Cours Metabolisme Glucide 2020-2021 PDF

Université Mohammed Premier Faculté de Médecine et de Pharmacie Oujda Biochimie Métabolique Cours de Première Année de médecine Année Universitaire : 2020 - 2021 Pr. A. HAKKOU Enseignant - chercheur à la Faculté de Médecine et de Pharmacie...

Université Mohammed Premier Faculté de Médecine et de Pharmacie Oujda Biochimie Métabolique Cours de Première Année de médecine Année Universitaire : 2020 - 2021 Pr. A. HAKKOU Enseignant - chercheur à la Faculté de Médecine et de Pharmacie Oujda MISE EN PLACE GENERALE DU METABOLISME  INTRODUCTION Les êtres vivants ont besoin d’un apport permanent d’énergie libre pour réaliser : Un travail mécanique au cours de la contraction musculaire ou des mouvements cellulaires ; Le transport actif de molécules et d’ions ; La synthèse de macromolécules ou d’autres biomolécules à partir de précurseurs simples; Elaborer la matière vivante (cytoplasme et inclusions) et de la matière inerte (réserve et déchets)./  INTRODUCTION L’énergie libre utilisée est tirée de l’environnement : – Les organismes photosynthétiques (phototrophes) captent leur énergie à partir de la lumière solaire ; – Les chimiotrophes, qui incluent les animaux, tirent leur énergie de l’oxydation des aliments produits par les phototrophe./  DEFINITIONS Le métabolisme est l'ensemble des transformations moléculaires et des transferts d'énergie qui se déroulent de manière ininterrompue dans la cellule ou l'organisme vivant. C'est un processus ordonné, qui fait intervenir des processus de dégradation et de synthèse organique./  DEFINITIONS Les voies métaboliques sont réparties en deux grandes classes : Réactions cataboliques (catabolisme) qui convertissent l’énergie des molécules énergétiques en des formes biologiquement utilisables. Réactions anaboliques (anabolisme) qui consomment de l’énergie./  DEFINITIONS Réactions cataboliques : Dégradent et oxydent les nutriments apportés par l’alimentation ou par les réserves cellulaires Sont généralement exergoniques et l’énergie libérée est souvent captée sous forme d’ATP./ Sources d’énergie (glucides, lipides) CO2 + H2O + énergie utilisable  DEFINITIONS Réactions anaboliques : consomment de l’énergie (fournie généralement par l'hydrolyse de l'ATP et/ou par le pouvoir réducteur du NAD(P)H et du FADH2 pour synthétiser les biomolécules telles que la synthèse du glucose, des lipides ou des acides nucléiques. Energie utilisable + Précurseurs élémentaires Molécules complexes  DEFINITIONS Réactions amphiboliques : Certaines réactions peuvent être anaboliques ou cataboliques selon l’état énergétique de la cellule./  DEFINITIONS L’anabolisme et le catabolisme se déroulent simultanément dans une même cellule. Pour éviter toute anarchie, la cellule utilise deux stratagèmes : elle régule strictement et séparément l’anabolisme et le catabolisme ; les séquences métaboliques qui pourraient entrer en compétition sont souvent localisées dans plusieurs compartiments cellulaires. Exemple : Les acides gras : catabolisme dans la mitochondrie et anabolisme dans le cytosol./  DEFINITIONS L’homéostasie résulte d’un équilibre entre anabolisme et catabolisme et représente l’équilibre du milieu intérieur c’est-à-dire le maintien, à leur niveau normal, des différentes constantes physiologiques de l’individu comme les concentrations sanguines et tissulaires des marqueurs métaboliques (glycémie, température, taux de sel dans le sang etc…)  DEFINITIONS Trois étapes de transformations des aliments conduisent à la production de l’énergie par oxydation : La digestion : c’est une étape strictement préparatoire, les macromolécules contenues dans les nutriments sont fragmentés en composés simples. Aucune énergie utilisable n’est produite au cours de cette phase. Production des unités acétyle de l’acétyl-CoA. L’ATP est produite mais en quantité faible comparée à celle obtenue à partir de l’oxydation complète de l’unité acétyl de l’acétyl- CoA. Le cycle de l’acide citrique et la phosphorylation oxydative, voies finales communes de l’oxydation des molécules énergétiques./  II – LES RESERVES ENERGETIQUES Le fonctionnement des cellules et des organismes n’est possible que s’il y a un contrôle d’un ensemble de mécanismes permettant d’une part le stockage de l’énergie, d’autre part son utilisation. PM KJ/mol LRE/mol g/LRE Disponible consommée Besoin en g en en g/24 h ATP ADP 507 30 1 507 75 52 s 124215 1,3- 266 49 1 266 - - 40584 diphosphoglycerate Phospho-créatine 211 43 1 211 65 2 min 30 s 36895 Phosphoénolpyruvate 168 61 1 168 - - 20438 Glucose en anaérobie 180 2876 2 90 10 2 min 40 s 5405 Glucose en aérobie 180 2876 38 5 10 30 min 471 Glycogène anaérobie 162 2876 3 54 400 2h 4864 Glycogène aérobie 162 2876 39 4 400 22 h 30min 424 Triglycérides 846 33515 432 2 7000 1 mois 190  L’ATP est une réserve d’énergie pour les cellules, mais son poids moléculaire est élevé (507), et il donne qu’une liaison riche en énergie (LRE). Pour assurer le besoin quotidien minimum en énergie (métabolisme basal) soit 7500 kJ, il faudrait 124215 g d’ATP. Or notre organisme tout entier n’en contient que 75 g ce qui nous assure une autonomie seulement de 52 secondes. Le glucose est un meilleur substrat énergétique pour les cellules. Son poids moléculaire est 180 g, et il peut donner 38 liaisons riches en énergie par mole en aérobiose. Pour assurer le métabolisme basal, il en faudrait 471 g. Or notre organisme tout entier n’en contient que 10 g ce qui nous assure une autonomie de 30 minutes. Le glycogène est une forme de réserve énergétique. Il peut donner 39 liaisons riches en énergie par mole de glucose en aérobiose. Pour assurer le métabolisme basal, 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 min. Les triglycérides sont la meilleure forme de réserve énergétique de notre organisme. Ils peuvent donner 432 liaisons riches en énergie par mole. Pour assurer notre métabolisme 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.  IV- LIEU DE REACTIONS METABOLIQUES IMPORTANTES Les organes : Le foie est le siège : Des voies métaboliques de stockage des nutriments. De synthèse des principales protéines plasmatiques. De synthèse et désamination les acides aminés pour former l’urée qui constitue un élément régulateur de l’azote de l’organisme. De l’oxydation partielle des nutriments surtout des acides gras pour produire des corps cétoniques.  IV- LIEU DE REACTIONS METABOLIQUES IMPORTANTES Les organes : Le cerveau : dépense de l’énergie principalement pour engendrer des signaux électrique (50% pour le fonctionnement de Na/K-ATPase PA). utilise le glucose comme substrat énergétique incapable d’utiliser les acides gras des lipides utilise les corps cétoniques qu’au cours de développement ou en cas de jeûne prolongé.  IV- LIEU DE REACTIONS METABOLIQUES IMPORTANTES Les organes : Le muscle strié : utilise le métabolisme énergétique pour produire le mouvement, au premier rang, figure le glucose comme substrat qu’il est capable de stocker en glycogène représente 50% de la masse corporelle qui constitue ainsi une réserve importante en protéines mobilisable en cas de jeûne prolongé et de dénutrition. Utilise, au repos, surtout les acides gras du tissu adipeux et des corps cétoniques du foie. Ne peut pas assurer la néoglucogenèse.  IV- LIEU DE REACTIONS METABOLIQUES IMPORTANTES Les organes : Le tissu adipeux accumule et libère les graisses qui servent de combustibles à tout l’organisme : L’essentiel des acides gras arrivant au tissu adipeux proviennent du foie (via les VLDL) ou du tube digestif (via les chylomicrons). L’apport excessif du glucose stimule la glycolyse du tissu adipeux pour produire l’Acétyl-CoA utilisé pour la synthèse des acides gras.  IV- LIEU DE REACTIONS METABOLIQUES IMPORTANTES Organites Type de séquence métabolique Membrane plasmique Système de transport dépendant d’un apport d’énergie (ex : Na+/K+) Système de transport des acides aminés Réticulum endoplasmique Glycosylation Synthèse des lipides et des stéroïdes, Transport des produits de la biosynthèse Noyau Réplication de l’ADN, Transcription, Synthèse de divers ARN Nucléole Synthèse de l’ARN ribosomial (transcription et maturation Assemblage des sous-unités ribosomiales (ARNr + protéines) Ribosome Synthèse des protéines Cytosol Glycolyse Nombreuses réactions de la gluconéogenèse Voie des pentoses phosphates Activation des acides aminés Synthèse des acides gras Lysosomes Ségrégation d’enzymes d’hydrolyse comme la phosphatase acide et la ribonucléase Granule de glycogène Enzymes de la synthèse et de la dégradation du glycogène Complexe de Golgi Formation de la membrane plasmique et de vésicules sécrétoires Peroxysome Oxydase et catalase Mitochondrie Cycle de l’acide citrique Transport des électrons et phosphorylation oxydative Oxydation des acides gras Catabolisme des acides aminés Réplication de l’ADN, transcription et traduction METABOLISME DES GLUCIDES  I. INTRODUCTION Dans notre alimentation, nous consommons des quantités importantes d’amidon et du glycogène. Ces polysaccharides doivent être convertis en glucides plus simples pour être absorbés au niveau intestinal et transportés dans la circulation sanguine, car seuls les monosaccharides sont absorbés par les entérocytes ce qui implique une digestion complète :  I. INTRODUCTION On trouve 2 types d’amylases : – l’a-amylase dans la salive et le suc pancréatique, c’est une a 1®4 glucosidase – l’amylo 1®6 glucosidase au niveau de la muqueuse intestinale, elle va intervenir au niveau des branchements  I. INTRODUCTION La maltase clive le maltose en deux molécules du glucose ; L’a-glucosidase digère le maltotriose et tous les autres oligosaccharides qui n’ont pas été coupés par l’amylase pour donner du glucose ; La saccharase (sucrase) dégrade le saccharose apporté par les fruits et légume en fructose et du glucose ; La lactase est responsable de la dégradation du lactose (sucre du lait) en galactose et glucose. Les celluloses ne sont donc pas utilisées pour nous fournir de l’énergie, nous n’avons pas d’enzyme capable de couper ces liaisons.. II. TRANSPORT CELLULAIRE DU GLUCOSE Le transport du glucose par diffusion facilitée est une étape limitante. Les isoformes de transporteurs ont des affinités variables pour le glucose. L’expression de ces isoformes a une certaine spécificité tissulaire : – GLUT 1 : érythrocytes et des neurones, – GLUT 2 : hépatocytes et des cellules β des îlots de Langerhans, – GLUT 3 : neurones, – GLUT 4 : cellules musculaire striées et des adipocytes, – GLUT 5 : entérocytes et des spermatozoïdes. II. TRANSPORT CELLULAIRE DU GLUCOSE Cellule épithéliale intestinale Capillaire Na+ Na+ Na+ Monsaccharide GLUT SGLT Diffusion Transport facilitée secondaire actif Transporteur symport Transporteur uniport Vers le foie Familles de transporteurs des monosaccharides : SGLT (Serum glucose transporter) et GLUT  III. CATABOLISME DES OSES 1- Glycolyse La glycolyse est la première chaîne du processus cellulaire de respiration et du catabolisme des glucides, S’effectue dans le cytosol par des enzymes solubles et en anaérobie. Synthèse de molécule riche en énergie et la pyruvate. Deux molécules d'ATP sont consommées. Un ensemble d’une séquence de 10 réactions qui produisent deux molécules de pyruvate dont trois sont irréversibles. Tous les intermédiaires entre le glucose et le pyruvate sont phosphorylés. Pas de diffusion à l’extérieur. La glycolyse produit 2ATP, 2 NADH et 2 pyruvates  1- Glycolyse C6H12O6 + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi 2 CH3COCOOH + NADH + 2 ATP + 2 H+ Glucose Acide pyruvique Les réactions de la glycolyse peuvent être groupées en deux phases : – La phase préparatoire où le glucose est transformé en deux glyceradéhyde-3-phosphate au prix de la consommation de 2 ATP. – La phase de remboursement qui produit de l'énergie sous forme d'ATP. Les deux glyceradéhyde-3- phosphate sont converties en pyruvate avec formation de 4 ATP.  1- Glycolyse 1. Réaction de transphosphorylation du glucose catalysée par la glucokinase au niveau du foie ou par l’hexokinase au niveau des autres organes.  1- Glycolyse 2- Réaction d’isomérisation du glucose-6-phosphate en fructose-6-phosphate catalysée par la 6-phosphohexose- isomérase.  1- Glycolyse 3- Réaction de transphosphorylation du fructose-6-phosphate en fructose-1,6-biphosphate catalysée par la 6- phosphofructo-kinase.  1- Glycolyse 4- Réaction de dégradation du fructose-1,6-biphosphate en dihydroacétone-phosphate et en gycéraldéhyde-3- phosphate catalysée par l’aldolase. =O  1- Glycolyse 5- Réaction d’isomérisation du dihydroxyacétone-phosphate en glycéraldéhyde-3-phosphate catalysée par la triosephosphate-isomérase  1- Glycolyse 6- Réaction de phosphorylation du glycéraldéhyde-3- phosphate en 1,3-biphosphoglycérate catalysée par la glycéraldéhyde-3-phosphate-déshydrogénase. Cette réaction nécessite une molécule de phosphate ; elle permet également la formation de NADH, H+ à partir de NAD+.  1- Glycolyse 7- Réaction de transphosphorylation du 1,3- biphosphoglycérate en 3-phosphoglycérate catalysée par la phosphoglycérate-kinase. Cette réaction permet la formation d’ATP à partir d’ADP.  1- Glycolyse 8- Réaction de mutation du 3-phosphoglycérate en 2- phosphoglycérate catalysée par la phosphoglycéromutase.  1- Glycolyse 9- Réaction de déshydrogénation du 2-phosphoglycérate en phosphoénolpyruvate catalysée par l’énolase. Cette réaction relargue une molécule d’H2O.  1- Glycolyse 10- Réaction de transphosphorylation du phosphoénolpyruvate en énolpyruvate suivi d’une tautomérie cétone-énol de l’énolpyruvate en pyruvate catalysée par la pyruvate-kinase. Cette réaction permet la formation d’ATP à partir d’ADP  1- Glycolyse Bilan énergétique La glycolyse peut être divisée en trois grandes parties : – Activation du glucose avec consommation d’énergie (2 ATP) : – Formation du glycéraldéhyde. – Synthèse du pyruvate et formation de molécules riches en énergie (4 ATP et 2 NADH, H+). Le bilan final théorique est donc de 8 ATP en présence d’oxygène et de 2 ATP en absence d’oxygène.  1- Glycolyse Régulation de la glycolyse Les enzymes qui catalysent des réactions irréversibles sont des sites potentiels de contrôle. Au niveau de la glycolyse les enzymes sont régulées par trois mécanismes : – les régulations par des effecteurs allostériques, – les régulations par phosphorylations/déphosphorylation – Les régulations par l’expression des gènes de ces enzymes.  1- Glycolyse Trois réactions irréversibles : La réaction 1 de transphosphorylation du glucose. L’hexokinase est inhibée par le glucose-6-phosphate. La réaction de transphosphorylation du fructose-6-phosphate. La 6- phosphofructokinase est inhibée par l’ATP, le citrate, le glucagon (foie) et l’adrénaline (muscle), et est activée par l’insuline et l’AMP. La réaction de transphosphorylation de l’acide phospho-énol- pyruvique.La pyruvate-kinase est inhibée par le pyruvate, l’alanine, l’ATP et le NADH, H+.  1- Glycolyse Régulation de la glycolyse Globalement qu’il y a : Inhibition de la glycolyse lorsque l’organisme est en excès d’énergie et donc par l’excès d’ATP, le citrate dont la concentration cytosolique augmente, le glucagon, l’adrénaline et l’acidose. Activation de la glycolyse lorsque l’organisme est en déficit d’énergie et donc par l’excès d’ADP et d’AMP, l’insuline et l’alcalose.  2- Métabolisme du fructose Le métabolisme du fructose diffère selon les sites tissulaires : Dans le muscle, le fructose est introduit directement sous forme du fructose-6-phosphate dans la glycolyse : Hexokinase, Mg2+ Fructose + ATP Fructose-6-Phosphate + ADP Glycolyse  2- Métabolisme du fructose Dans le foie, le fructose est introduit dans la glycolyse selon la voie suivante :  Fructokinase Fructose Fructose-1-Phosphate Fructose-1-Phosphate ATP ADP (Chaine ouverte) Fructose-1-Phosphate aldolase Alcool déshydrogénase Glycérol Glycéraldéhyde + NAD NADH Glycéraldéhyde kinase ATP ATP Glycérol kinase ADP Glycéraldéhyde-3-Phosphate ADP Glycérol-3-Phosphate NAD+ Triose phosphate Glycérol phosphate isomérase Déshydrogénase NADH Glycolyse Dihydroxyacétone-phosphate  3- Métabolisme du galactose La galactokinase hépatique est l’enzyme initiateur du métabolisme du galactose :  3- Métabolisme du galactose Galactokinase Galactose-1-phosphate uridyl transférase Galactose Galactose-1-Phosphate UDP-Galactose ATP ADP UDP-Glucose Glucose-1- La galactokinase hépatique est l’enzyme initiateur Phosphatedu métabolisme du galactose : UDP-galactose 4-épimérase Phospho-glucomutase UDP-glucose Glucomutase pyrophosphorylase Glucose-6-Phosphate Glucose-1-Phosphate UDP-glucose UTP PPi Glycolyse Glucose Glycogène  3- Métabolisme du galactose Les galactosémies : intolérances héréditaires au galactose : Les enfants naissent déficients en galactokinase, en galactose-1-phosphate uridyl transférase ou en UDP- galactose 4 épimérase : – trouble digestifs dès les premières tétées. – Le galactose-1-phosphate s’accumule dans le foie et y crée une dégénérescence cellulaire. – La gluconéogenèse et la glycogénolyse sont déficitaires et sévères hypoglycémies s’installent, avec détérioration mentale progressive. – La galactosémie élevée accélère la formation de galactitol dans les tissus. Ceci cause la cataracte, perte de propriétés du cristallin de transmission de la lumière, par opacification et fibrose.  4- Métabolisme du mannose Hexokinase, Mg2+ Isomérase Mannose Mannose-6-Phosphate Fructose-6-phosphate ATP ADP Glycolyse  IV. METABOLISME DU GLYCOGENE Le glycogène est un polysaccharide de haut poids moléculaire, formé par des molécules de glucoses liés par des liaisons α-1,4 et avec des branches formées par des liaisons α-1,6 (Voir le cours de biochimie structurale du premier semestre). Le glycogène est une réserve énergétique importante du glucose immédiatement disponible entre les repas et lors de l’activité musculaire. Le stockage du glycogène se fait principalement au niveau du foie et du muscle avec une concentration plus élevée au niveau du foie. Cependant davantage de glycogène est stocké dans le muscle squelettique en raison de la plus grande masse de ce dernier.  IV. METABOLISME DU GLYCOGENE Le glycogène se trouve dans le cytoplasme sous forme de granules de 100 à 400 Å de diamètre environ qui contiennent les enzymes de métabolisation du glycogène et certaines enzymes de régulation de ces processus métaboliques. La synthèse et la dégradation du glycogène sont des processus importants : Elles régulent le taux de glucose sanguin et fournissent un réservoir de glucose pour une activité musculaire intense Elles se font par des voies réactionnelles différentes, La régulation hormonale du métabolisme du glycogène est assumée par des mécanismes d’une portée générale.  1- Glycogénogenèse §La glycogénogenèse est un processus du stockage du glucose sous forme d’un polysaccharide : le glycogène. §La synthèse du glycogène se réalise au niveau du cytosol par un enzyme appelée la glycogène-synthase. §Le glucose est tout d’abord phosphorylé pour donner le glucose-6-phosphate qui sera isomérisé en glucose-1- phosphate, lui-même activé par de l’UTP (uridine triphosphate) entraînant la formation d’UDP-glucose ; ces deux premières étapes consomment 2 ATP. 1- Glycogénogenèse 1- Glycogénogenèse  Glucose ATP Pi Glucokinase, Mg2+ Glucose-6-phosphatase ADP H2 O Glycolyse Glucose-6-phosphate Phosphoglucomutase, Mg2+ Cycle des pentoses Glucose-1-phosphate UTP UDP-Glucose ADP pyrophosphorylase 2 Pi PPi Synthèse Nucléoside Uridine diphosphate glucose Ac. uronique Diphosphate Glycogénine-OH Kinase (Amorce glycogène) ATP Glycogène synthase UDP Unités glycolysées a(1-4) Enzyme branchant Glycogène [Unités glycolysées a(1-4), a(1-6)]n  1- Glycogénogenèse ENR ER a(1-4) Enzyme branchant a(1-6) Ramification du glycogène : transfert d‘une chaîne de six à sept résidus d‘une chaîne glycane a(1-4) au C6-OH d‘un glucose d‘une autre chaîne, ou la même chaîne, et branchement par liaison a(1-6). ENR : extrémité non réductrice ; ER : extrémité réductrice. 1- Glycogénogenèse  2- Glycogénolyse La glycogénolyse est la réaction inverse de la glycogénogenèse et se réalise principalement dans le foie et dans les muscles. Elles constituent deux processus distincts, ce qui augmente les possibilités de contrôle de ces voies :  2- Glycogénolyse Le foie joue un rôle dans le maintien de l’homéostasie, et ceci grâce à différentes caractéristiques : §La présence de transporteurs du glucose insulinodépendants, §La présence de récepteurs au glucagon, §La présence de l’enzyme glucose-6-phosphatase. Cette dernière enzyme donne la caractéristique du foie d’être le seul à pouvoir libérer en quantité du glucose dans le sang.  2- Glycogénolyse Les muscles stockent le glucose pour une utilisation ultérieure : Ils ne peuvent en aucun cas reverser du glucose dans le sang pour d’autres organes. De cette manière tout le glucose entrant dans les muscles est strictement utilisé par les muscles.  2- Glycogénolyse La glycogénolyse se réalise en trois étapes principales impliquant l’action de trois enzymes : 1- Formation du glucose-1-phosphate Phosphorylase Glycogène + Pi Glycogène + Glucose-1-phosphate n résidus n-1 résidus 2- Formation du glucose-6-phosphate Phosphoglucomutase Glucose-1-phosphate Glucose-6-phosphate Mécanisme : Glucose-6-phosphate Glucose-1,6-phosphate Glucose-1-phosphate  2- Glycogénolyse 3- Dégradation du nœud de ramification La glycogénolyse permet donc la formation de glucose- 6-phosphate sans consommation d’ATP.  ENR ER Chaines de glycogène externes (Après action de la phosphorylase) Liaison a(1-6) Accessible à l‘hydrolyse Enzyme débranchant Liaison a(1-4) accessible à la phosphorolyse Réactions catalysées par l‘enzyme débranchant  3- Régulation des réserves de glycogène La glycogénolyse et la glycogénogenèse sont des mécanismes inverses et alternatifs; Ces mécanismes sont dirigés par des signaux régulateurs importants qui lorsqu’ils activent l’un, ils inhibent l’autre. La glycogénolyse et la glycogénogenèse ne peuvent donc pas avoir lieu en même temps./  3- Régulation des réserves de glycogène A- Le glucagon et les catécholamines Les catécholamines (adrénaline) au niveau des muscles et le glucagon au niveau du foie entraînent l’activation de protéines kinases qui auront deux fonctions différentes mais complémentaires : – La glycogène-synthase active est phosphorylée pour être désactivée, stoppant ainsi la glycogénogenèse. – La phosphorylase-kinase inactive est phosphorylée pour active, déclenchant ainsi la glycogénolyse./  3- Régulation des réserves de glycogène b) L’insuline L’insuline aura un effet inverse au niveau du foie et ceci en agissant à différent niveau de la mise en réserve du glucose sous forme de glycogène : L’insuline et l’augmentation de glucose (et donc de glucose-6-phosphate) entraîne l’activation de la glucokinase (foie), induisant une diminution de la glycémie. On note que l’hexokinase, qui a la même fonction catalytique que la glucokinase, est moins spécifique d’un tissu et est inhibée par le glucose-6-phosphate../  3- Régulation des réserves de glycogène L’insuline entraîne l’activation de phosphatases qui auront deux fonctions différentes mais complémentaires : – La déphosphorylation de la glycogène-synthase inactive pour l’activer, déclenchant ainsi la glycogénogenèse. – La déphosphorylation de la phosphorylase-kinase active pour la désactiver, stoppant ainsi la glycogénolyse./  3- Régulation des réserves de glycogène L’insuline entraîne l’activation de phosphatases qui auront deux fonctions différentes mais complémentaires : – La déphosphorylation de la glycogène-synthase inactive pour l’activer, déclenchant ainsi la glycogénogenèse. – La déphosphorylation de la phosphorylase-kinase active pour la désactiver, stoppant ainsi la glycogénolyse./  3- Régulation des réserves de glycogène b) La régulation de la glycémie Le foie est le lieu principal de stockage du glycogène, réserve énergétique de glucose. Au cours de la digestion : – le taux de glucose dans la veine porte augmente. – Les transporteurs de glucose (GLUT 2) sont exprimés dans la membrane plasmique en présence d’insuline et font entrer le glucose dans la cellule qui est activé par la glucokinase, première enzyme de la glycogénogénèse. A jeun : – le taux de glucose diminue beaucoup – les transporteurs de glucose disparaissent. – D’autres transporteurs font sortir le glucose-6-phosphate, issu de la glycogénolyse ou de la gluconéogenèse, vers les citernes du réticulum endoplasmique, où il est hydrolysé par la glucose-6-phosphatase. – Le glucose libre est alors sécrété par les hépatocytes vers la veine sushépatique pour maintenir la glycémie à son taux normal.  3- Régulation des réserves de glycogène b) La régulation de la glycémie Les globules rouges et les cellules nerveuses utilisent exclusivement du glucose pour produire de l’énergie en cas d’un jeûne de courte durée (inférieur à 24 heures). Dans ces conditions, le foie joue un rôle primordial dans le maintien de la glycémie en mobilisant son stock du glycogène (glycogénolyse) et en synthétisant du glucose à partir d’autres substrats (néoglucogenèse).  3- Régulation des réserves de glycogène b) La régulation de la glycémie La mobilisation du glycogène hépatique fait que : le glucose-6-phosphate produit ne s’oriente pas vers la voie glycolytique : la phosphofructokinase 1 est inhibée par la glucose-6- phosphate. Le glucose libéré n’est pas phosphorylé en glucose-6-phosphate : inhibition de l’activité de la glucokinase. La concentration intracellulaire en fructose-6-phosphate augmente provoquant ainsi l’inhibition de la glucokinase par stimulation de la liaison de la glucokinase à la protéine régulatrice de la glucokinase (PRGK).  GLUCAGON Glycogène + Glucose-1-Phosphate - Glucokinase Glucose-6-Phosphate GLUCOSE Glucose-6-phosphatase Fructose-6-Phosphate - Phosphofructokinase 1 Fructose-1,6-biphosphatase + + - Fructose-1,6-biphosphate Fructose-2,6-biphosphate - Phosphofructokinase 2 Fructose-6-Phosphate Mobilisation du glycogène hépatique sous l‘influence du glucagon  3- Régulation des réserves de glycogène b) La régulation de la glycémie L’activation de la néoglucogenèse fait que : Les enzymes spécifiques de la néoglucogenèse sont activées. Les enzymes catalysant les réactions inverses dans la voie glycolytique sont inhibées. Il s’agit de : – La glucose-6-phosphatase et la glucokinase – La fructose-1,6-bis phosphatase et la phosphofructokinase – La pyruvate kinase et la phosphoénol-pyruvate carboxykinase.  Type Enzyme Organe Glycogène dans Signe clinique défectueuse affecté l’organe affecté I Glucose-6- Foie et rein Quantité Augmentation massive du volume du Maladie de phosphate ou augmentée foie Gierke système de transport Structure normale Retard de développement Hypoglycémie sévère, cétose, hyperuricémie, hyperlipidémie. II a(1-4)-glucosidase Tous les Augmentation Détresse cardiorespiratoire Maladie de (lysosomique) organes massive de la provoquant la mort habituellement pompe quantité : structure avant l‘âge de 2 ans normale III Amylo-1,6- Muscle et Quantité Comme type I, mais évolution Maladie de glucosidase (enzyme foie augmentée ; clinique moins grave. Cori débranchant) ramifications externes courtes IV Enzyme branchant Foie et rate Quantité normale : Cirrhose hépatique progressive Maladie (a-1,4 a-1,6) ramifications Insuffisance hépatique provoquant la d‘Anderson externes très mort habituellement avant l‘âge de 2 longues ans V Phosphorylase Muscle Augmentation Limitation de la réalisation Maladie de modérée de la d‘exercices intenses en raison de McArdle quantité : structure crampes musculaires très normale douloureuses. Les patients sont par ailleurs normaux et bien développés. VI Phosphorylase Foie Quantité Comme le type I, mais évolution Maladie de augmentée clinique moins grave Hers VII Phosphofructokinase Muscle Quantité Comme le type V augmentée ; structure normale VIII Phosphorylase Foie Quantité Augmentation modérée du volume kinase augmentée ; de foie hypoglycémie modérée structure normale Les type I à VII sont des maladies à transmission autosomique récessive. Le type VIII est lié au sexe  Type Enzyme Organe Glycogène dans Signe clinique défectueuse affecté l’organe affecté I 3- Maladies de stockage duAugmentation Maladie de Glucose-6- phosphate ou glycogène Foie et rein foie Quantité massive du volume du augmentée Gierke système de transport Structure normale Retard de développement Hypoglycémie sévère, cétose, hyperuricémie, hyperlipidémie. II a(1-4)-glucosidase Tous les Augmentation Détresse cardiorespiratoire Maladie de (lysosomique) organes massive de la provoquant la mort habituellement pompe quantité : structure avant l‘âge de 2 ans normale III Amylo-1,6- Muscle et Quantité Comme type I, mais évolution Maladie de glucosidase (enzyme foie augmentée ; clinique moins grave. Cori débranchant) ramifications externes courtes IV Enzyme branchant Foie et rate Quantité normale : Cirrhose hépatique progressive Maladie (a-1,4 a-1,6) ramifications Insuffisance hépatique provoquant la d‘Anderson externes très mort habituellement avant l‘âge de 2 longues ans V Phosphorylase Muscle Augmentation Limitation de la réalisation Maladie de modérée de la d‘exercices intenses en raison de McArdle quantité : structure crampes musculaires très normale douloureuses. Les patients sont par ailleurs normaux et bien développés. VI Phosphorylase Foie Quantité Comme le type I, mais évolution Maladie de augmentée clinique moins grave Hers VII Phosphofructokinase Muscle Quantité Comme le type V augmentée ; structure normale VIII Phosphorylase Foie Quantité Augmentation modérée du volume kinase augmentée ; de foie hypoglycémie modérée structure normale Les type I à VII sont des maladies à transmission autosomique récessive. Le type VIII est lié au sexe  V. METABOLISME DU PYRUVATE Suite à la glycolyse les deux pyruvates, formés à partir d’une molécule de glucose, auront plusieurs destinées :  1- Le cycle de l’acide citrique ou cycle de Krebs Le cycle de Krebs est la plateforme énergétique de la cellule, continuant le catabolisme des glucides après la glycolyse. Il se réalise dans la matrice mitochondriale et se fait exclusivement en aérobie. Il comporte huit réactions enzymatiques décomposables en réactions simples. Cette étape finale du catabolisme oxydatif des carbohydrates, des acides gras et des acides aminés assure la plus grande part des besoins énergétiques de la cellule grâce à la formation de coenzymes réduits qui seront réoxydés dans la chaîne respiratoire./  1- Le cycle de l’acide citrique ou cycle de Krebs Le cycle a différents rôles : la dégradation du substrat (Acétyl-CoA) en CO2 grâce à l’oxygène, la prise en charge d’hydrogène et d’électrons riches en énergie par les FAD et les NAD+, la production d’énergie sous forme d’ATP./  1- Le cycle de l’acide citrique ou cycle de Krebs A- Les différentes étapes du cycle de Krebs Le cycle est composé de 9 grandes étapes, faisant intervenir 8 enzymes :./  Pyruvate CoA-SH + NAD+ Pyruvate déshydrogénase CO2 + NADH Acétyl-CoA H2O CoASH H2O NAD+ NAD+ CoASH CoASH + NAD+ FAD GDP + Pi  1- Le cycle de l’acide citrique ou cycle de Krebs b) Bilan du cycle de Krebs En aérobie l’acétyl-CoA entre dans le cycle de Krebs. Un tour de cycle, c’est-à-dire l’utilisation d’une molécule d’acétyl- CoA permet la formation : 3 NADH, H+ qui permettront théoriquement la formation de 3 ATP chacun au niveau de la chaîne respiratoire, et donc au total la formation de 9 ATP. 1 FADH2 qui permettra théoriquement la formation de 2 ATP au niveau de la chaîne respiratoire. 1 ATP. De cette manière une molécule d’acétylCoA permet la formation théorique de 12 ATP./  1- Le cycle de l’acide citrique ou cycle de Krebs c) Bilan énergétique global de l’oxydation aérobie du glucose : 2 moles d’ATP produites par la glycolyse 6 moles d’ATP résultant de l’oxydation de deux NADH produits lors de la catalyse de la glycéraldéhyde-3- phosphate déshydrogénase (glycolyse réaction 6) 6 moles d’ATP résultant de l’oxydation de deux NADH produits par la décarboxylation oxydative de deux pyruvates. 24 moles d’ATP produites par l’oxydation de deux acétates introduits dans le cycle de l’acide citrique. Total : 38 moles d’ATP  1- Le cycle de l’acide citrique ou cycle de Krebs d- Régulation du cycle de Krebs Le contrôle du flux métabolique du cycle de Krebs s’effectue essentiellement au niveau des enzymes des étapes limitantes, par des effecteurs influençant leur vitesse de catalyse. La citrate synthase, l’isocitrate déshydrogénase et l’a- cétoglutarate déshydrogénase sont prédisposées à ce type de régulation.  1- Le cycle de l’acide citrique ou cycle de Krebs d- Régulation du cycle de Krebs L’isocitrate déshydrogénase est la principale enzyme régulatrice car elle est inhibée par l’excès d’ATP et de NADH H+et activée par l’ADP et le NAD+. La citrate synthase est activée par l’acétyl-CoA (Substrat) et l’ADP et inhibée par le citrate (produit de la réaction), le NADH H+, l’ATP et le succinyl-CoA qui entre en compétition avec l’acétyl-CoA. L’acétyl-CoA peut réguler lui-même son entrée dans le cycle, en tant qu’effecteur allostérique de trois enzymes : inhibe la pyruvate déshydrogénase et active la pyruvate carboxylase et la citrate synthase. La régénération d’oxaloacétate est nécessaire pour que le cycle de Krebs fonctionne à flux constant. En effet l’oxaloacétate joue un rôle dans un certain nombre de métabolisme, son apport régulier au cycle de Krebs est permis par les acides aminés.  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE La chaîne respiratoire correspond à une association de complexes protéiques présents au sein de la membrane interne de la mitochondrie et responsable, avec l’ATP synthétase, de la phosphorylation oxydative. C’est un processus essentiel de transfert d’énergie chez les eucaryotes. Il associe l’oxydation du NADH et du FADH2 (produits lors des différentes voies cataboliques de l’organisme : glycolyse, cycle de Krebs, hélice de Lynen…), à la production d’ATP et ceci grâce à la formation d’un gradient de protons./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE L’énergie est fournie par l’oxydation des atomes d’hydrogène (protons plus électrons) récupérée des coenzymes réduits (NADH, H+, FADH2). De l’eau est produite à partir de l’hydrogène et de l’oxygène, au terme de la chaîne des réactions d’oxydoréduction dénommée chaîne respiratoire./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE La chaîne respiratoire est constituée de deux sous- ensembles : une chaîne d’oxydoréduction transportant protons et électrons des coenzymes réduits vers l’oxygène. Elle est constituée de 4 complexes enzymatiques (CI à CIV) enchâssés dans la membrane interne de la mitochondrie et 2 transporteurs mobiles : l’ubiquinone et le cytochrome c. un mécanisme de phosphorylation assurant la synthèse d’ATP à partir de l’ADP catalysé par l’ATP synthase ou complexe V. Cette double fonction donne à la chaîne sa dénomination de « phosphorylation oxydative » appelée aussi « oxydation phosphorylante »./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE Le complexe I a une action NADH coenzyme Q réductase, récupérant les électrons du NADH et permet le transport de 4 protons de la matrice mitochondriale à l’espace inter-membranaire. Le complexe II a une action Succinate coenzyme Q réductase, récupérant les électrons du FADH2 et permet le transport d’aucun proton. Le complexe III a une action Coenzyme Q cytochrome C réductase, et permet le transport de 2 protons. Le complexe IV a une action Cytochrome C oxydase, et permet le transport de 4 protons. Le coenzyme Q (ou ubiquinone) permet la transition entre le complexe I ou II et le complexe III. Il est intéressant de préciser ici que le coenzyme Q accepte également les électrons provenant du cytosol. Le cytochrome C permet la transition entre le complexe III et le complexe IV. Les complexes I, III et IV sont des pompes à protons.  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE Le NADH permettra le transport de 10 protons de la matrice mitochondriale à l’espace inter-membranaire, tandis que le FADH2 de seulement 6. Le cyanure bloque le transfert d’électrons au niveau du complexe IV par combinaison avec le fer ferrique Fe3+. La roténone est un inhibiteur du complexe I./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 1- Complexe I - NADH, H+ - CoQ Réductase (FP1) : L’enzyme principale de ce complexe multienzymatique est la NADH, H+ déshydrogénase à FMN. L’enzyme est inhibée par l'Amytal, la roténone et la ptéricidine. L’un de ces composés inhibe le transport des électrons dans le complexe I. Le NADH, H+ cède ses atomes d’hydrogène à l’ubiquinone par l’intermédiaire du FMN de la NADH-deshydrogènase du complexe I. Le NADH est réoxydé en NAD+, le FMN est réduit en FMNH2, et ce dernier réduit l’ubiquinone./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 1- Complexe I - NADH, H+ - CoQ Réductase (FP1) : NADH + H+ FMN Fe2+S CoQ NAD+ FMNH2 Fe3+S CoQH2  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 1- Complexe I - NADH, H+ - CoQ Réductase (FP1) : A partir de l’ubiquinone, les protons et les électrons se séparent : – les protons pénètrent dans l’espace inter-membranaire, – les électrons sont transférés un à un sur les autres constituants de la chaîne respiratoire. FMN et coenzyme Q constituent donc un canal à électrons entre le NADH donneur de 2 électrons, et les cytochromes accepteurs d’un seul électron./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 1- Complexe I - NADH, H+ - CoQ Réductase (FP1) : Le complexe contient également 7 centres fer-soufre à travers lesquels passent les électrons dans leur transfert du FMN au coenzyme Q./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 2- Complexe II : Succinate - CoQ réductase (FP2) : Il contient la succinate déshydrogénase et 2 centres Fe-S dont un fixe un FAD+. Le succinate est oxydé en fumarate en réduisant le FAD+ de la succinate déshydrogénase, Le FADH2 ainsi formé réduit alors l’ubiquinone. Succinate FAD Fe2+S CoQ Fumarate FADH2 Fe3+S CoQH2 La petite variation d’énergie de cette réaction n’est pas suffisante pour permettre le transport de protons./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 3- Complexe III - CoQH2 - Cytochrome c réductase : Les électrons sont transférés du Coenzyme Q réduit au cytochrome Le complexe III contient 2 cytochromes b (b562 et b566), le cytochrome c1, et une protéine fer-soufre. Les électrons passent via les cytochromes b au cytochrome c1. Le transfert des électrons dans ce complexe est spontané. Il est inhibé entre le Cyt b et le Cyt c1 par l'antimycine A./ CoQH2 Cyt b ox Fe2+S Cyt c1 ox Cyt c red CoQ Cyt b red Fe3+S Cyt c1 red Cyt c ox  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 3- Complexe III - CoQH2 - Cytochrome c réductase : La transition entre l’ubiquinone qui transporte 2 électrons et les cytochromes qui transportent un électron s’effectue par une série de réactions qu’on appelle cycle Q. L’oxydation de l’ubiquinone permet le prélèvement de 2 protons venant de la matrice, et la libération de 4 protons dans l’espace inter-membranaire pour chaque paire d’électrons qui passe dans le cycle de l’ubiquinone. Le complexe III fonctionne comme une pompe à protons : compte tenu de l’orientation asymétrique du complexe, les protons sont libérés dans l’espace inter-membranaire, produisant un gradient de protons./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 4- Complexe IV - Cytochrome c oxydase : Il contient les cytochromes a et a3, et 2 ions cuivre qui sont cruciaux pour le transfert des électrons à l’oxygène et la synthèse simultanée de 2 molécules d’eau. Le transfert des électrons entre le Cyt a3 et l'oxygène est inhibé par l’azide, par le CO et par les cyanures qui constituent des poisons respiratoires violents. Il catalyse l’oxydation à un électron de 4 molécules de Cyt c (Fe2+) associée à la réduction concomitante d’une molécule d’oxygène par 4 électrons./ Cyt c red Cyt a ox Cyt a3 red ² O2 Cyt c ox Cyt a red Cyt a3 ox H2O 4- Complexe IV - Cytochrome c oxydase : La réduction de l’oxygène dans le complexe IV s’accompagne d’un transport de protons à travers la membrane interne, de la matrice vers l’espace inter- membranaire. Pour 2 électrons utilisés pour la réduction de l’oxygène, 4 protons sont transportés ; dont 2 servent à la formation de l’eau et 2 passent dans l’espace inter-membranaire./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE L’action combinée des complexes I, III et IV aboutit au transfert d’électrons du NADH à l’oxygène. Les complexes II, III et IV agissant pour catalyser le transfert des électrons du succinate à l’oxygène./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 5- La synthèse de l’ATP : L’ATP synthétase est une pompe ionique inversée qui entraîne la synthèse d’ATP grâce au passage des protons dans le sens du gradient. Elle est constituée d’une sous-unité F0 intra-membranaire qui joue de rôle de canal protonique, d’une sous-unité F1 baignant dans la matrice mitochondriale et qui possède une activité ATP-synthétase, et d’une partie statique stabilisant la structure./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 5- La synthèse de l’ATP : Couplage chimiosmotique : Selon Mitchell (1961), l’énergie libre du transfert d’électrons est utilisée pour faire passer des protons de la matrice vers l’espace inter-membranaire aboutissant donc à une différence transmembranaire de la concentration de protons et donc de pH. La matrice devient légèrement basique par rapport au coté cytosolique de la membrane. Le potentiel électrochimique de ce gradient est utilisé pour la synthèse d’ATP./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 6- Formation et mécanismes du gradient de protons : Le transfert d’électrons amène les complexes I, III et IV à transporter des protons à travers la membrane interne depuis la matrice (de potentiel électrique négatif) à l’espace inter-membranaire où règne un potentiel électrique positif. L’énergie libre emmagasinée sous forme d’un gradient électrochimique résultant est appelée la force protomotrice et assure la synthèse de l’ATP./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 6- Formation et mécanismes du gradient de protons : 10 protons sont éjectés dans l’espace inter -membranaire pour chaque molécule de NADH oxydée et il faut un retour de 3 protons dans la matrice pour assurer l’énergie nécessaire à la synthèse d’un ATP. Le retour des protons dans la matrice ne peut se produire qu'au niveau de passages spécifiques constitués par l'ATP synthétase (complexes FoF1) : Le gradient électrochimique de protons fournit ainsi l'énergie nécessaire à la synthèse d'ATP, on dit qu'il est déchargé./  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 7- Systèmes navettes et transport de NADH : Les molécules produites dans la matrice interagissent directement avec les complexes protéiques de la chaîne respiratoire, alors que celles produites dans le cytosol devront tout d’abord passer dans la matrice via des navettes. La plus grande partie du NADH utilisé par la chaîne respiratoire est produit dans la mitochondrie, l’autre est produite dans le cytoplasme. Les cellules disposent donc de plusieurs systèmes de navettes pour transférer les électrons du NADH dans la mitochondrie, puisque la membrane interne de la mitochondrie est imperméable à ce composé  VI. CHAINE RESPIRATOIRE ET PHOSPHORYLATION OXYDATIVE 7- Systèmes navettes et transport de NADH : Ce cycle de navette permet ainsi de transférer les équivalents réducteurs d'un NADH cytosolique à un NADH mitochondrial, et donc de récupérer 3 ATP par NADH produit dans le cytosol.  VII. LA VOIE DES PENTOSES- PHOSPHATES Elle génère un pouvoir réducteur matérialisé par une production de NADPH qui va servir à presque toutes les biosynthèses. Elle fabrique des pentoses comme le ribose, indispensable à la fabrication d’acides nucléiques. C’est une voie essentiellement aérobique, il n’y aura jamais intervention d’ATP. Chez les organismes photosynthétiques, cette voie va permettre la fabrication de glucides à partir du CO2, Elle fabrique de l’érythrose 4-P très importante car c’est le précurseur des acides aminés aromatiques et de l’histidine. Elle se fait en deux voies :/  VII. LA VOIE DES PENTOSES- PHOSPHATES Voie oxydative : On part du G6P, la glucose-6-phosphate déshydrogénase catalyse une oxydation avec formation de NADPH, ce qui donne du 6-P- gluconolactone. Cette molécule donne du 6-P-gluconate avec l’action de 6-P-Gluconolactonase. Le 6-P-gluconate donne du Ribulose-5-P sous l’action de la P-gluconate déshydrogénase et du NADP+ (rejet de NADPH + CO2). Cette voie est complètement irréversible./ VII. LA VOIE DES PENTOSES- PHOSPHATES  VII. LA VOIE DES PENTOSES- PHOSPHATES Voie non-oxydative : Le Ribulose-5-P va devenir du Xylulose-5-P avec la ribulose-5-P épimérase ou du Ribose-5-P avec la ribulose 5-P isomérase./ VII. LA VOIE DES PENTOSES- INTRODUCTION PHOSPHATES VII. LA VOIE DES PENTOSES- INTRODUCTION PHOSPHATES  VIII. ANABOLISME GLUCIDIQUE : NEOGLUCOGENESE INTRODUCTION La néoglucogenèse est l’inverse de la glycolyse, en effet elle permet la production de glucide et ceci à partir de précurseurs non glucidiques. Elle est réalisée au niveau du cytosol, majoritairement au niveau du foie mais également au niveau du rein (principalement à partir d’acides aminés). La néoglucogenèse est activée lors d’une période de jeûne prolongé, lorsque les nutriments apportés par la nutrition ainsi que les stocks de glycogène ne permettent plus de satisfaire les besoins énergétiques de l’organisme. On observe dans cette situation un manque d’ATP ainsi que excès d’AMP. /  VIII. ANABOLISME GLUCIDIQUE : NEOGLUCOGENESE Les précurseurs non glucidiques sont de différents types : le lactate formé au niveau des muscles et transformé en pyruvate par l’action de la lactate-déshydrogénase. les acides-aminés glucoformateurs provenant de l’alimentation et de la dégradation des protéines des muscles squelettique. Parmi eux on compte l’alanine (pour 40 à 60%), la sérine, la cystéine, la thréonine, la glycine, la tyrosine, la phénylalanine et l’isoleucine. les corps cétoniques. le glycérol provenant de la dégradation des triglycérides au niveau des cellules adipeuses. /  VIII. ANABOLISME GLUCIDIQUE : NEOGLUCOGENESE Ces précurseurs sont tout d’abord convertis en des intermédiaires de la glycolyse : le pyruvate pour le lactate, les acides aminés et les corps cétonique ; le dihydroacétone pour le glycérol./  VIII. ANABOLISME GLUCIDIQUE : NEOGLUCOGENESE La néoglucogenèse n’est en fait pas exactement l’inverse de la glycolyse dans le sens où certaines réactions de la glycolyse sont irréversibles. Trois mécanismes nécessitant trois enzymes caractéristiques sont mis en jeu :  VIII. ANABOLISME GLUCIDIQUE : NEOGLUCOGENESE 1. Le passage du pyruvate au phosphoénolpyruvate catalysé par la phosphoénolpyruvate-carboxykinase se fait indirectement. En effet cette réaction est contournée à partir du malate qui a la possibilité de sortir de la mitochondrie par la navette malate-aspartate et d’être retransformé en oxaloacétate au niveau du cytosol. L’oxaloacétate sera lui-même transformé en phosphoénolpyruvate par la phosphoénolpyruvate- carboxykinase. Pyruvate carboxylase Pyruvate + CO2 + ATP + H2O Oxaloacétate + ADP + Pi + 2H+ Phosphoénolpyruvate carboxylase Oxaloacétate + GTP Phosphoénolpyruvate + GDP + CO2  VIII. ANABOLISME GLUCIDIQUE : NEOGLUCOGENESE 2. Le passage du fructose-1,6-biphosphate au fructose-6- phosphate catalysé par la fructose-1,6-biphosphatase se fait directement. Fructose-1,6-biphosphatase Fructose-1,6-biphosphate + H2O Fructose-6-phosphate + Pi  VIII. ANABOLISME GLUCIDIQUE : NEOGLUCOGENESE 3. Le passage du glucose-6-phosphate au glucose catalysé par la glucose-6-phosphatase se fait directement. Il est important de noter que cette enzyme est uniquement présente au niveau du foie, qui sera donc le seul organe à pouvoir libérer du glucose dans le sang. Glucose-6-phosphatase Glucose-6-phosphate + H2O Glucose + Pi