lipolyse priphrique.

Gluconognse (schma gnral)

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Enzymes de la Gluconognse

Les enzymes de la glycolyse cytoplasmique catalysent des ractions qui sont le plus souvent rversibles et qui sont capables de fonctionner dans toutes les circonstances mtaboliques. Toutefois, il existe quelques tapes qui ncessitent des enzymes propres la gluconognse que nous venons de dtailler. La phosphonolpyruvate carboxykinase (PEPCK) catalyse l'tape initiale de la gluconognse dans le cytoplasme partir de l'oxaloactate. Le phosphonolpyruvate issu de cette raction ne peut pas tre le substrat de la pyruvate kinase car cette dernire est fortement inhibe par le glucagon, hormone de la gluconognse. La fructose 1,6-diphosphate phosphatase (Fru 1,6-P2 phosphatase) 1,61,6catalyse une raction d'hydrolyse du fructose 1,6-diphosphate en 1,6fructose 6-phosphate. Elle est la seule enzyme commune toutes les 6voies de gluconognse et utilise exclusivement par la gluconognse. Elle est donc rgulatrice de l'ensemble. La glucose 6-phosphate phosphatase enfin est commune la 6glycognolyse et la gluconognse et contribue la rgulation 39 finale du taux de glucose dans le sang.

Rgulation de la glycmie: Mcanismes hyperglycmiants : la gluconognse & Cycle des Cori

Dans le dbut de l'effort musculaire, la glycolyse cytoplasmique (GC) anarobie, utilise rapidement le glucose, et libre du pyruvate. Le pyruvate est rduit en lactate par l'excdent de NADH ou transamin en alanine lorsque le muscle ( jeun) catabolise des acides amins. Le lactate est transport par le sang vers le foie dont le mtabolisme fonctionne toujours en arobiose. Le foie peut alimenter son mtabolisme nergtique uniquement grce la -oxydation en produisant des corps ctoniques. Dans ces conditions, il peut faire sortir le malate hors de la mitochondrie et resynthtiser du glucose par la gluconognse (GNG). Le lactate absorb par le foie est un substrat de cette gluconognse. Le foie libre le glucose dans la circulation qui peut nouveau tre oxyd par les muscles. L'association de la glycolyse anarobie des muscles et de la gluconognse du foie constitue le cycle des CORI (deux biochimistes C. et G. CORI). 40

Rgulation de la glycmie: Mcanismes hyperglycmiants : la gluconognse Cycle des Cori

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Rgulation de la glycmie: Mcanismes hyperglycmiants: gluconognse

Cortisol

Le cortisol est synthtis partir du cholestrol des LDL, par les corticosurrnales. Hormone glucocorticode, le cortisol active les facteurs de transcription des gnes de la gluconognse dans le foie (antagoniste de l'insuline) : cathepsines (protases des muscles) transaminases pyruvate carboxylase propionyl-CoA carboxylase propionyl phosphonolpyruvate carboxykinase fructose-1,6-diphosphatase fructose-1,6 glucose-6-phosphatase. glucose42

Rgulation de la glycmie: Mcanismeshyperglycmiants : gluconognse : Induction par le cortisol

Les protines qui se lient au promoteur (facteurs trans-rgulateurs) sont des transeffecteurs de la transcription : activateurs (squences enhancer) ou inhibiteurs enhancer) (squences silencer). Leur liaison avec le promoteur dpend souvent de silencer). circonstances physiologiques qui induisent ou rpriment l'expression du gne. Ainsi, la squence GRE (glucocorticoid responsive element), lorsqu'elle est (glucocorticoid element), lie une protine spcifique (rcepteur nuclaire d'hormone glucorticode), elleelle-mme lie au cortisol (hormone strode hyperglycmiante), active l'expression du gne situ en aval. La reconnaissance de la squence GRE par le rcepteur des glucocorticodes li au cortisol induit la transcription des gnes de certaines protases endocellulaires (cathepsines), des transaminases et des enzymes propres de la gluconognse : pyruvate carboxylase, propionyl-CoA carboxylase, propionyl43 PEPCK, fructose 1,6-diphosphate phosphatase, glucose 6-phosphate 1,66phosphatase, ...

Rgulation de la glycmie: Mcanismes hyperglycmiants: Interconversions des oses: HEXOSES PENTOSES (Voir voie des pentoses) PENTOSES. HEXOSES.

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Rgulation de la glycmie Mcanismes hypoglycmiants: glycognognse

Notre organisme dispose de deux voies mtaboliques permettant de faire diminuer la concentration de glucose dans le sang (glycmie): Glycognognse Glycolyse L'augmentation de la glycmie induit un mcanisme endocrinien produisant une molcule informationnelle (hormone) : l'insuline. Cette hormone agit en diminuant le taux intracellulaire d'AMPc (second messager). Les repas s'accompagnent de la digestion des hydrates de Carbone qui sont absorbs sous forme de glucose libre dans le sang. L'insuline, scrte aprs les repas (priode post-prandiale), agit au niveau postdu muscle pour activer la glycolyse (au cours de l'effort) ou la mise en rserve du glucose par la glycognognse (glycogne musculaire). L'insuline agit aussi au niveau du foie pour faciliter la captation du glucose venant directement de l'intestin par la veine porte et la glycognognse (glycogne hpatique). L'insuline agit encore au niveau du foie et du tissu adipeux pour induire les mcanismes (activation des enzymes, dphosphorylations et transcription des gnes) de la transformation du glucose sanguin en triglycrides de rserve (graisse) par la lipognse et le stockage de la graisse dans les cellules du tissu adipeux (adipocytes).45

Rgulation de la glycmie Mcanismes hypoglycmiants : Glycognognse (dfinition)

Lors de la digestion, la veine porte conduit de l'intestin vers le foie des quantits importantes de sucres qui sont capts par les hpatocytes, transforms en glucose et mis en rserve sous forme de glycogne hpatique. A partir du glucose sanguin, dans les priodes de repos, les muscles reconstituent aussi leurs rserves de glycogne, de mme que toutes les cellules contenant normalement du glycogne. Cette synthse de glycogne est la fonction des enzymes de la glycognognse. Le glucose entre dans la glycognognse sous forme libre ou sous forme d'esters : glucose-6-phosphate ou glucose-1-phosphate. glucoseglucoseL'Uridine triphosphate est un coenzyme indispensable cette voie mtabolique. Un enzyme branchant achve de donner au glycogne linaire sa structure dfinitive. Les autres oses provenant de la digestion (galactose, fructose) entrent dans la glycognognse par des voies mtaboliques propres qui n'existent que dans le foie. Le dernier rsidu de glucose ajout par la glycognognse l'extrmit d'une branche de la molcule de glycogne sera toujours le premier enlev par la 46 glycognolyse lors de la priode de jene suivante.

Glucokinase = Hexokinase D

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Phosphoglucomutase

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Uridine Tri Phosphate = UTP

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Glucose 1-phosphate uridyl transfrase 1UDPUDP-glucose pyrophosphorylase

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Glycogne synthase

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Glycognognse (schma gnral)

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Activation de la glycogne synthase

L'insuline agit principalement en activant les protines phosphatases qui dphosphorylent les enzymes de la glycognognse. La glycogne synthase active est dphosphoryle. La phosphorylation par la glycogne synthase kinase la rend dpendante du taux du glucose 6-phosphate 6La glycogne synthase kinase elle mme est rendue active par une phosphorylation dpendant de l'AMPc. L'insuline active la phosphatase qui dphosphoryle la glycogne synthase kinase et donc l'empche d'inhiber la glycogne synthase. D'autres glycogne synthase kinases sont inhibes par l'insuline par d'autres voies de transduction, aboutissant de multiples dphosphorylations qui activent plus ou moins efficacement la glycogne synthase. 53

Activation de la glycogne synthase

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Inhibition de la glycogne synthase

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Rgulation de la glycmie Mcanismes hypoglycmiants : Lipognse

Lors de la digestion, des acides gras ou du glucose en excs sont capts par le foie ou le tissu adipeux pour tre mis en rserve sous forme de graisse dans les adipocytes. La transformation des acides gras en triglycrides, et la synthse des acides gras partir des glucides sont les fonctions des voies mtaboliques de la lipognse. Le coenzyme NADPH est indispensable la synthse des acides gras. Les voies mtaboliques conduisent les substrats de carrefour en carrefour mtabolique.56

Rgulation de la glycmie Mcanismes hypoglycmiants : La glycolyse

Le glucose plasmatique est un nutriment pour toutes les cellules. Son oxydation en bicarbonate ou en lactate, dont l'nergie permet la production de l'ATP, est un ensemble de voies mtaboliques : la glycolyse. Le substrat passe par des carrefours mtaboliques : glucose 6-phosphate, pyruvate, 6coenzymes transporteurs d'Hydrogne. On distingue entre ces carrefours les voies mtaboliques suivantes : Glycolyse cytoplasmique, du glucose-6-phosphate au pyruvate ; cytoplasmique, glucose Cycle de KREBS, de l'actate au bicarbonate ; KREBS, Chane respiratoire mitochondriale, des coenzymes transporteurs d'Hydrogne l'eau mitochondriale, et de l'ADP l'ATP ; Glycognolyse, du glycogne au glucose 6-phosphate. Glycognolyse, 6Le glucose substrat de la glycolyse provient aussi de l'interconversion des oses (galactose, mannose), l'interconversion la digestion des polyosides alimentaires. 57

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La glycolyse anarobie Lactate dshydrognase

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Mtabolisme du pyruvate Entre dans la mithocondrie

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Mtabolisme du pyruvate Le pyrophosphate de thiamine = TPP

Pour expliquer le fonctionnement de l'enzyme qui va utiliser ce pyruvate, il nous faut dcrire plusieurs coenzymes que nous rencontrons pour la premire fois. Le pyrophosphate de thiamine (ou Thiamine pyrophosphate, en abrg TPP) est le premier de ces coenzymes. Le deuxime phosphate est li par une liaison covalente avec l'enzyme. La thiamine pyrophosphate est donc un coenzyme li. L'ensemble de la pyrimidine et du noyau thiazole constitue la thiamine, ou vitamine B1. Le besoin quotidien de vitamine B1 est de 1 2 mg/jour.73

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Mtabolisme du pyruvate Aldhyde + thiazole

Le pyrophosphate de thiamine est le coenzyme transporteur d'aldhydes, l'exception du formaldhyde. Grce son Hydrogne labile la thiamine peut s'additionner sur la double liaison de la fonction aldhyde.75

Mtabolisme du pyruvate Le lipoamide

L'acide lipoque est un coenzyme qui a la structure d'un acide gras 8 Carbones. Un noyau est form par les trois derniers Carbones et deux atomes de Soufre lis par une liaison covalente. La fonction acide du Carbone 1 est lie par une liaison amide une lysine de l'enzyme : le lipoamide est donc un coenzyme li.76

Mtabolisme du pyruvate Dihydrolipoamide / lipoamide

Le lipoamide est un coenzyme transporteur d'Hydrogne. En rduisant la liaison qui unit les deux atomes de Soufre on fixe deux atomes d'Hydrogne. La forme rduite est appele dihydrolipoamide.77

Mtabolisme du pyruvate Le coenzyme A

Le coenzyme A est un cofacteur trs important dont la structure s'apparente celle des coenzymes nuclotidiques de la chane respiratoire. On y trouve d'abord la structure de l'AMP : adnine, ribose et acide phosphorique. Une deuxime molcule d'acide phosphorique estrifie le Carbone 3 du ribose. L'acide pantoque est amidifi par la -alanine. Ils forment ensemble l'acide pantothnique ou vitamine B5.78

Mtabolisme du pyruvate AcylAcyl-coenzyme A

La partie active du coenzyme A est la fonction thiol de la cystamine terminale. C'est pour cela qu'on crit CoA-SH pour indiquer la forme CoAlibre du coenzyme. Le coenzyme A est un transporteur de radicaux acides. La plupart des acides carboxyliques du mtabolisme ont une forme active lie au coenzyme A. On les appelle acyl-coenzyme A. Par 79 acylexemple l'acide actique est activ en actyl-coenzyme A. actyl-

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Mtabolisme du pyruvate Pyruvate dshydrognase (bilan)

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Cycle de Krebs (schma gnral)

Le cycle de KREBS est une voie mtabolique de la mitochondrie, qui oxyde l'acide actique de l'actyl-CoA en bicarbonate, en prsence de l'actylcoenzymes qui transportent les Hydrognes vers la chane respiratoire mitochondriale.85

Sources d'nergie du muscle

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Le cycle de Krebs

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Le cycle de Krebs Nucloside diphosphate kinase

La nucloside diphosphate kinase est une enzyme prsente dans toutes les cellules. Elle catalyse le transfert du troisime phosphate et de sa liaison riche en nergie d'un nucloside triphosphate vers un nucloside diphosphate. Elle permet ainsi l'change d'nergie entre l'ATP et les autres coenzymes transporteurs d'nergie : GTP principalement, mais aussi UTP et CTP.94

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Le cycle de Krebs Chane respiratoire mitochondriale (NADH) (bilan)

La chane respiratoire mitochondriale roxyde les coenzymes transporteurs d'Hydrogne et cette oxydation est couple avec la phosphorylation de l'ATP. Ainsi la roxydation d'un NADH produit par les dshydrognases du cycle de KREBS, consomme 1/2 mol d'Oxygne et produit 3 liaisons riches en nergie dans l'ATP et 125 kJ de chaleur.

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Le cycle de Krebs Bilan de la glycolyse arobie (glycogne)

Dans le cas o la glycolyse se fait partir d'un glucose dtach du glycogne, le bilan se calcule en faisant la somme des bilans de la glycognolyse, de la glycolyse cytoplasmique, de la pyruvate dshydrognase, du cycle de KREBS et de la chane respiratoire mitochondriale. L'oxydation de ce glucose produit 39 liaisons riches en nergie au lieu de 38, soit un rendement en ATP peine plus lev que celui du glucose libre. Dans ce bilan, l'nergie de l'oxydation du glucose apparat sous forme d'ATP, mais aussi de chaleur. Le calcul est fait dans des conditions standard, mais les concentrations relles des substrats demandent plus d'nergie pour permettre la synthse des liaisons riches en nergie de l'ATP et librent donc moins de chaleur. 104

Voie des pentoses-phosphates (schma gnral) pentoses-

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La voie des pentoses phosphates, dite aussi shunt des pentoses, est une voie mtabolique du cytoplasme partiellement rversible, entre deux carrefours mtaboliques de la glycolyse cytoplasmique : le glucose-6glucosephosphate et le fructose-6-phosphate. fructoseElle peut fonctionner pour :

oxyder du glucose en bicarbonate pour rduire le NADP+ en NADPH convertir le fructose en pentoses (ribose, ribulose, xylulose) pour la synthse des acides nucliques, par exemple (chez les vgtaux ses enzymes participent la photosynthse). 106

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