Les différents substrats de la glycolyse

Les différents substrats de la glycolyse:
Polysaccharides alimentaires et endogène:
- glycogène et amidon alimentaires: α-amylases salivaire et pancréatique,
disaccharidases portées par l’épithélium intestinal → D-glucose → sang
- glycogène endogène des hépatocytes et des cellules musculaires: glycogène
phosphorylase (α1→4), enzyme débranchant (α1→6) et phosphoglucomutase:
Glycogène (n) + Pi → glucose 1-phosphate + glycogène (n-1)
Glucose 1-phosphate ↔ glucose 6-phosphate
Disaccharides alimentaires:
Disaccharidases intestinales: dextrinase, maltase, lactase, sucrase et trehalase
Monosaccharides alimentaires:
Glucose, fructose, galactose et mannose
Intolérance au lactose
Fructose:
Dans le muscle et le rein:
fructose + ATP → fructose 6-P + ADP
(hexokinase)
Dans le foie:
Fructose + ATP → fructose 1-P +ADP
(fructokinase)
↔ glyceraldehyde 3-P
(Triose P isomerase)
+ ATP → glyceraldehyde 3-P + ADP
(Triose kinase)
Galactose:
Dans le foie: galactokinase
UDP-glucose: Uridine DiPhosphateglucose, sorte de cofacteur de la
réaction.
Régénération de l’UDP-glucose
nécessite l’UDP-glucose 4épimérase et le NAD+ comme
coenzyme
Le déficit d’un des trois enzymes
cause la galactosémie chez
l’homme
Galactitol: cataracte, retard mental,
retard de croissance et altérations
hépatiques
Glucose 6-P
Mannose:
Mannose + ATP → mannose 6-P + ADP
Mannose 6-P ↔ fructose 6-P
(hexokinase)
(phosphomannose isomérase)
Néoglucogénèse-Gluconéogénèse hépatique:
Pyruvate
Lactate
→ FOIE (rein, intestin) → Glucose 6P
Glycérol
Acides aminés
→ Glucose → sang
Glucose sanguin = seule source d’énergie pour
le cerveau, les globules rouges, le testicule, la médullaire rénale, certains
tissus pendant la vie embryonnaire
Voie métabolique active pendant le jeûne et après l’exercice physique
La glycolyse et la gluconéogénèse:
7 réactions biochimiques réversibles (∆G
proche de 0)
3 réactions biochimiques irréversibles (∆G
très négatif): enzymes différents
La glycolyse et la néoglucogénèse sont
deux processus irréversibles qui se
déroulent essentiellement dans le
cytoplasme
Le NADH cytosolique est essentiel
pour la gluconéogénèse!
1. Le pyruvate ou le lactate
comme précurseurs de la
gluconéogénèse:
Pyruvate carboxylase mitochondriale
(Acetyl-CoA!)
Production de NADH dans le cytoplasme!
[NADH] mito >> [NADH] cytoplasme
Certains acides aminés
Pyruvate comme précurseur:
Malate mitochondrial
↓
Malate cytosolique
Pyruvate + ATP + GTP + HCO3- → PEP + ADP + Pi + GDP + CO2
∆G= -25kJ/mole
2. Conversion du fructose 1,6-bisphosphate en fructose 6-P:
Fructose 1,6-bisphosphate + H2O → fructose 6-P + Pi
Fructose 1,6-bisphosphatase type 1 (FBPase-1 cytoplasmique)
∆G°’= -16,3kJ/mole
3. Conversion du Glucose 6-P en Glucose:
Glucose 6-P + H2O → Glucose + Pi
Glucose 6-phosphatase (RE)
∆G°’= -13,8kJ/mole
Bilan de la gluconéogénèse à partir du pyruvate:
2Pyruvate + 4ATP + 2GTP + 2NADH + 2H+ + 4H20 →
Glucose + 4ADP + 2GDP + 6Pi + 2NAD+
∆G= -16kJ/mole
oxaloacétate
Glycérol des triacylglycérols:
Biotine: vitamine B8
Hydrosoluble
Réaction de carboxylation
Liaison covalente à l’enzyme (Lys)
Transporteur de CO2 activé
Blanc d’oeuf: avidine qui lie la biotine
avec une forte affinité
Voie du pentose phosphate:
Glucose 6-P pour la synthèse de:
- Nucléotides dans les cellules qui
se divisent, coenzymes
- NADPH pour la synthèse
d’acides gras et des stérols
- NADPH pour la protection contre
les effets des radicaux libres de
l’O2
Déficit en
G6PD:
Hémolyse après
ingestion de
haricots riches en
divicine (fèves,
favisme)
Protection contre la
malaria!
Pen1-4:
(phase oxydative)
Pen cycle:
(phase non oxydative)
TC
TA
TC
TA
TC: transcétolase (2C)(TPP)
TA: transaldolase (3C)
[ATP]
[NADP+]
[NADPH]