Biochimie 2024-2025 PDF

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Lien vers le questionnaire FORMS : 3. Les lipides https://forms.office.com/r/1kD2UV6UXS STAUDT C. 203 STAUDT C. 204 3. Les lipides 3. Les lipides Caractéristiques générales 1. Acides gras Macromolécules mais pas des polymères Groupe de molécules très diversifiées à rôles multiples Composition: – Tous les lipides contiennent les atomes C, H, O, mais la proportion d’O est beaucoup plus faible que pour les glucides Chaine constituée uniquement de C et de H Acide de longueur variable carboxylique Caractéristique commune importante: hydrophobes en totalité ou en grande partie Hydrophobe/ hydrophile/ amphiphile? – Insolubles dans l’eau – Très solubles dans d’autres lipides (= liposolubles) Fonctions biologiques: - Combustible énergétique: leur oxydation libère de l’ATP - Constituant des triglycérides et des lipides membranaires STAUDT C. 205 STAUDT C. 206 3. Les lipides 3. Les lipides 1. Acides gras 1. Acides gras Acides gras saturés = Pas de double liaison dans la chaine hydrocarbonée Acides gras insaturés : Nomenclature « ω » Ex: A. α-linolénique (18 C) Ex. Acide palmitique (18 C) ω-3 Acides gras insaturés = 1 ou plusieurs doubles liaisons dans la chaine hydrocarbonée Mono-insaturés: une seule double liaison Ex: A. arachidonique (20 C) Ex. Acide oléique (18 C) ω-6 Poly-insaturés: plusieurs doubles liaisons Position de la double liaison la plus proche de l’extrémité ω Ex. acide α-linolénique (18 C) STAUDT C. 207 STAUDT C. 208 Ne pas retenir les exemples Ne pas retenir les exemples 3. Les lipides 3. Les Leslipides lipides 1. Acides gras 2. Triglycérides = « graisses » et « huiles » Acides gras insaturés : Nomenclature « ω » Formés d’1 glycérol + 3 acides gras (identiques ou différents) CH2 – a. gras 1 Les isomères cis créent un coude dans la chaine hydrocarbonée glycérol Les formes naturelles les plus abondantes sont les formes cis CH – a. gras 2 H a. gras 3 CH2 – H H H Molécules hydrophobes à forment des gouttelettes lipidiques STAUDT C. 209 STAUDT C. 210 3. Les Leslipides lipides 3. Les Leslipides lipides 2. Triglycérides 2. Triglycérides Ø Triglycérides saturés Ø Triglycérides insaturés « graisses » « huiles » Comprennent 3 acides gras saturés Comportent au moins un acide gras insaturé La plupart des graisses animales sont des triglycérides saturés Triglycérides végétaux et des poissons Double liaison cis Communément appelés « graisses » Communément appelés « huiles » Solides à température ambiante (ex. beurre, gras de la viande) Généralement liquides à température ambiante Une consommation importante de triglycérides saturés augmente (ex. huile d’olive, huile de foie de morue) le risque de maladies cardio-vasculaires (athérosclérose) STAUDT C. 211 STAUDT C. 212 3.2. Digestion et absorption des lipides alimentaires 3. Les Leslipides lipides 3. Les Leslipides lipides 2. Triglycérides 2. Triglycérides Digestion Fonctions biologiques 1. Stockage d’énergie (9kcal/g vs 4,5 kcal/g pour le glycogène) Emulsion des agrégats Acide gras 1 de graisse par les sels Glycérol biliaires (duodénum) Acide gras 2. Amortisseur: protection des organes vitaux tq les reins Acide gras 3. Isolation thermique: Triglycéride particulièrement épais chez les baleines et autres mammifères Acide gras marins d’eau froide Dégradation des Glycérol 2 triglycérides (Lipase OH Acide gras pancréatique) OH + 2 Acide gras Monoglycéride 2 acides gras Micelles contenant STAUDT C. 213 monoglycérides et acides gras, entourés STAUDT C. de 214 sels biliaires 3. Les Leslipides lipides 3. Les Leslipides lipides 2. Triglycérides 3. Phospholipides 1 glycérol + 2 acides gras + 1 groupement phosphate auquel est Lumière intestinale Entrée dans les entérocytes des Absorption liée une petite molécule organique chargée 3 monoglycérides, acides gras, cholestérol a. gras 1 CH2 – glycérol a. gras 2 CH – Reconversion en triglycérides 4 des acides gras à longue chaine X P Entérocyte O || X – O – P – O – CH2 | O- Entrée des triglycérides dans les 5 chylomicrons (= lipoprotéines) Tête hydrophile 2 queues hydrophobes Partie Squelette Partie Capillaires lymphatiques hydrophile de glycérol hydrophobe 6 Circulation sanguine Molécule hydrophile/hydrophobe/amphiphile ? 216 STAUDT C. 215 STAUDT C. 3. Les Leslipides lipides 3. Les Leslipides lipides 3. Phospholipides 4. Stéroïdes (ou isoprénoïdes) Molécules plates formées de 4 cycles hydrocarbonés accolés + un Fonction biologique : groupement –OH Conséquence du caractère amphiphile: formation de micelles ou Composés liposolubles bicouches en solution aqueuse (>< gouttelettes formées par les triglycérides) Le stéroïde le plus important pour l’être humain est le cholestérol Bicouche lipidique Micelle MEMBRANES BIOLOGIQUES Molécule amphiphile Ne pas retenir les formules STAUDT C. 217 STAUDT C. 218 3. Les Leslipides lipides 3. Les Leslipides lipides 4. Stéroïdes (ou isoprénoïdes) 4. Stéroïdes (ou isoprénoïdes) Glucocorticoïdes: Métabolisme des protides, glucides, lipides; système immunitaire, inflammation Fonctions biologiques du cholestérol : 1. Constituant des membranes cellulaires animales 2. Précurseur de: Sels biliaires: synthétisés par le foie et accumulés dans la bile à émulsion des lipides alimentaires Vitamine D: action sur le métabolisme du Ca Hormones stéroïdes Minéralocorticoïdes: Hormones sexuelles: Équilibre hydrique Caractères sexuels, 220 STAUDT C. 219 Ne pas retenir les formules STAUDT C. reproduction 3. Les Leslipides lipides 3. Les Leslipides lipides 5. Transport des lipides dans l’organisme 5. Transport des lipides dans l’organisme : 4 types de lipoprotéines Qui se différencient par leur composition et leur fonction : Lipoprotéines : permettent le transport de cholestérol et de triglycérides (molécules hydrophobes) dans le sang. Composition: Phospholipides (monocouche) + cholestérol Protéines Cholestérol estérifié + triglycérides Chylomicron VLDL LDL HDL STAUDT C. 221 STAUDT C. Densité 222 3. Les Leslipides lipides 3. Les Leslipides lipides 5. Transport des lipides dans l’organisme : 4 types de lipoprotéines 5. Transport des lipides dans l’organisme : 4 types de lipoprotéines Et leur fonction… Et leur fonction… Chylomicrons sont sécrétés par l’intestin et servent au transport du Chylomicrons sont sécrétés par l’intestin et servent au transport du cholestérol et triglycérides d’origine alimentaire cholestérol et triglycérides d’origine alimentaire VLDL (Very Low Density Lipoprotein) sont produites surtout par le foie VLDL (Very Low Density Lipoprotein) sont produites surtout par le foie et servent au transport du cholestérol et triglycérides synthétisés et servent au transport du cholestérol et triglycérides synthétisés par le foie par le foie LDLRéf: (Low Notre Density Lipoprotein), également appelées MA 1903 4040 (0001105316) « Mauvais Page2l3 LDL (Low Density Lipoprotein), également appelées « Mauvais STAUDT, CATHERINE cholestérol STAUDT, CATHERINE», sont produites ROY, à partir RUE DE 8-6900 RoY des GRUSONE 57 VLDL et servent au cholestérol », sont produites à partir des VLDL et servent au le 12t}gt1g87 (F) Age : 31 ans transport du cholestérol vers les tissus périphériques transport du cholestérol vers les tissus périphériques Née Adresse ROY, RUE DE GRUSONE 57 6900 RoY HDL (HighIe Density Lipoprotein), 08:06 13148 17lo1t1g à Service: égalementDuplicata Edition du 05/09/19 àappelées « Bon LABO HDL (High Density Lipoprotein), également appelées « Bon Prélèvement reçu cholestérol Analyses », servent Résultats au transport Antérieurs du Unités cholestérol Normes des tissus cholestérol », servent au transport du cholestérol des tissus périphériques vers le foie 33 Enzlrmes 17 ul/L 5-34 périphériques vers le foie (AST) GOT 19 STAUDT C. 223 STAUDT C. 224 (ALT) 16 78 16 ul/L 0-55 cPT 9-36 Gamma-GT 21 85 Ul/L Métabolisme 28 22 22 mg/dl 15-45 Urée 0 86 0.57 - 1.15 0.91 0 84 mg/dl Créatinine >65 >65 ml/min >60 Estimation DFG (MDRD) '65 glomérulaire à partir de Formule permettantd'estimerle taux de filtration 3. Les Leslipides lipides la créatininémie, du sexe et de l'âge' le poids du.patient' Elle ne nécessite put O" recueil diurines ni de connaître Une valeur < 60 mllmiIl"Jù,Ë *â i"rte probabilté d'insuffisance rénale chronique' 81 mg/dl 70 - 110 Glycémie 85 LIPIDES Lipides mg/dL 135 - 240 Cholestérol total 169 zone défavorable > 250 i ntermédi ai re 190 - 250 oPti ma1 e < 190 mg/dL 30 - 100 HDL Cholestérol 70 zone défavorable 55 mg/dL < 115 LDL Cholestérol 88 zone défavorable > 160 i ntermédi ai re 11-5 - 160 opti mal e < 115 mg/dL 60 - 140 Triglycérides ÿ54 zone défavorable > 250 i ntermédi ai re 1_50 - 250 opti mal e < l-50 < 4.0 Rapport d'athérogénicité 2.4 zone défavorable : >5 intermédiai re : 4-5 Il est fréquent de mesurer le taux de HDL et de LDL cholestérol lors d’un bilan optimale : 100 aa Extrémité N-terminale STAUDT C. 233 STAUDT C. 234 Extrémité C-terminale 4. Les protides 4. Les protides 4.2. Peptides et protéines 4.2. Peptides et protéines Application clinique : anémie falciforme ou drépanocytose Application clinique : anémie falciforme ou drépanocytose Maladie liée à une mutation dans la séquence de l’Hémoglobine. Nécrose Hb 2 conséquences: β β 1) Vaso-occlusion Hypoxie α α 2) destruction des GR déformés β β α α Vaso-occlusion Hb mutée GR déformés STAUDT C. 235 STAUDT C. 236 4. Les protides 4. Les protides 4.2. Peptides et protéines 4.2. Peptides et protéines Ø Les protéines fibreuses Enzyme= protéine capable d’accélérer la vitesse d’une réaction biochimique Longues et filiformes = catalyseur Protéines structurales: matériau de construction du corps humain = « -ase » à support mécanique et résistance à l’étirement (Ex. Collagène, Exemple : kératine, actine, myosine) Les enzymes digestives catalysent l’hydrolyse des liaisons dans les aliments. Ø Les protéines globulaires Compactes et sphériques Protéines fonctionnelles: rôle essentiel dans quasi tous les « donépézil, galantamine et rivastigmine : inhibiteurs de l’acétylcholinestérase »… processus biologiques (Ex. Enzymes, transporteurs, Hb, hormones peptidiques…) « amylase salivaire » « glycogène synthase » STAUDT C. 237 STAUDT C. 238 4. Les protides 4. Les protides 4.2. Peptides et protéines 4.2. Peptides et protéines Caractéristiques des enzymes : Caractéristiques des enzymes : Les enzymes sont spécifiques Les enzymes sont spécifiques Exemple : Exemple : Lactase Saccharase (ou invertase) = enzyme digestive permettant la digestion du lactose (= substrat de la = enzyme digestive permettant la digestion du sucrose (disaccharidase) lactase) « Un déficit en lactase intestinale est responsable de l’intolérance au lactose » Lactase Lactose + H2O Galactose + Glucose (Saccharose) STAUDT C. 239 STAUDT C. 240 4. Les protides 4. Les protides 4.2. Peptides et protéines 4.2. Peptides et protéines Caractéristiques des enzymes : Caractéristiques des enzymes : L’activité des enzymes peut être modulée (activée ou inhibée) L’activité des enzymes peut être modulée (activée ou inhibée) Concentration de l’enzyme et/ou du substrat Exemple : Inhibiteurs enzymatiques La goutte = accumulation d’acide urique dans le sang, provoquant un Température, pH,... dépôt de cristaux d’acide urique dans les articulations. Blessure récente : Vielle douleur : Traitement: Allopurinol = inhibiteur de la xanthine oxydase STAUDT C. 241 STAUDT C. 242 4. Les protides 4. Les protides 4.2. Peptides et protéines 4.3. Digestion et absorption des protides Métabolisme des glucides, des lipides et des protéines Page2l3 (0001105316) Notre Réf: MA 1903 4040 STAUDT, CATHERINE STAUDT, CATHERINE Détoxification de substances ROY, RUE DEexogènes GRUSONE 57(ex. médicaments) 8-6900 RoY Née le 12t}gt1g87 (F) Age : 31 ans Adresse ROY, RUE DE GRUSONE 57 … 6900 RoY à Bilan hépatique Prélèvement reçu Ie 17lo1t1g à 08:06 Edition du 05/09/19 à 13148 Service: LABO Duplicata Antérieurs Unités Normes Analyses Résultats Enzlrmes (AST) 19 33 17 ul/L 5-34 GOT (ALT) cPT 16 78 16 ul/L 0-55 Epithélium intestinal 85 Ul/L 9-36 Gamma-GT 21 Métabolisme 28 22 22 mg/dl 15-45 Urée 0 86 0.57 - 1.15 0.91 0 84 mg/dl Créatinine >65 >65 ml/min >60 Estimation DFG (MDRD) '65 glomérulaire à partir de Formule permettantd'estimerle taux de filtration la créatininémie, du sexe et de l'âge' nécessite put O" recueil diurines ni de connaître le poids du.patient' Elle ne Une valeur < 60 mllmiIl"Jù,Ë *â i"rte probabilté d'insuffisance rénale chronique' 81 mg/dl 70 - 110 Glycémie 85 STAUDT C. 243 STAUDT C. 244 LIPIDES Lipides mg/dL 135 - 240 Cholestérol total 169 zone défavorable > 250 i ntermédi ai re 190 - 250 oPti ma1 e < 190 mg/dL 30 - 100 HDL Cholestérol 70 zone défavorable 55 mg/dL < 115 LDL Cholestérol 88 zone défavorable > 160 i ntermédi ai re 11-5 - 160 opti mal e < 115 mg/dL 60 - 140 Triglycérides ÿ54 zone défavorable > 250 i ntermédi ai re 1_50 - 250 opti mal e < l-50 < 4.0 Rapport d'athérogénicité 2.4 zone défavorable : >5 intermédiai re : 4-5 optimale : rôle énergétique - Disaccharides (sucrose, maltose, lactose) > rôle énergétique - Oligosaccharides - Polysaccharides (glycogène, amidon) > stockage Digestion : monosaccharides Chapitre 4 Lipides - Acides gras > rôle énergétique - Biochimie métabolique - - Triglycérides saturés/insaturés > stockage Digestion : acides gras + monoglycérides - Phospholipides - Cholestérol Protides - Protéines (ex. enzymes), peptides, acides aminés Nucléotides et acides nucléiquesSTAUDT C. 251 STAUDT C. 252 4. Biochimie métabolique Chapitre 4 – Biochimie métabolique Objectifs spécifiques Au terme de ce chapitre, l’étudiant sera capable de : Expliquer et utiliser à bon escient les notions suivantes : métabolisme, voie métabolique, anabolisme, catabolisme, respiration cellulaire, glycolyse, glycogénogenèse, glycogénolyse, lipogenèse, lipolyse, beta-oxydation des acides gras, cétogenèse ; Pour ce chapitre, les informations en gris correspondent aux explications orales données sur Rédiger l’équation globale de la respiration cellulaire ; les dias précédentes. Elles font donc partie de la Expliquer le déroulement et les produits des trois étapes de la respiration cellulaire vues au cours; matière. Expliquer comment le métabolisme des glucides, des lipides et des protides participe à la production d’ATP; Pour chacune des voies métaboliques vues au cours, nommer : le nom de la voie, la/les molécule(s) de départ, la/les molécules finale(s), le(s) tissu(s) impliqué(s), si déterminer si celle-ci est anabolique/catabolique, activée à jeun/nourri/les deux; Citez les normes de glycémie en période post-prandiale et en période de jeune; Nommez les hormones impliquées dans la régulation de la glycémie et expliquez quels sont leurs impacts sur les voies métaboliques étudiées ainsi que l’état de STAUDT C. 253 STAUDT C. 254 l’organisme au cours duquel elles sont produites. Chapitre 4 – Biochimie métabolique Chapitre 4 – Biochimie métabolique 1. Introduction au métabolisme Pour la dernière séance de cours reprenant les 2. Métabolisme des glucides exercices récapitulatifs : regarder la vidéo « Justin et les lipides » qui se trouve dans l’équipe teams du 3. Métabolisme des lipides cours ou via le lien suivant : 4. Métabolisme des protides https://www.youtube.com/watch?v=5CQsys1ZEGQ 5. Etats métaboliques de l’organisme STAUDT C. 255 STAUDT C. 256 1. Introduction au métabolisme Métabolisme = ensemble des réactions chimiques nécessaires au maintien de la vie (Marieb, 2008 p 521) = réseau complexe de voies se produisant simultanément dans la cellule Voie métabolique: séquence d’étapes au cour desquelles une même 1. Introduction au métabolisme molécule est modifiée jusqu’à obtention d’un produit donné Si pas d’enzyme 2 ou enzyme 2 inactive : Si enzyme 2 présente et active : la réaction 2 est si lente qu’elle est la réaction 2 a lieu, la molécule B est imperceptible. transformée en molécule C. STAUDT C. 257 STAUDT C. 258 258 exemple 1. Introduction au métabolisme 1. Introduction au métabolisme Les voies métaboliques sont connectées par des intermédiaires de réaction communs. Ensemble des réactions de synthèse de molécules complexes à partir de molécules plus simples qui consomment de l’énergie = Monomères = Anabolisme Anabolisme Catabolisme Ensemble de réactions de dégradation de molécules complexes en molécules plus = Polymère simples qui libèrent de l’énergie Exemple = Catabolisme Anabolisme + catabolisme = Métabolisme Mécanismes de régulation enzymatique = STAUDT C. « feux deSTAUDT signalisation C. » 260 1. Introduction au métabolisme 1. Introduction au métabolisme Ø Toute cellule a besoin d’énergie Ø ATP = forme d’énergie chimique utilisable par toute les cellules de l’organisme - Contrac(ons musculaires Les liaisons phosphate riches en énergie peuvent être hydrolysées pour libérer de l’énergie. - Mouvements cellulaires - Transport ac(f de molécules, d’ions Adénine - Synthèse de macromolécules à par(r de précurseurs simples - Produc(on de chaleur Groupements phosphate - Produc(on d’électricité Ribose Adénosine -… Adénosine monophosphate (AMP) Adénosine diphosphate (ADP) Adénosine triphosphate (ATP) © Pearson ERPI, tous droits réservés. STAUDT C. 261 STAUDT C. 262 Structure pour illustration 1. Introduction au métabolisme 1. Introduction au métabolisme Quelles sont les nutriments vus jusqu’ici et qui peuvent servir de Ø Origine de l’énergie substrat énergétique et donc permettre la production d’ATP ? - Ni créée, ni détruite mais TRANSFEREE à partir de l’environnement : Radiations lumineuses (soleil) (organismes phototrophes) Energie lumineuse Energie chimique Substances organiques (organismes chimiotrophes) Energie chimique Energie chimique è Les cellules du corps humaines utilisent du O2 et des nutriments pour produire l’énergie (ATP) dont elles ont besoin STAUDT C. 263 STAUDT C. 264 1. Introduction au métabolisme 1. Introduction au métabolisme D’où viennent ces nutriments énergétiques ? D’où provient l’ O2 ? PROTÉINES GLUCIDES LIPIDES Glucose et Acides aminés autres sucres Glycérol Acides gras Dans la lumière du tube digestif, les aliments sont digérés sous des formes absorbables. Réseau artériel Ces nutriments sont transportés dans le sang vers les cellules des tissus. Distribution du sang riche en O2 aux tissus STAUDT C. 265 STAUDT C. 266 1. Introduction au métabolisme Pré-test Parmi les différentes voies métaboliques abordées dans le cadre du cours de biochimie reprises ci-dessous, déterminez à quel type de biomolécule elles se rapportent et si elles sont de type anabolique ou catabolique. Voie métabolique Glucides Lipides Protides Anabolique Catabolique Glycolyse Lipogenèse Gluconéogenèse 2. Métabolisme des glucides Cétogenèse Glycogénolyse Glycogénogenèse Lipolyse Désamination Beta-oxydation des acides gras STAUDT C. 267 STAUDT C. 268 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides Pictogrammes Pictogrammes Ce cours se focalise essentiellement sur les organes ou tissus suivants : FOIE MUSCLE STRIE SQUELETTIQUE Etat nourri ou postprandial Etat de jeûne Durant le repas et Le tube digestif est vide PRESQUE TOUS LES immédiatement après Dégradation des réserves de ORGANES ET TISSUS Passage des nutriments du tube l’organisme comme sources digestif vers la circulation sanguine énergétiques CERVEAU TISSU ADIPEUX STAUDT C. 269 STAUDT C. 270 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides 1 Synthèse d’ATP dans le cytosol et la mitochondrie au cours de la respiration cellulaire Lactose Amidon Saccharose Oligosaccharides Lactose Maltose Saccharose Galactose Glucose Fructose lumière intestinale Que devient le glucose dans la circulation sanguine? ?1 Glucose ?2 Fructose Glucose Galactose Foie STAUDT C. ?3 271 STAUDT C. 272 Capillaire sanguins 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides 1 Synthèse d’ATP dans le cytosol et la mitochondrie au cours de la 1 Synthèse d’ATP dans le cytosol et la mitochondrie au cours de la respiration cellulaire respiration cellulaire C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O Chaine de transport d’e- Glycolyse Glucose Glucose Pyruvate Cycle de et phosphorylation ~32 ADP + ~32 ATP oxydative Voie catabolique Krebs 32 Pi = 32 ATP STAUDT C. 273 STAUDT C. 274 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides 1 Synthèse d’ATP dans le cytosol et la mitochondrie au cours de la 1 Synthèse d’ATP dans le cytosol et la mitochondrie au cours de la respiration cellulaire respiration cellulaire Chaine de transport d’e- Chaine de transport d’e- Glycolyse et phosphorylation Glycolyse et phosphorylation Glucose Pyruvate Cycle de oxydative Glucose Pyruvate Cycle de oxydative Krebs Krebs O2 H2 O = 32 ATP = 32 ATP STAUDT C. 275 STAUDT C. 276 2. Métabolisme des glucides 1 Synthèse d’ATP dans le cytosol et la mitochondrie au cours de la Vidéo respiration cellulaire respiration cellulaire , un mécanisme en trois étapes 1. La glycolyse se déroule dans le cytosol Ne nécessite pas la présence de dioxygène (O2) Suite de réactions chimiques transformant le glucose en 2 molécules de pyruvate Produit de l’ATP et libère des électrons qui sont mis en réserve 2. Le cycle de Krebs Se déroule dans la matrice mitochondriale Avant le cycle de Krebs, conversion du pyruvate en acétyl-CoA Suite de réactions de décarboxylation et d’oxydations libérant du CO2 Produit de l’ATP et libère des électrons qui sont mis en réserve 3. La phosphorylation oxydative Se déroule dans la membrane mitochondriale interne 2 étapes: chaîne de transport des électrons + chimiosmose Utilise les électrons mis en réserve lors des étapes 1 à 3 pour produire de l’ATP Consommation d’oxygène et libération d’H2O STAUDT C. 277 278 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides Que se passe t-il en absence d’O2 ? En absence d’O2 : Glycolyse et Fermentation lactique Lactate + H+ STAUDT C. 279 STAUDT C. 280 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides En absence d’O2 : Glycolyse, Fermentation lactique et le cycle de Cori Lactose Amidon Saccharose Oligosaccharides Glycolyse 1 2 ATP Muscle Lactose Maltose Saccharose 3 Fermentation lactique Galactose Glucose Fructose 2 lumière intestinale Que devient le glucose dans la 1. La fermentation lactique a lieu dans les cellules musculaires lorsque le circulation sanguine? O2 vient à manquer (lors des premières minutes d’un effort exigeant) 2. Le surplus de lactate formé au niveau des cellules musculaires est Glycolyse transporté au foie par la circulation sanguine. 3. Les cellules hépatiques le reconvertissent en pyruvate. Glucose ?2 C’est le Cycle de Cori. Fructose Glucose C. Staudt 281 Galactose Foie STAUDT C. ?3 282 Capillaire sanguins 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides 2 Mise en réserve du glucose excédentaire sous forme de glycogène 3 Conversion du glucose excédentaire en triglycérides Glucose Glucose se se oly Glycogénogenèse oly Glycogéno- lyc lyc G G genèse Conversion hépatique du ATP Glycogène ATP Glycogène glucose en triglycérides et stockage au sein du tissu adipeux (lipogenèse) Foie Foie m. squelettique m. squelettique Comment les triglycérides hépatiques sont-ils transportés jusqu’au tissu adipeux? STAUDT C. 283 STAUDT C. 284 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides Etat nourri : Devenir des glucides absorbés Glycémie (mg/dl) Lactose Amidon Saccharose Oligosaccharides Lactose Maltose Saccharose Temps écoulé depuis le repas (heures) Après un repas, la glycémie augmente/diminue/reste stable Galactose Glucose Fructose lumière intestinale Limite supérieure de glycémie après un repas : …………….. mg/dl c’est-à-dire ………… g/L Que devient le glucose dans la circulation sanguine? Quelles voies métaboliques permettent que la glycémie ne dépasse pas la valeur limite ? Glycolyse 1. ……………………………………………………………………………. (voie ana/catabolique) Glycogéno 2. ……………………………………………………………………………. (voie ana/catabolique) Glucose genèse 3. ……………………………………………………………………………. (voie ana/catabolique) Fructose Glucose Galactose Foie STAUDT C. Lipogenèse 285 STAUDT C. 286 Capillaire sanguins 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides Etat nourri : Régulation hormonale Comment maintenir la glycémie en période de jeûne? L’ingestion d’un repas induit une augmentation de : la glycémie Glucose la concentration d’acides aminés dans le sang ire llula e nc à Sécrétion d’insuline par les cellules β du pancréas endocrine atio Glycogéno- ir sp Re genèse Insuline = hormone peptidique et hypoglycémiante Conversion hépatique du càd ………………………………………………… : ATP Glycogène glucose en triglycérides et Fait passer le glucose du sang vers l’intérieur des cellules stockage au sein du tissu Favorise les mécanismes susceptibles de diminuer la adipeux (lipogenèse) concentration plasmatique de glucose (Respiration cellulaire Foie (glycolyse), glycogénogenèse, lipogenèse) m. squelettique Inhibant les mécanismes susceptibles d’accroitre la concentration plasmatique de glucose (glycogénolyse, gluconéogenèse) STAUDT C. 287 STAUDT C. 288 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides 1 Dégradation du glycogène hépatique 1 Dégradation du glycogène hépatique Glucose ire Cellule hépatique Fibre musculaire squelettique llula e nc atio Glycogéno- Glycogénolyse Glycogène ir Glycogène sp Re genèse Glycogénolyse Conversion hépatique du partielle ATP Glycogène glucose en triglycérides et Glycogénolyse Glucose-6-P Glycogénogenèse Glucose-6-P Glycogénogenèse stockage au sein du tissu CO2 * adipeux (lipogenèse) Glucose ATP Glucose Foie m. squelettique Glycogène hépatique = réserve de Glycogène musculaire = réserve glucose pour l’ensemble de l’organisme énergétique pour la contraction musculaire en phase de jeûne STAUDT C. 289 STAUDT C. 290 Explications texte : voir dia suivante 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides Cellules du foie: 2 Synthèse endogène de glucose à partir de précurseurs non glucidiques En phase nourrie, le glucose est converti en glycogène (glycogénogenèse) à Gluconéogenèse Lactate, acides stocké Glucose aminés, glycérol En phase de jeûne, le glycogène hépatique est dégradé en glucose re lulai (glycogénolyse). Il est exporté dans la circulation sanguine et est distribué aux l ce autres organes tion Foie ira Glycogéno- Glycogénolyse à Le glycogène hépatique sert à alimenter la glycémie en phase de jeûne sp Re genèse Cellules du muscle squelettique: Conversion hépatique du En phase nourrie, le glucose est converti en glycogène (glycogénogenèse) à ATP Glycogène glucose en triglycérides et stocké La cellule musculaire peut réaliser une glycogénolyse partielle mais elle est stockage au sein du tissu incapable de convertir le G6P en glucose car elle ne possède pas l’enzyme adipeux (lipogenèse) nécessaire. Le muscle est donc incapable d’exporter du glucose pour alimenter directement la glycémie en phase de jeûne. Foie m. squelettique A quoi sert le glycogène musculaire ? Lorsque les demandes en ATP sont élevées (ex. contraction musculaire), le glycogène est dégradé en glucose-6-P (glycogénolyse partielle). Le G6P va être détourné vers la glycolyse puis la respiration cellulaire à synthèse d’ATP. !!! Le glucose ne peut pas être produit au départ d’acides gras!! à Le glycogène des cellules musculaires sert à satisfaire ses besoins en ATP 291 STAUDT C. lors STAUDT C. 292 d’une contraction musculaire Explications texte : voir dia suivante 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides Gluconéogenèse Etat de jeûne : Devenir des glucides … … … Glycémie (mg/dl) = Formation de glucose à partir de précurseurs non glucidiques: Lactate ( < des cellules musculaires (cfr. cycle de Cori) ) Certains acides aminés ( < catabolisme des protéines musculaires (à fonte musculaire) Temps écoulé depuis le repas (heures) Glycérol (< catabolisme des triglycérides (provient de la lipolyse des Lors d’un jeûne, la glycémie a tendance à ………………………………… mais ne descend graisses) pas sous le seuil de ……………………… mg/dl Acide oxaloacétique (molécule d’amorçage du cycle de Krebs) (normes de glycémie à jeun : < 100 mg/dL) !!! Le glucose ne peut pas être produit au départ d’acides gras!! Le catabolisme (voies de dégradation) l’emporte sur l’anabolisme (voies de Quand? synthèse). Les réactions biochimiques ont pour effet de: En période de jeûne si les réserves de glucose sont insuffisantes à maintien de la Rendre le glucose disponible en le faisant passer dans le sang (glycogénolyse, glycémie ce qui permet de protéger l’organisme, notamment le cerveau, contre les gluconéogenèse) effets néfastes d’une baisse de glycémie Economiser le glucose pour les organes qui en ont le plus besoin en utilisant les lipides comme source d’énergie. Où? Dans le foie (et dans une moindre mesure dans les reins) L’objectif essentiel est de maintenir la glycémie à une valeur homéostatique (entre STAUDT C. 293 70 et 100 mg/dl) STAUDT C. 294 à encéphale!!! 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides Etat de jeûne : Régulation hormonale En résumé Diminution de la sécrétion d’insuline à Inhibition des réponses cellulaires causées par l’insuline STOCKAGE Glycogène Diminution de la glycémie à Sécrétion de glucagon dans le sang par les cellules α du pancréas endocrine Glycogénolyse Glycogénogenèse Glucagon = hormone peptidique et hyperglycémiante Glucides alimentaires Digestion chimique Glucose Précurseurs non glucidiques càd ………………………………………………… : Transformation du fructose et galactose Gluconéogenèse Dans le foie : stimule la glycogénolyse et la gluconéogenèse. Dans le tissu adipeux : stimule la lipolyse, stimulant ainsi la Glycolyse ATP libération d’acides gras et de glycérol dans le sang Pyruvate En cas de jeûne prolongé, la plus grande partie des lipides Fermentation mobilisés est convertie en corps cétoniques dans le foie lactique ATP Lactate CO2 Le glucagon induit également une augmentation de la quantité d’acides gras dans le sang Voies anaboliques STAUDT C. 295 Voies cataboliques STAUDT C. 296 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides En résumé En résumé - + Insuline Glycogénolyse Glycolyse Hyperglycémie Lipolyse Glycogénogenèse Hypoglycémie Gluconéogenèse Lipogenèse Glucagon + - UE IPFC-1. Nutrition - Glucides 297 https://www.youtube.com/watch?v=mS2F8QuI2k8 STAUDT C. 298 2. Métabolisme des glucides 2. Métabolisme des glucides Un peu d’entrainement … Un peu d’entrainement … Parmi les propositions suivantes, sélectionnez la Sélectionnez la(les) proposition(s) correcte(s) : proposition correcte concernant le glucose : a) Les cellules musculaires exportent du glucose en cas a) C’est un isomère du saccharose de jeûne prolongé b) Chez l’humain, il est le produit de la digestion de la b) La glycogénogenèse peut avoir lieu dans le foie et cellulose les muscles squelettiques c) Il peut être produit par la glycogénogenèse c) La glycogénolyse peut avoir lieu dans le cerveau d) Il est dégradé en pyruvate au cours de la glycolyse d) La glycolyse produit du glucose au départ de e) Aucune des propositions n’est vraie glycogène e) Toutes les propositions sont correctes STAUDT C. 299 STAUDT C. 300 2. Le métabolisme énergétique 6. Exercice intégratif Un peu d’entrainement … Un peu d’entrainement … Complétez le texte à trous concernant le métabolisme des glucides ci-dessous avec les Sélectionnez la(les) proposition(s) correcte(s) : termes adéquats. Le ________________ est la principale source d’énergie pour la production d’ATP. L’équilibre de sa concentration dans le sang (= ____________ ) est donc a) La glycolyse a pour but de synthétiser du glucose primordial. Si la glycémie est trop élevée ( = _____________________), une partie de l’excès b) La glycolyse génère de l’ATP de glucose est emmagasinée dans les cellules _______________ et c) La glycolyse génère du CO2 _______________ (organes) sous forme de _________________. Si malgré ce mécanisme, la glycémie reste trop élevée, l’excès de glucose est converti en d) La glycolyse a lieu dans les mitochondries _______________, stockés dans _________________. e) La glycolyse génère du pyruvate Lorsque la glycémie est top faible ( = _____________________), __________ (organe) dégrade ses réserves de ________________ suite à l’action de (hormone) produite par ________________ et libère du _______________ dans STAUDT C. 301 STAUDT C. 302 le sang afin de réapprovisionner les cellules. 3. Métabolisme des glucides Métabolisme des GLUCIDES: vue d’ensemble Nom de la voie Molécule de Molécule Anabolique/ Tissu(s) départ finale catabolique concerné(s) Glycolyse Glycogénogenèse Glycogénolyse Gluconéogenèse STAUDT C. 303