VII ) Le métabolisme du glycogène :

Biochimie _ Lundi 14 Novembre Hélios et Anaëlle
VII ) Le métabolisme du glycogène (Page 16) :
1)Vue synthétique du métabolisme du glycogène dans le foie et dans le muscle.
Le glycogène est un enchaînement α 1>4 de glucose avec des ramifications α 1>6
Le glycogène est :
- dans le cytoplasme.
- dans tous les tissus mais plus particulièrement dans le muscle (égoïste) et le foie
(altruiste)
Le métabolisme du glycogène est important.
Il s’agit :
- soit de la glycogénolyse dont l’enzyme clé est la glycogène phosphorylase.
- soit de la glycogénosynthèse dont l’enzyme clé est la glycogène synthétase.
Question :
représentation des voies métaboliques actives selon la localisation et selon les circonstances
- Dans le muscle en cours d’exercice :
Il y a mobilisation des réserves de glucoses à l’intérieur des myocytes pour alimenter le
métabolisme énergétique:
 glycogénolyse
 glycolyse
- Dans le foie à jeun ou en cours d’exercice :
pour fournir du glucose au muscle il y a :
 glycogénolyse
 néoglucogénèse
GLYCOGENE
 glycogénolyse (glycogène phosphorylase)
G1P
 (phosphoglucomutase)
Muscle  Glucose  G6P
 néoglucogénèse
Glycérol, lactate, acides aminés
- dans le muscle au repos (après un repas):
constitution des réserves de glycogène donc il y a :
 glycogénosynthèse
GLYCOGENE
UDP
Glycogénosynthèse ( glycogène synthétase)
G1P (UDP-Glc pyrophosphorylase) UDP-Glucose
(phosphoglucomutase)
Glucose G6P
- dans le foie au repos (en période postprandiale) :

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constitution des réserves de glycogène et de lipides
 glycogénosynthèse
 glycolyse
lipogénèse
 cycle des pentoses
GLYCOGENE
UDP
glycogénosynthèse( glycogène synthétase)
G1P (UDP-Glc pyrophosphorylase) UDP-Glucose
Glucose G6P NADPH (cycle des pentoses)
glycolyse PU lipogénèse AG TG sécrété par le foie sous forme de
VLDL
Acétyl-CoA
le foie fait du glucose si jeun ou effort physique
des lipides en période post prandiale
2)La glycogénosynthèse : enzymes et réactions (page 17)
- Phosphoglucomutase :
G6P G1P
G6P : liaison phosphomonoester = ester mono-phosphorique
G1P : liaison phospho – hétérosidique
- UDP-Glucose Pyrophosphorylase :
G1P UDP – Glc
UTP P~Pi
Savoir dessiner le G1P et l’UTP
- Glycogène Synthétase
L’UDP-Glc est la forme activée du glucose, c’est à dire la forme sous laquelle le glucose est
transporté et transféré.
La glycogène synthétase utilise l’UDP-Glc qui vient se lier au C4 d’un glucose faisant déjà
partie du glycogène, d’où la formation de la liaison α 1>4.
Il y a en plus une enzyme branchante qui fabrique les ramifications (liaisons α 1>6 )

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3)La glycogénolyse : enzymes et réactions (page 18)
La glycogène phosphorylase catalyse la réaction de phosphorolyse (comparable à une
réaction d’hydrolyse dans laquelle l’eau est remplacée par l’ion phosphate), dans laquelle
intervient d’un ion phosphate qui est transféré en position C1 d’un glucose terminal du
glycogène, ce qui provoque le coupure de la liaison α 1>4 et la libération d’un glucose ,
entraînant le raccourcissement de la chaîne du glycogène ( hydrolyse en cascade)
Une enzyme débranchante intervient pour couper les liaisons α 1>6
Le Co-Enzyme qui intervient est le Pyridoxal – Phosphate
(normalement surtout pour le métabolisme de lipides)
4) Régulation du métabolisme du glycogène
si glycogénolyse  , glycogénosynthèse 
si glycogénolyse  , glycogénosynthèse 
- Régulation par les métabolites :
Glucose : inhibiteur allostérique de la glycogène phosphorylase
AMP : activateur allostérique de la glycogène phosphorylase
G6P : activateur allostérique de la glycogène synthétase
Questions (page 19) :
1. L’AMP active la glycogène phosphorylase et le Pi participe à la réaction lorsqu’il y a
stimulation de la glycogénolyse dans le muscle, c’est à dire lorsque le muscle est en
activité.
Explication :
Dans un muscle en activité, il va falloir qu’il y ait glycogénolyse, donc activation de la
glycogène phosphorylase
Quand le muscle est en activité : ATP ADP + Pi
il génère du Pi qui favorise la glycogénolyse
il génère de l’ADP qui va être régénéré en ATP dans le muscle grâce à :
- La créatine phosphate
La glycolyse
- La réaction catalysée par la myokinase : 2 ADP  1 AMP + 1 ATP
(Cette réaction se fait dans les 2 sens mais dans ce cas c’est ce sens de conversion qui
est favorisé car il y a accumulation d’ADP)
Génère de l’AMP qui stimule la glycogène phosphorylase donc la glycogénolyse
2 systèmes qui contribuent à la régénération de l’ATP
F6P est activateur de la glycogène phosphorylase
2. En période post prandiale, il y a apport de glucose qui est transformé en G6P qui est
un activateur de le glycogène synthétase donc le métabolisme hépatique est dans la
voie de la glycogénosynthèse. Le glucose est donc converti massivement en glycogène
F6P est un inhibiteur de la glycogène phosphorylase donc bloque la glycogénolyse.
- le rôle de l’AMPc
glucagon + catécholamines ( Hn hyperglycémiantes)
formation d’AMPc (détail à voir dans le chapitre I)

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stimulation glycogénolyse et inhibition glycogénosynthèse
insuline ( Hn hypoglycémiante)
 dégradation de l’AMPc en AMP par la phosphodiesterase
 inhibition glycogénolyse et stimulation glycogénosynthèse
( c’est la diminution du taux d’AMPc qui induit cette stimulation et cette inhibition, et non
pas l’augmentation de l’AMP à partir de l’AMPc car il est trop peu abondant pour jouer ce
rôle, car sinon, il y aurait activation de la glycogénolyse)
AMPc (page 20)
 se fixe à la sous-unité régulatrice de la PKA
 libération de la sous-unité catalytique qui a une activité kinase
 phosphorylation :
la phosphorylase kinase b inactive est
transformée en phosphorylase kinase a
active par phosphorylation. Cette
phosphorylase kinase a active va elle-
même phosphoryler la phosphorylase b
inactive qui devient phosphorylase a
active, c’est à dire la glycogène
phosphorylase.
Il y a donc activation de la glycogénolyse
par l’AMPc sous l’effet du glucagon et des
catécholamines
La glycogène synthétase active devient
inactive sous l’effet de la phosphorylation .
Il y a donc inhibition de la
glycogénosynthèse par l’AMPc sous l’effet
du glucagon et des catécholamines
sous l’effet de l’insuline (page 21),
chute de l’AMPc
PKA inactivée
arrêt de la stimulation de la glycogénolyse
et arrêt de l’inhibition de la glycogénosynthèse
A chaque réaction catalysée par une kinase correspond la réaction inverse catalysée par des
protéines phosphatase, d’où l’inhibition de la glycogénolyse
et la stimulation de la glycogénosynthèse
Il existe un inhibiteur de ces protéines phosphatases, qui est activé par phosphorylation par la
PKA donc en présence d’AMPc sous l’action du glucagon et des catécholamines, ce qui
favorise donc la reprise de la glycogénolyse et l’arrêt de la glycogénosynthèse ( effet sur-
ajouté de l’inhibiteur)
- le rôle du Calcium (page 22)
le calcium stimule la contraction musculaire, donc active la glycogénolyse en parallèle de la
Créatine phosphate.
5) Applications pathologiques : les glycogénoses

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une glycogénose est une accumulation pathologique de glycogène dans le tissu hépatique ou
dans le tissu musculaire, due à un déficit congénital en enzyme
Maladie de Von Gierke
Déficit en G6Pase de la néoglucogénèse dans le foie et le rein (pas de G6Pase dans le
muscle)
accumulation de G6P
signes :
Hypertrophie massive du foie : G6P est un activateur allostérique de la glycogène
synthétase, donc stimulation de la glycogénosynthèse, d’où accumulation de glycogène dans
le foie qui devient énorme, gonflé de glycogène
Hypoglycémie: déficit de le dernière enzyme de la néoglucogénèse qui permet
normalement le maintient de la glycémie, le glucose le peut donc pas passer dans le sang et
reste sous forme de G6P dans le foie
Hyperlipémie : stimulation de la lipogénèse par le G6P ( en passant par le glycolyse)
Maladie de Mc Ardle
Déficit en glycogène phosphorylase de la glycogénolyse dans le foie. Ce n’est pas la même
glycogène phosphorylase qui est dans le muscle et dans le foie, ce qui explique que le muscle
ne soit pas affecté
pas de glycogénolyse donc pas de glycolyse ( il n’y a que glycogénosynthèse)
 en cas d’effort physique, il n’y a pas suffisamment de glucose libéré, et le système
créatinine phosphate n’est pas suffisant
6) Carte de Visite (page 23)
Localisation tissulaire ubiquitaire : les macrophages ont aussi des grains de glycogène
Régulation :
- glucagon et catécholamines (Hn hyperglycémiantes)
 stimule glycogénolyse
 stimule la néuglucogénèse
- insuline (Hn hypoglycémiante)
 stimule la glycogénosynthèse
 stimule la lipogénèse