I - Les grandes voies métaboliques - Partie 2

Voie des pentoses phosphates

• La voie des pentoses phosphates est une voie métabolique importante qui se divise en deux parties : une partie oxydative et une partie non oxydative.
• La partie non oxydative permet de créer du ribose-5-P à partir du ribulose-5-P en utilisant une isomérase et une épimérase.
• Cette partie non oxydative est aussi connectée à la glycolyse grâce à la condensation des sucres à 7C et 4C.
• La partie oxydative et non oxydative de cette voie ne sont pas dépendantes l'une de l'autre, et peuvent donc fonctionner indépendamment.
• L'excès de ribose 5-P inhibe la partie non oxydative de la voie des pentoses phosphates, et inversement.
• La régulation de la voie des pentoses phosphates se fait uniquement par la concentration des substrats. Il n'y a pas de régulation allostérique.

Le NADPH et la lutte contre le stress oxydatif

• Le NADPH est un coenzyme important qui participe à la lutte contre le stress oxydatif.
• Le NADPH permet la régénération du glutathion réduit, un coenzyme important pour les enzymes glutathion peroxydase et catalase.
• La glutathion peroxydase et la catalase permettent de neutraliser les composés toxiques produits par l'auto-oxydation des protéines, comme H2O2.
• Le NADPH stabilise la catalase et participe à la neutralisation du H2O2.
• Le H2O2 est produit par l'auto-oxydation des protéines, en particulier l'hémoglobine.
• L'hémoglobine, en raison de sa longue durée de vie, est sensible aux réactions d'oxydation, ce qui conduit à la formation de molécules instables (O2-) et à la production de H2O2.
• Le NADPH a une double action dans la transformation de l'H2O2 en H2O + ½ O2 : il stabilise la catalase et régénère le glutathion réduit.

Glycogénogénèse et glycogénolyse

• Le glycogène est un polymère de glucose stocké dans le foie et les muscles sous forme de petits granules dans le cytosol.
• La glycogénolyse est la dégradation du glycogène en glucose, tandis que la glycogénogénèse est la synthèse de glycogène à partir du glucose.
• Le glycogène est composé de chaînes de glucose reliées entre elles linéairement par des liaisons α1-4 et ramifiées par des liaisons α1-6.
• Le premier glucose se lie à la glycogénine.
• La glycogénogénèse commence avec le G1P, qui est produit à partir du G6P, tandis que la glycogénolyse démarre à partir de la glycogénine.
• Le G1P est le produit de la glycogénolyse et le substrat de la glycogénogénèse.
• L'insuline est une hormone hypoglycémiante qui favorise l'entrée du glucose dans le coeur, les muscles et les tissus adipeux, tandis que le glucagon est une hormone hyperglycémiante.

Glycolyse

• La glycolyse anaérobie est l'oxydation du glucose en 2 pyruvates (3 carbones) avec une production nette de 2 ATP.
• La glycolyse se déroule en 3 étapes :
  • Séquestration du glucose et initiation de la glycolyse
  • Transformation du glucose en fructose-biphosphate
  • Production de pyruvate
• La première étape de la glycolyse consomme de l'ATP, mais la production nette est de 2 ATP.
• La phosphorylation du glucose en G6P est catalysée par l'héxokinase (enzyme ubiquitaire) ou la glucokinase (dans le foie).
• La régulation de la glucokinase dans le foie est différente de celle de l'hexokinase.
• La transformation du glucose en fructose-6-P est catalysée par la phosphoglucose isomérase.
• Le G6P est un carrefour métabolique important car il peut être utilisé :
  • Pour le stockage sous forme de glycogène
  • Pour la néoglycogénèse
  • Pour la production de pyruvate
  • Pour la voie des pentoses phosphates
• Le foie utilise le G6P pour maintenir la glycémie en période de jeûne et pour le stockage de glycogène en période postprandiale.
• Les muscles utilisent le G6P pour la production de pyruvate en période d'effort et pour le stockage de glycogène en période de repos.