Structures et métabolisme des glucides
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Ce document présente une revue approfondie des structures des glucides, incluant les osides, les oses, ainsi que leur isomerie, leurs structures cycliques et leurs propriétés physiques et chimiques. Il couvre des réactions liées aux fonctions hydroxyles et carbonyle des glucides, leurs propriétés de réducteur, et les différents types de polyosides. Il aborde aussi les hétérosides et leurs rôles dans les glycoprotéines. Le contenu est approprié à un cursus universitaire en sciences.
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# 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