Structures et métabolisme des glucides

# STRUCTURE DES GLUCIDES ## Glucides ### Osides - Heterosides: Molecules d'oses liées à d'autres types de molécules. - Holosides: Uniquement des molécules d'oses. - Oses: Monosaccharides + dérivés d'oses (CH2O)n. - n-1 fonctions alcools - n atomes de carbone - 1 fonction carbonyle ###...

# STRUCTURE DES GLUCIDES ## Glucides ### Osides - Heterosides: Molecules d'oses liées à d'autres types de molécules. - Holosides: Uniquement des molécules d'oses. - Oses: Monosaccharides + dérivés d'oses (CH2O)n. - n-1 fonctions alcools - n atomes de carbone - 1 fonction carbonyle ### Oligosides: 2 ≤ x ≤ 10 ### Polyosides: X > 10 - Aldases: fct aldehyde sur C1 (CHO) - Cetases: fct cetone sur Ca (CO) ## Les Oses ### Nomenclature - Trioses: (n = 3) - Tétroses: (n = 4) - Pentoses: (n = 5) - Hexoses: (n = 6) - Heptoses: (n = 7) ### Projection de Fischer - Glyceraldehyde (C3H6O3): Aldose le plus simple $CHO \\ HC-CH \\ CH2OH$ - Dihydroxyacetone (C3H6O3): Cétose le plus simple $CH2OH \\ C=O \\ CH2OH$ ## Série D, Série L - Série D: CH preterminal orienté vers la droite - Série L: CH preterminal orienté vers la gauche ### Aldoses **D-glucose** $CHO \\ HO-C-H \\ HO-C-H \\ H-C-OH \\ H-C-OH \\ CH2OH$ **D-mannose** $CHO \\ HO-C-H \\ HO-C-H \\ H-C-OH \\ H-C-OH \\ CH2OH$ **D-galactose** $CHO \\ HO-C-H \\ HO-C-H \\ H-C-OH \\ H-C-OH \\ CH2OH$ ### Cétoses **D-fructose** $CH2OH \\ C=O \\ HO-C-H \\ H-C-OH \\ H-C-OH \\ CH2OH$ ## Isomerie ### Isomères de configuration : Stéréoisomères - **Enantiomères:** Different par config de tous les C asymétriques. - **Diastéréoisomères:** Different par config d'1 ou pls C asymétriques. - **Epimères:** Different por config d'1 seul et m Casymétrique. ### Isomères de fct - Aldose et Cétose correspondant - Exp: C3H6O3 - I formule brut mais diffèrent par la fet carbonyle. ## Nombres d' isomères : - Aldoses: 2^(n-2) (n: nbr de C asymétriques) - Cétoses: 2^(n-3) (n: nbr de Casymétriques) ## Filiation: - **Filliation:** ensemble de réactions chimiques permettant la synthèse d'ases par l'élongation de leur chaine carbone. - On passe d'1 ose à n Cà un autre à (n+1) C par : - Insertion d'1 Casymétrique (H-C-OH) en dessous de la fet carbonyle. - Formation d'1 couple d'épimères (OH à droite ou à gauche) - Référence Aldoses: Glyceraldehyde (C3) initial - Référence Cétones: D- erythrulose (CH) initial ## Structure cyclique: ### Modèle de Tollens - **Aldohexoses** $CHO \\ H-C-OH \\ OH-C-H \\ H-C-OH \\ H-C-OH \\ CH2OH$ $OH \\ HC-HO \\ H-C-HO \\ HO-C-H \\ H-C-HO \\ CH2OH$ - **Cétohexoses** $CH2OH \\ C=O \\ HO-C-H \\ HO-C-H \\ H-C-OH \\ CH2OH$ $CH2OH \\ C=O \\ HO-C-H \\ HO-C-H \\ H-C-OH \\ CH2OH$ - Point oxydique C1 et C5: - Pont oxydique C2 et C5: - Aldehyde + Alcool→ Hémiacétal -Cetone + Alcool→ Hémicétal ### Modèle de Haworth - Carbone le plus oxyde à l'extremité droite (C1 pour aldose, C2 pour cétose). - Série D: CH2OH au dessus du plan - Série L: CH2OH au dessous du plan - OH à droite: au dessous du plan - OH à gauche: au dessus du plan - Cycle pyrane: 6 sommets - Cycle furane: 5 sommets - Hétérocycles stables - Aldohexoses: pyrane - Cétohexoses: furane - Pentoses: furane. - Les anomères (α, β): Nouvelle isomerie: - Anomère α: OH du C anomerique et CH2OH en C5 sont de part et d'autre - Anomère β: OH du Canomérique et CH2OH en Cs Sout du m côté ### Modèle de Reeves - Forme Chaise (la + stable) - Forme Bateau ## Propriétés physiques : - Caramélisation: Structure thermo dégradables - Solubilité: trés hydrosolubles - Pouvoir rotateur: propriété de dévier le faisceau de la lumière polarisée. - Dihydroxyacetone: pos de pouvoir rotateur - Si déviation vers la droite: Pouvoir + et Substance dite dextrogyre (d) - Si deviation vers la gauche: Pouvoir - et substance dite levo gyre (l) - L'appartenance à série Dou L ne préjuge pas du pouvoir rotateur - Composé racémique = Pouvoir nul: Melange équimolaire de 2 enantiomères ## Propriétés chimiques: ### A-Réactions liées au OH de la fot carbonyle: 1. Oxydation douce par sels de métaux lourds: - Etudie le pouvoir réducteur des oses. - Sucre réduc = OH de fat carbonyle libre - Aldoses sont réduc→ Acides aldoniques - Cétoses sont peu réduc 2. Oxydation énérgetique avc acide nitrique : - Oxydation du OH de la fet carbonyle + oxydation de la fct alcool primaire. - Pour les Aldoses: - Formation acide aldarique (diacide) - Glucose acide glucarique - Pour les Cétoses: - Dégradation - Mélange d'acides carboxyliques 3. Oxydation douce par Iode : - Oxydation Aldoses Acides aldoniques - Glucose acide gluconique - Galactose acide galactonique - Non oxy dation des Cétoses 4. Reduction par Borohydrures alcalins: - Réduction fet aldehydes et cetones en alcools. - Formation de polyols (-itols) - Aldase 1 polyol - D-glucose D-glucitol (Sorbitol) - D-mannose D-mannitol - Cétose 2 polyols épimères en C2 - D-fructose → D-Sorbitol + D-mannitol 5. Condensation ave fet alcool : - Constensation avec Méthanol: Formation d'oses méthylés - Condensation avec l'hydroxyle d'autres oses : - Formation liaison osidique - Formation Holosides. - Condensation avec l'hydroxyle d'autres molécules : - Formation liaison osidique" - Formation Hétérosides. - B-Propriété dues à la présence d'1 groupement carbonyle et groupement alcool adjacent - Réaction de Maillard: - Condensation OH fct carbonyle avec for amine d'acides aminés par : - Formation Aldimine instable: base de Schiff - Rearrangement Aldimine en Cétosamine stable : Produit d'Amadorie - Oxydation et cyclisation du produit d'Amadorie = Produits glycation avancée (AGE) ### C- Réactions liées à la fet alcool: 1. Formation d'esters: Estérification : - Estérification fet alcool primaire => Esters phos phoriques. - Importance métabolique : Glucose 6P, Fructose GP, Fructose 1-6 biphosphate. 2. Réaction de Méthylation: Ethers - Par sulfate de méthyle (milieu alcalin) - Formation des dérivés O-méthylés avec les OH libres de l'ase. - Perméthylation = méthylisation de tous les of libres d'1 ose - Interêt: étude structure des osides. 3. Oxydation fet alcool primaire C6: - Par acide nitrique (aprés protection CHO) - Formation acides uroniques : - Glucose Acide glucuronique - Galactose Acide galacturonique - Roles majeures au niveau de la structure des ases complexes: Héparine 4. Oxydation por acide périodique : - Coupure entres C portants OH libres. - Formation de dialdehyde - Cycle furanique Dialdehyde - Cycle pyranique Dialdehyde + Acide formique ## D-Reactions liées à l'isomérie: ### Interconvertion : - Transformation d'1 Aldose en Cétose correspondants - Transformation d'1 Cétase en & Aldases correspondants. ### E- Réactions de Déshydratation: - Formation dérivés furfuraliques : - *Pentose* -> *furfural* - *Hexose* -> *Hydroxy methyl furfural* - Condensation dérivés furfuraliques avec phénols on amines cycliques: - Réaction Molish: Tous les oses HCL à chaud → Anneau violet - Réation Bial: Pentoses HCL à chaud → Coloration verte - Réaction Sélivanoff: Cétoses HCL à chaud → Coloration rouge - Intérêt : Etude qualitative des oses. ## Les dérivés des Oses : - Oses phosphatés - Osamines - Acides uroniques - Acides muramiques - Acides neuraminiques (= acides sialiques) - Desoxy oses - Acides aldoniques - Polyols ou polyalcools - Acide ascorbique (Vitamine C) ## Les Osides ### Les Holosides: - C'est la condensation de molécules d'oses par des liaisons osidiques - La liaison osidique se caractérise par: - Nature des oses qui la constituent - Forme cyclique des oses (pyrane ou furane) - Configuration anomérique de la liaison osidique. - Oligosides: Disaccharides, Trisaccharides - Polyosides: Grand nor d'oses (chaine linéaire cu ramifiée) ### Diholosides : - Liaison O-glycosidique entre 2 oses - Disacchari dases = enzymes qui hydrolysent les diholosides. ### Nomenclature : - Se fait de gauche à droite ou de haut en bas - Terminaison du nom de chaque oses : - Osyl: fct hémiacétalique du 1e ose est engagée ds la liaison - Oside: fct hémiacétalique du dernier ose est engagé = Non reduct. - Ose: fct hémiacétalique du dernier ose est libre = Réducteur. ### Récap: | Ose A | Ose B | Diholoside obtenu | |---|---|---| | Fct réductrice (hémiacétalique ou hémi cé talique)| Fct réductrice (hémiacétalique au hémicétalique) | Non réduc. (osidoside) | | Fct réductrice (hémiacétalique ou hémicétalique) | Fct alcool | Reduc. (osidose) | ## Caractéristiques des principaux Disaccharides: | | Saccharose | Lactose | Maltose | |---|---|---|---| | Origine | Sucre de table | Sucre du lait | Hydrolyse amidon et gly cogène. | | Structure | Glucose um au Fructose par liaison α1→β2 | Galactose uni au Glucose par liaison B1→4 | 2 molécules de Glucose unies en α1→4 | | Dénomination | D-glucopyranosyl (α1→β2) D-fructo furanoside | D-galactopyranosyl (β1→4) D-glucopyranose | D-glucopyranosyl (α1→4) D-glucopyranose (α/β) | | Pouvoir Réducteur | Non réducteur | Réducteur | Réducteur | | Structure Spatiale | Image | Image | Image | ## Polyosides: - Liaison O-glycosidique entre plusieurs oses - Homopolyosides: condensation de molécules d'oses identiques - Hetéropoly osides : condensation de molécules d'oses différentes. ## Caractéristiques des principaux Polyosides: | | Cellulose | Amidon | Glycogène | |---|---|---|---| | Préduc | Non | Non | Non | | Structure | Polymère de D-glucose unis par B1→4 | 25% Amlyose: D-glucose unis par 21→4 -75% Amylopectine: D-glucose unis 21→4 plus fréquentes : Ramification (216) : 20 à 30 résidus | Structure proche de l'amidon Ramification (216) Bà lo résidus | | Caractéristiques | Structure fibrillaire rigide par liaisons H | Structure hélicoïdale | Structure arborescente | ## Les Hétérosides: - Association covalente d'oses ou dérivés d'oses avec d'autres molécules. - Dérivés d' oses les plus fréquents: - N-acetyl Glucosamine - N-acetyl Galactosamine - Molécules non osidiques : - Association avec Protéines : - Glycoprotéines (GP) - Proteoglycannes (PG) - Peptidogly cannes - Association avec Lipides: Glycolipides on Lipopolysaccharides ### A- Glycoprotéines: - Gd partie protéique + pt partie glycanique : Liaison Nou O-glycosidique - Rôle de la partie glycanique : - Reconnaissance extracellulaire. - Protection des proteines contre attaques proteolytiques. - Modification de la polarité et solubilité des proteines - Exp: Glycophorine des hématies (éloignement entre GR - ) ### B- Proteoglycannes & - Association de : - Proteine formant un tronc central (pt partie ) - Glycosaminogly canes (GAG): Gd chaine csidique linéaire : - Assemblage répétitif d'unités disaccharides [acide uronique et osamine] par des liaisons (B14) - Acide hyaloronique : GAG de structure - Unité disaccharide de base: [acide D-glucuronique (31-3) N-acetyl-D-glucosamin - Seul GAG: Non lié par liaison covalente à un protéine et Non sulfaté. - Gel macromoléculaire trés hydrophile : ### Dermatane Sulfate : GAG de structure - Unité disaccharide: [Ac. L-iduronique (21-3) N-acetyl D-galactosamine-4 sulfate] n ### Chondroitines sulfate : GAG de structure - Unité disaccharide: [Ac. D-glucuronique (B1-3) N-acetyl D-galactosamine - 4 sulfate Jn ### Héparine: GAG de sécrétion - Unité disaccharide: [Ac. D-glucuronique 2 sulfate (1-4) glucosamine 2-6 sulfate] n - Anticoagulant physiologique ### C-Peptidoglycanes: - Réseau de polyosides reliés à une chaine peptidique - Unité disaccharide : - N-acetyl glucosamine (B1-4) N-acetyl muramique - Pontage entre chaines: Pont interpeptidique - Rôle: - Constituant paroi bactérienne - Cible de la Pénicilline qui inhibe sa synthèse ### D-Lipopolysaccharides: - Molécules formés d'1 partie glucidique et d'1 partie lipidique - Interviennent dans la definition des groupes sanguins. ## METABOLISME DES GLUCIDES ### Transporteurs au niveau des entérocytes: #### Cotransport: SGLT1 -Bordure en brosse - Transporteur symport glucose-sodium - Transport glucose et galactose - Pompe Na+/K+ ATPase - Sodium resortira de la cellule. #### Transport facilité: GLUTS - GLUT2 - Bordure en brosse: GLUT5: Transporteur du fructose - Pôle basal: GLUT2: Transporteur du glucose, fructose et galactose. #### Autres transporteurs menbranaires : | | Principale Localisation | Dépendance de l'insuline | |---|-------------------------|-----------------------------| | GLUT4 | Hematies - neurones | Non | | GLUT2 | Intestin - Foie - Pancreas - Rein | Non | | GLUT3 | Neurones | Non | | GLUT4 | Muscle - Adipocyte | Oui | | GLUT5 | Intestin - Spermatozoides | Non | ## GLYCOLYSE ### I- Réactions de la glycolyse : #### Etape 1: 5 réactions - Phosphorylation du glucose - Clivage en 2 molécules glycéaldehyde 3P (3C) #### Etape 2: 5 réactions - Oxydation des 2 molécules de glycéaldehyde 3P - Prooluction de 2 molécules de pyruvates. ## ETAPES DE LA GLYCOLYSE | | Réaction | Enzyme | Equation | Caractéristiques | |---|---|---|---|---| | **ETAPE 1** | 1. Phosphorylation | Hexokinase/ Glucokinase | $CH_2OH \\ O \\ OH \\ HO \\ OH \\ OH \\ Glucose$ + $ATP \\ Mg$ → $CH_2OPO_3^{2-} \\ O \\ OH \\ HO \\ OH \\ OH \\ Glucose 6-phosphate \\ (G-6P)$ + $ADP + H^+$ | -Réaction spontanée , irréversible. -Réaction clé Glucose 6 P ne peu diffuser hors de la cellule | | | 2. Transformation d'un aldose en cétose | Glucose 6-P- isomérase | $CH_2OPO_3^{2-} \\ H \\ H \\ OH \\ HO \\ OH \\ Glucose 6-phosphate \\ (G-6P)$ → $CH_2OH \\ CHOH \\ HO \\ H \\ OH \\ HO \\ Fructose 6-phosphate \\ (F-6P)$ | | | | 3. phosphorylation | Phosphofructokinase 1 (PFK 1) | $CH_2OPO_3^{2-} \\ HO \\ H \\ OH \\ OH \\ OH \\ Fructose 6-phosphate \\ (F-6P)$ + $ATP \\ Mg$ → $CH_2OPO_3^{2-} \\ HO \\ H \\ OH \\ OH \\ OH \\ Fructose 1,6-bisphosphate \\ (F-1, 6-BP)$ + $ADP + H^+$ | -Réaction: spontanée, irréversible, limitante. -PFK1: rôle très important dans la régulation de la glycolyse | | | 4. Scission en 2 trioses isomères | Aldolase | $CH_2OPO_3^{2-} \\ HO \\ H \\ C-OH \\ HO \\ CH_2OPO_3^{2-} \\ Fructose 1,6-bisphosphate \\ (F-1, 6-BP)$ → $CH_2OPO_3^{2-} \\ HO \\ H \\ C-OH \\ HO \\ CH_2OH \\ Dihydroxyacetone phosphate \\ (DHAP)$ + $HO \\ CH_2OPO_3^{2-} \\ C=O \\ H-C-OH \\ CH_2OPO_3^{2-} \\ Glyceraldehyde 3-phosphate \\ (GAP)$ | | | | 5. isomèrisation DHA en GAP | Triose Phosphate Isomérase | $CH_2OPO_3^{2-} \\ H \\ C=O \\ HO \\ CH_2OPO_3^{2-} \\ Dihydroxyacetone phosphate$ → $HO \\ CH_2OPO_3^{2-} \\ C=O \\ H-C-OH \\ CH_2OPO_3^{2-} \\ Glyceraldehyde 3-phosphate$ | | | **ETAPE 2** | 6. Oxydation | Glycéraldéhyde 3- phosphate déshydrogénase | $HO \\ C=O \\ H-C-OH \\ CH_2OPO_3^{2-} \\ Glyceraldehyde 3-phosphate \\ (GAP)$ + $NAPD^+$ → $OPO_3^{2-} \\ O \\ H-C-OH \\ CH_2OPO_3^{2-} \\ 1,3-Bisphosphoglycerate \\ (1,3-BPG)$ + $NADH + H^+$ | | | | 7. transfert de phosphoryle | Phosphoglycérate kinase | $OPO_3^{2-} \\ O \\ H-C-OH \\ CH_2OPO_3^{2-} \\ 1,3-bisphospho- \\ glycerate$ + $ADP \\ Mg^{2+}$ → $OPO_3^{2-} \\ H-C-OH \\ CH_2OPO_3^{2-} \\ 3-phosphoglycerate$ + $ATP$ | Produit une molécule d'ATP | | | 8. isomérisation | Phosphoglycérate mutase | $H-C-OH\\ H-C-OPO_3^{2-}\\ H\\ 3-Phosphoglycerate$ → $O=O\\ H-C-OPO_3^{2-}\\ H\\ 2-Phosphoglycerate$ | | | | 9. deshydratation | Enolase | $H-C-OPO_3^{2-}\\ 3\\ CH_2OH\\ 2-phosphoglycerate$ → $H-C-OPO_3^{2-}\\ C-OH\\ CH_2\\ 2-phosphoglycerate enolate intermediate $ + $H^+$ → $O\\ C-OPO_3^{2-}\\ C\\ CH_2\\ 2\\ phosphoenolpyruvate$ | | | | 10. Phosphorylation | Pyruvate Kinase | $O\\ C-OPO_3^{2-}\\ C\\ CH_2\\ 2\\ phosphoenolpyruvate$ + $ADP \\ ATP$ → $O\\ C-OH\\ C\\ CH_2\\ 2\\ enolpyruvate$ → $O\\ C=O\\ C\\ CH_3\\ 2\\ pyruvate$ | -Réaction irreversible -Formation d'ATP, Enzyme clé de la glycolyse | ### II- Bilan energétique : $Glucose + 2 NAD+ + 2 ATP + 2 P_i$ → $2NADH,H+ + 2 ATP + 2 pyruvates + 2H_2O$ ### III- Devenir du pyruvate : - Oxydation du pyruvate en Ca: mitochondrie - Carboxylation du pyruvate en oxaloacetate. - Action pyruvate carboxylase - Néoglucogenèse : formation du glucose - Réduction du pyruvate en lactate : action LDH, Cycle de Cori ### IⅣ- Régulation de la glycolyse: - Objectif: adapter la glycolyse aux besoins énergétiques - 3 types de régulation. #### 1- Régulation allostérique : - Changement de forme. Immediate et brève. - Hexokinase (HK): - Glucose 6P : Inhibateur - Pyruvate Kinase (PK): - ATP, Acetyl-CoA : Inhibateur - F1,6 Biphosphate: puissant Activateur - Phospho fructokinase 1 (PFK1): - ATP: Activateur et Inhibateur - Citrate: Inhibateur - F2,6 Biphosphate: puissant Activateur #### 2- Régulation covalente hormonal: - Agit sur le Pyruvate Kinase - Changement de structure. - Rapide - Insuline active l'enzyme : Forme active déphosphorylée - Glucagon inhibe l'enzyme: Forme inactive dephosphory lée - Tous les enz. de la glycolyse sont actives à l'etat déphosphorylée #### 3- Régulation transcriptionnelle : - Glucokinase - PFK 1 - Pyruvate Kinase ## GLUCONÉOGENÈSE - Ensemble de réactions qui permettent la synthèse du glucose à partir de précurseurs non glucidiques. - Entre repas: Pyruvate - Lactate - Glycerol - Jeûne prolongé: acides aminés glucoformateurs - Jamais des acides gras ne donnent naissance au Glucose. - Objectif: Maintenir une glycémie physiologique. - Organes sites: Foie et le Rein. - Localisation cellulaire : 1 réaction mitochondries / autres cytoplasme ### I- Réactions de la néoglucogenèse ; #### A- Réactions à partir du Pyruvate: - La néoglucogenèse à partir du Pyruvate utilise 12 réactions: - 7 réactions réversibles de la glycolyse (en sens inverse). - Réactions spécifiques pour contourner le 3 réactions irréversible de la Glycolyse: - Pyruvate au PEP (3 enzymes) - Fructose 1,6 biphosphate au Fructose 6P (1 enzyme) - Glucase 6 phosphate au Glucose (1 enzyme) #### 1-Du Pyruvate au PEP: $Pyruvate + ATP + GTP + H_2O$ → $Phosphoenolpyruvate + ADP + GDP + P_i + 2H^+$ #### 2-Du F16 Biphosphate au F6-Phosphate : -Enzyme: Fructose 1,6 Biphosphatase #### 3-Du G-6 Phosphate au Glucose : -Enzyme: Glucose 6 phosphatase ### B- Réactions à partir du Lactate: #### Cycle des Cori - Réduction pyruvate en lactate ds le muscle - Lactate déversé ds le sang puis vers les & hépatique - Lactate retransformé ds le fore en pyruvate - Pyruvate donne le glucose par néoglucogenèse puis le glucose remis à la disposition des muscles. ### C- Réaction à partir du Glycerol: - Glycerol: produit d'hydrolyse des triglycérides. - Formation du dihydroxyacetone phosphate qui rejoint la néoglucogenèse. ### D-Réactions à partir de l'alanine et des AA glucoformateurs. ### II- Bilan énergétique à partir du Pyruvate : $2 Pyruvates$ → $Glucose$ $ 2 NADH, H^+ \\ 4 ATP \\ 2 GTP \\ 6 H_2O$ → $2 NAD+ \\ 4 ADP \\ 2 GDP \\ 6 P_i$ - La synthèse d'1 molécule de Glucose à partir de 2 molécules de Pyruvate consomme : _NB:_ - 6 ATP + 2 NADH, H+ → 1 FADH, H+ → 1.5 ATP - 1 NADH, H+ → 2,5 ATP - Cette synthèse consomme l'équivalent de 11 ATP. ### III - Régulation : - Néoglucogenèse et Glycolyse ne répondent pas aux m objectifs : - Glycolyse: production de l'énergie - Néoglucogenèse: conservation de l'energie. - Enzymes régulés: - Pyruvate carboxylase (PC) - Fructose 1,6 Biphosphatase (G6P) - PEP carboxykinase (PEPCK) - Régulation réciproque. #### A- Régulation allastériques: - Activateurs: - Acetyl-CoA : activateur du pyruvate carboxylase - Citrate: activateur du F1,6 Biphosphatase - Inhibiteurs : - ADP: Inhibiteur du Pyruvate carboxylase et PEPCK - AMP et Fructose 2,6 BP : Inhibiteurs du F 1,6 BiPhosphatase #### B-Régulation covalente hormonale: - Régulation indirecte : - Ne taiche pas les enzymes spécifiques de la néoglucogenèse. - Touche l'enzyme productrice de F 2,6 BP: Puissant activateur de la glycolyse. - Sécrétion du glucagon. - A distance d'1 repas : - Phosphorilation → inactivation de PFK2 → F216BP - Abscence d'activation de la glycolyse = Activation de gluconeogenèse - En phase post repas : Secrétion de l' insuline - Déphosphorilation activation de PFK2 → F 2,6BP - Activation de la glycolyse = Inhibition de la gluconeogenèse. ## Conclusion: | | GLYCOLYSE | GLUCONÉO GENÈSE| |---|---|---| | Definition | Du glucose au pyruvate | Du pyruvate au glucose | | Localisation | Tous les tissus - Cytoplasme | Foie, Rein - Cyt, mitoch, RE | | Nbr réactions | 10 | 12 | | Réactions spécifi ques | | - Hexokinase | - Phospho fructokinase | - Pyruvate kinase | | - Glucose 6 Pase | - F.1,6 Biphosphatase | - MDH | - PEP carboxykinose | - Pyruvate carboxylase | | Bilan énergetique | Production: 2 ATP ++ 2 NADH, H+ | Consommation: GATP + 2NADH, H+ | ## VOIE DES PENTOSE P - Voie cytoplasmique, interesse tous les tissus, appelée aussi Shunt des Hexoses. - Voie anabolique, produit: NADPH,H+ et le Ribose 5 phosphate - Objectif non énergétique. ### I- Reactions: #### 1ere Phase: Oxydative et Irreversible: $NADP^+$ + $NADPH,H+$ + $NADP^+$ + $NADPH,H+$ + $CO_2$ $Glucose 6P \\ (G6PD)$ → $Glucose 6-P \\ déshydrogenase$ → $6-phosphogluconate \\ déshydrogenase \\ (irreversible)$ → $Ribulose 5-phosphate$ - Production: 2 NADPH, tit et Ribulose SP : 1th pentose phosphate #### 2 Phase: Non Oxydative et Réversible: - Réactions d'isomérisations du Ribulose 5P: - Interconversion eu Ribose 5P (cetone aldase ) - Epi merisation en Xylulose 5P (cétone cetone) - Série d'échange et de remaniements de Centre Ribose 5P et Xylulose 5p : - Trans- aldolisation (3C) et Trans-cétolisation (2C) - Formation : 2. Fructose 6P ) Glyceraldehyde 3P ## Devenir des Produits: - Ribose 5Р: Constituant des nucleotides - Fructose 6P et Glyceraldehyde 3P rejoignent la glycolyse et néoglucogenèse - NADPH,H+ Coenzyme réduit: - Réactions de synthèse réductrices: Ac. gras, cholestérol, hormones - Régénération du glutathion réduit GSH (anti stress oxyda ) ### III - Régulation : - Seule la partie oxydative est régulée. L' enzyme régulée : G6PD ### IV- Anomalie: Déficit en G6PD : - Déficit en G6PD → Insuffisance en NADPH, H+ et GSH→ Déformation des GR → Hb Fe²+ et Hemolyse = Anemie Hémolytique. ## MÉTAB DU GLYCOGÈNE - Glycogene: Homopolymère de Glucose. - Mise en reserve de glucose rapidement mobilisable: - Vores cytoplasmiques - Lieu du métabolisme: Intestin - Foie - Muscle ### I- Glycogénogenèse : Synthèse du glycogène : - Objectifs: - Ds le foie: mise en reserve du glucose en excés (régulation de la glycémie) - Ds le muscle: régénération du stock glycogénique. - Précurseurs: - Glucose-6-Phosphate - Glycogenine: amorce de glycogène, proteïne autoglycosylante qui assure la polymérisation des 8 premiers glucoses #### Réaction 1: Phosphoglucomutase - Réaction réversible - Isomerisation : Glucose 6P en Glucose 1P #### Réaction 2: UDP-glucose phosphorylase - Réaction irreversible. - Glucose 1P + UTP + H2O → UDP-glucose + 2 Pi - UDP-glucose (uridine diphosphate glucose): Forme 1 activée du glucose #### Réaction 3: Glycogène synthetase. - Réaction irréversible - UDP-glucose + Glycogenen → Glycogène n+1 + UDP - Ajout UDP-glucose sur une extremité non réductrice du glycozène par des liaisons osidiques 21-4 - Apparition d'1 nul extrémité non réductrice C++ Libération d'UDP - Régénération UTP : UDP + ATP → UTP + ADP #### Réaction 14: Enzyme de ramification - Ramification si la chaine osidique > 14 glucoses - Detachement de 6 à 7 glucoses vers cie la partie non reduc. et leur transfert vers un glucose interne via une liaison 2 (1-6) - Création d'1 ramification ave nul extrémité non réduc. - Alternance allongement - ramification. ### II- Glycogenolyse : Dégradation - Mobilisation rapide du glucose en réponse à une demande immédiate. - En l'absence de glucose alimentaire - Néoglucogenèse trop lente - Glycogene hépatique est mobilisé pour maintenir la glycémie - Glycogène musculaire: consommation du glucose sur place lors d'1 effort. #### Réaction 1: Glycogène phosphorylase - Réaction irréversible. - Glycogène n + Pi → Glucose 1P + Glycogène n-1. - Dégradation à partir de l'extrémité non réduc.: Libération du glucose 1P - Action répétée jusqu'à 4 résidus glycase avant la liaison 2 (1-6) - Structure résiduelle: Dextrine limite. #### Réaction 2: Enzyme débranchante - Possède 2 activités: - Activité transferase: transfert groupement trisa-ccharides de la dextrine sur une autre chaine. - Activité glucosidase: coupe