La néoglucogenèse Introduction La néoglucogenèse est la

La néoglucogenèse
Introduction
La néoglucogenèse est la synthèse de glucose a partir de composés non glucidiques (qui
ne sont pas des hexoses)
Le glucose est un substrat énergétique majeur pour de nombreuses cellules (cellules
nerveuses, GR...)
Son apport (aux cellules) dépend de sa concentration circulante, il faut une glycémie à
valeur constante.
On
doit avoir
une
la glycémie,
Définition:
synthè
èseconstance
de glucose à de
partir
de composé
s foie joue un rôle central car il peut produire
synth
composéle
dunon
glucose
a partir
desont
sa pas
réserve
en glycogène,et il peut aussi produire du glucose a partir
glucidiques
(qui ne
des hexoses).
de substrats non glucidiques.
Le glucosela
estconcentration
un substrat énergé
majeur sanguin a tendance a baisser, c'est la
nergétique
Lorsque
en glucose
pour de nombreuses cellules (nerveuses, GR, etc…
).
etc…
néoglucogenèse
va pouvoir remettre
en
circulation du glucose.
Son apport (aux cellules) dé
dépend de sa concentration
circulante, la glycé
glycémie.
La néoglucogenèse se trouve principalement dans le foie, mais on la trouve aussi dans le
Rôleet
central
du foie:
rein
l'intestin.
- Production à partir du glycogè
glycogène
- Production à partir de substrats non glucidiques
Pour synthétiser
du glucose
il faut un substrat glucoformateur, des équivalents réduits
néoglucogenè
èse
oglucogen
(NADH), et de l'énergie sous forme d'ATP ou GTP.
Site majeur de la né
néoglucogenè
oglucogenèse: le foie
Autre site: le rein et l’
l’intestin
Les principaux substrats sont:
- les acides aminés glucoformateurs (alanine en particulier)
- le lactate (en équilibre avec le pyruvate)
- le glycérol qui provient de l'hydrolyse des triglycérides
TISSU
ADIPEUX
Triacylglycérols
MUSCLE
Glycogé
Glycogénolyse
FOIE
Acides gras
libres
36 g Lactate
Glycé
Glycérol
16 g
CELLULES
SANGUINES
Néoglucogenè
oglucogenèse
Glycogénolyse
MUSCLE
Proté
Protéines
Proté
Protéines
de l’
l’alimentation
Glucose
180 g
75 g
Aminoacides
glucoformateurs
36 g
144 g
SYSTEME
NERVEUX
CENTRAL
Diffé
Différentes sources du glucose
Si la glycémie baisse, le foie fournit du glucose par la glycogénolyse (dégradation du
glycogène) mais lorsqu'il n'y a plus de glycogène, le foie fait de la néoglucogenèse qui est
1
alimentée par :
- des aminoacides glucoformateurs (dans l'alimentation ou les protéines du muscle).
- Le glucose au niveau des cellules sanguine est utilisé mais elles ne sont pas capables
de faire de la glycolyse aérobie, on accumule du lactate qui va pouvoir être repris par
le foie.
- le tissu adipeux fournit du glycérol.
!
I- Schéma général
!
Schéma qui représente une chaine métabolique, qui ressemble à la glycolyse jusqu'au
pyruvate lactate.
La néoglucogenèse n'est pas l'inverse de la glycolyse car des étapes de la glycolyse sont
irréversibles.
Glucose
Glucose-6-phosphate
1
Fructose-6-phosphate
3
Fructose-1,6-bisphosphate
Glucose
Glucose-6-phosphate
1
Glycéraldéhyde Fructose-6-phosphate
Dihydroxyacétone
3-phosphate
phosphate
Glycérol
3
Fructose-1,6-bisphosphate
1,3-Bisphosphoglycérate
3-Phosphoglycérate
Glycéraldéhyde
3-phosphate
Dihydroxyacétone
2-Phosphoglycérate
phosphate
Glycérol
Phosphoénolpyruvate
1,3-Bisphosphoglycérate
Oxaloacétate
Certains acides aminés
Pyruvate
2-Phosphoglycérate
Certains acides aminés
3-Phosphoglycérate
10
Lactate
Phosphoénolpyruvate
Les étapes 1, 3 et 10
sont modifiées
paracides
rapport
Oxaloacétate
Certains
aminésà la glycolyse.
10
Pyruvate
Certains acides aminés
Lactate
II- Les réactions
spécifiques
1°- Formation du phosphoé
phosphoénolpyruvate (PEP)
1- Formation du phosphoénolpyruvate
Formation de
(OA) dans la mitochondrie
Cesa)réactions
sel ’oxaloacétate
passent successivement
dans la mitochondrie, dans le cytosol puis dans
le RE.
Pyruvate + CO2 + ATP + H2O
OA + ADP + Pi + 2H+
Pour
former, ildu
y aphosphoé
trois étapes
:
1°-le
Formation
énolpyruvate
(PEP)
phospho
Pyruvate carboxylase (PC)
(E(E-biotine)
a- a)
Formation
de l'oxaloacétate dans la mitochondrie
Formation de l ’oxaloacétate (OA) dans la mitochondrie
b) Passage de l ’OA dans le cytosol
Pyruvate + CO2 + ATP + H2O
OA + ADP + Pi + 2H+
carboxylase
c) Formation duPyruvate
PEP à partir
de l’OA (PC)
(E(E-biotine)
Avec une enzyme qui est la pyruvate carboxylase ( et son coenzyme: la biotine)
Le b)
CO2
estdefixé
surdans
la biotine,
Passage
l ’OA
le cytosol le CO2 est sous sa forme activé, on peut transporter ce
groupement sur le pyruvate pour donner de l'oxaloacétate.
c) Formation
PEP à partir
l’OA au dépend de l'hydrolyse d'une molécule d'ATP.
Fixation
d'unedumolécule
dedeCO2
2
La carboxybiotine transfert COO- au pyruvate.
2
PYRUVATE CARBOXYLASE
ATP
1°- Formation du phosphoé
phosphoénolpyr
nolpy
a) Formation de l ’oxaloacétate (OA) da
ADP + Pi
Pyruvate + CO2 + ATP + H2O
Liaison à un
CO2
E - Biotine
E - Biotine ~ COOrésidu Lys PYRUVATE CARBOXYLASE
ATP
Liaison à un
E - Biotine
résidu Lys
1°- Formation du phosphoé
phosphoénolpyruva
b) Passage
de l ’oxaloacétate
dans
a) Formation
de l ’oxaloacétate
(OA) dans
la
ADP + Pi
l ’intermédiaire du malate ou de
Pyruvate + CO2 + ATP + H2O
Pyruvate
Oxaloacé
Oxaloacétate
OA
Pyruvate carboxylase (
(E(E-biotine)
OA + AD
Pyruvate carboxylase (PC)
(E(E-biotine)
CO2
E - Biotine ~ COO-
b- Passage de l'oxaloacétate dans le cytosol par l'intermédiaire du malate ou du glutamate
b) Passage de l ’oxaloacétate dans le c
Le pyruvate cytosolique peut passer la membrane mitochondriale grâcel ’intermédiaire
a son
du malate ou de l’as
Pyruvate Pyruvate → oxaloacétate
Pyruvate
transporteur.
MITO
MITO
MITO
Pyruvate
Oxaloacé
Oxaloacétate
MITO
Pyruvate
Pyruvate
On utilise l'enzyme MDH pour
transformer l'oxaloacétate en malate (avec formation de
CO2 + ATP
NAD+) qui va pouvoirPC
utiliser un transporteur pour se retrouver dans le cytosol, et
+ Pi une MDH cytosolique et reformation de NADH.
reformation d'oxaloacétate ADP
avec
PC
ADP + Pi
Oxaloacétate
NADH +
MDH
Pyruvate
H+
PC
!-cétoglu
CO2 + ATP
PC
CYTOSOL
NADHNADH
+ H+ + H+
GLU
GLU
ASAT
Oxaloacé
Oxaloacétate
!-cétoglu
NAD+
Aspartate
Malate
Malate
NAD+
MDH
NADH + H+
Oxaloacé
Oxaloacétate
CO2 + ATP
Transporteur
Aspartate
ADP +!Pi
glutamate/aspartate
-cétoglu
Oxaloacétate
ASAT
MDH
Oxaloacé
Oxaloacétate
Transporteur
Malate/!
!-cétoglutarate
GLU
!
MITO
Aspartate
Pyruvate
Malate
Pyruvate
Transporteur
Malate
ADP + Pi +
Malate/!
!-cétoglutarate
NAD
Oxaloacétate
MDH
Oxaloacétate
ASAT
Pyruvate
NAD+
MITO
CO2 + ATP
CYTOSOL
Transporteur
glutamate/aspartate
Aspartate
!-cétoglu
ASAT
GLU
Oxaloacé
Oxaloacétate
On a aussi transport par l'aspartate possible, on utilise une réaction de transamination
avec l'ASAT, formation de l'aspartate, qui passe dans le cytosol, et reformation de
l'oxaloacétate grâce a une aspartate transaminase qui est présente dans le cytosol.
Pyruvate
CYTOSOL
MITO
Pyruvate
CO2 + ATP
PC
ADP + Pi
Oxaloacétate
GLU
ASAT
!-cétoglu
Aspartate
Transporteur
glutamate/aspartate
Aspartate
!-cétoglu
ASAT
GLU
Oxaloacé
Oxaloacétate
c- Formation de PEP à partir de l'oxaloacétate (décarboxylation phosphorylante)
3
Processus exergonique
Enzyme: POPCK
Transfert de phosphate a partir du GTP → GDP.
Réaction réversible.
Cʼest une décarboxylation et fixation dʼun acide phosohorique, grace au transfert du
2°- Passage
FrFr-1,61,6-BP au FrFr-6-P
c) Formationdʼune
du PEP
à partir de
’OA : on a donc GTP => GDP. (réaction
phosphate
molécule
del GTP
dans ledu
sens
inverse pour recharger le cycle de Krebs pour quʼil fonctionne).
Fr-1,6-BP + H2O
Fr-6-P + Pi
GDP
GTP
C
C
C
O
~ PO3 23°- Hydrolyse du GlcGlc-6-P en glucose
CH2
CO2
Phosphoé
Phosphoénolpyruvate
C
O
FructoseFructose-1,61,6-bisphosphatase (F(F-1,61,6-BPase)
C
O
CH2
!G0’ = - 17 kJ/mole
O
O
O
O
Glc-6-P + H2O
glucose + Pi
glucoseglucose-6-phosphatase
Phosphoé
Phosphoénolpyruvate carboxykinase
(PEPCK)
O
L’enzyme est pré
présente dans le foie et le rein
de la membrane du ré
réticulum endoplasmiq
Elle est absente du cerveau et du muscle.
Oxaloacé
Oxaloacétate
Réaction réversible (cf réactions
anaplérotiques du cycle de Krebs)
2- Passage du fructose-1,6-bisphosphate au fructose 6 phosphate
Enzyme: fructose 1 6 bisphosphatase (ce n'est pas l'inverse de la réaction de la glycolyse
elle endoplasmique
faisait intervenir un ATP).
Réqui
ticulum
Intérêt de la transformation du lactate e
2On
°- Passage
Fr-6-P du Fr6P et un Pi.
Fr-1,61,6-BP
Fr
a une du
hydrolyse
etau
onFrlibére
Glc
(Microsomes)
Fr-1,6-BP + H2O
Formation du NADH + H+ de manièr
néoglucogenèse puisse avoir lieu
Fr-6-P + T3
Pi
!G0’ = - 17 kJ/mole
Lumière (FFructoseFructose-1,61,6-bisphosphatase
(F-1,61,6-BPase)
du RE
Glc-6-P
T1
Glc
Glucose
Pi
Pi
Glc-6-P
T2
3- Hydrolyse
du-6glucose
6 phosphate en glucose
3°- Hydrolyse
du Glc-P en glucose
Glc
2
NAD+
2 Pyruvate 2 NADH
2 La
Glc-6-P + H2O
+ Pi
Enzyme:
glucose 6glucose
phosphatase
(aussi au cours de la glycogénolyse : gl1p => gl6p qui
glucose-6-phosphatase
glucose
est utilisé
pour
la Glc-6-phosphatase
glycolyse quand on est dans le muscle mais dans le foie il est transféré
Etape de la 3-Phosphoglycéraldéhyde deshydro
L’enzyme
estgrace
pré
foie et le rein au niveau
en
glucose
cet leenzyme).
présenteadans
Le Glcde
est la
ensuite
libéré dans
via le transporteur GLUT2
membrane
dula ré
éticulumsanguine
endoplasmique.
rcirculation
situé au niveau de la membrane plasmique de l’hépatocyte
Elle est absente du cerveau et du muscle.
dans le sens de la formation du 3-PGA
Fr-1,6-BP + H2O
Fr-1,6-BP + H2O
Fr-6-P + Pi
O
O
O
GTP
!G0’ = - 17 kJ/mole
GDP
FructoseFructoseC-1,61,6-bisphosphatase (F(F-1,61,6-BPase)
C
C
O
Fr-6-P +
!G0’ = - 17 k
O
FructoseFructose-1,61,6-bisphosphatase (F(F-1,
C
O
~ PO3 2-
Hydrolyse
du Glc6P qui donne
du glucose
de un Pi. (ce n'est pas la réaction
dedu
laGlc3°- inverse
Hydrolyse
Glc-6-P en glu
CH2
CO2
CH2
phosphorylation du glucose).
Phosphoé
Phosphoénolpyruvate
3°- Hydrolyse
du GlcGlc-6-P en glucose
C
Glc-6-P + H2O
Phosphoé
énolpyruvate
Phospho
glucose
+ Pi carboxykinase
(PEPCK)
O
Glc-6-P
+ OH2O
Oxaloacé
étate -6-phosphatase
Oxaloac
glucoseglucose
Réaction réversible (cf réactions
glucose + P
glucoseglucose-6-phosphatase
L’enzyme est pré
présente dans le foie
de la membrane du ré
réticulum end
Elle est absente du cerveau et du m
anaplérotiques
L’enzyme est pré
le foie etdu
le cycle
reinde
auKrebs)
niveau
présente dans
de la membrane
du ré
endoplasmique.
réticulum
L'enzyme
est présente
dans le
foie et le rein au niveau de la membrane du réticulum
Elle est absente du
cerveau
et du muscle.
endoplasmique.
Elle
est absente
du cerveau et du muscle. Le muscle ne joue aucun rôle
dans la régulation de la glycémie.
Réticulum
endoplasmique
2°- Passage
du Fr-1,6Fr
1,6-BP au FrFr-6-P
Fr-1,6-BP + H2O
(Microsomes)
Intérêt de la transformation du l
Glc
Fr-6-P + Pi
!G0’ = - 17 kJ/mole
Formation du NADH + H+ d
néoglucogenèse puisse avoir l
T3
FructoseFructose-1,61,6-bisphosphatase (F(F-1,61,6-BPase)
Lumière
Intérêt de la transformation
du lactate en pyruvate :
du RE
Glc
3°- Hydrolyse du Glc-6-P en glucose +
GlcT1
Pi
Pi
Formation
du NADH
+ H de manière
à ce que la
T2
Glc-6-P
Glc-6-P
Glc-6-P + H2O
glucose
+ Piavoir lieu
néoglucogenèse
puisse
glucoseglucose-6-phosphatase
L’enzyme est pré
présente dans le foie et le rein au niveau
de la membrane du ré
endoplasmique.Glucose
réticulumGlc-6-phosphatase
Elle est absente du cerveau et du muscle.
Le Glc est ensuite libéré dans la circulation sanguine via le transporteur GLUT2
situé au niveau de la membrane plasmique de l’hépatocyte
+
2 NAD+
2 Pyruvate 2 NADH
Etape de la 3-Phosphoglycéraldéhyde
dans le sens de la formation du 3-PG
2 NAD
2 Pyruvate 2 NADH
Lactate
Le glucose 6 phosphate cytosolique 2
doit
pénétrer dans le réticulum avec une
transporteur : cʼest GLUT 2 au niveau de la membrane plasmique de lʼhépatocyte.
La sedepasse
la réaction
Intérêtde
transformation du lactate en deshydrogénase
pyruvate :
Etape
lala3-Phosphoglycéraldéhyde
Le glucose
formé est libéré dans le sang avec un transporteur GLUT2 (T3)
dans
le sens de
formation
dumanière
3-PGAà ce que la
Formation
dulaNADH
+ H+ de
néoglucogenèse
puisse avoir lieudu lactate en pyruvate :
Intérêt
de la transformation
Glucose
2 NAD+
2 Pyruvate 2 NADH
2 Lactate
4
Le lactate est transformée en pyruvate, transformation de NAD+ en NADH.
Etape de la 3-Phosphoglycéraldéhyde deshydrogénase
dans
sens de la formation
du 3-PGA
→ leformation
de NADH
+ H+ de manière à ce que la néoglucogenèse puisse avoir lieu
Etape de la 3-Phosphoglycéraldéhyde deshydrogénase dans le sens de la formation du 3PGA.
III- Lactate, alanine, et glycérol sont les 3 principales matiéres prémiéres de la
4
néoglucogenèse
Lorsque on est dans une situation ou on fait fonctionner les muscles, on a une glycolyse
des muscles, et on aboutit a une accumulation de lactate dans les muscles.
Il y a une coordination métabolique entre de foie et le muscle.
NEOGLUCOGENESE
LeINTRODUCTION
lactate, passe dans la circulation, revient au niveau du foie et est retransformé en
I - SCHEMA GENERAL
pyruvate.
On va ainsi refaire de la néoglucogenèse et ce glucose repasse dans la
II - REACTIONS SPECIFIQUES
circulation
sanguine et va pouvoir être réutilisé par le muscle.
1°- Formation du phosphoénolpyruvate
2°- Passage du F-1,6-BP au F-6-P
3°- Passage du glucose-6-P au glucose
III – LACTATE, ALANINE et GLYCEROL sont les 3 principales matiè
matières
premiè
premières de la né
néoglucogenè
oglucogenèse
IV - BILAN ENERGETIQUE
V - REGULATION COORDONNÉ
COORDONNÉE de la glycolyse et de la né
néoglucogenè
oglucogenèse
1°- La transformation F-6-P / F-1,6-BP est le point de contrôle majeur
2°- Régulation de la transformation pyruvate / PEP
L'alanine
est un substrat denéla
néoglucogenèse car il rentre au niveau du pyruvate avec
Alanine:
oglucogenè
Alanine: substrat de la né
oglucogenèse:
Glycéérol:: substrat de la né
néogluco
une réaction
simple
qui transforme l'alanine en pyruvate.Glyc rol
rentre au
niveaude
dutransamination
pyruvate
qui rentre au niveau des triosetriose-p
Fourniture d'alanine a partir du muscle, elle arrive au foie et est transformé en pyruvate
puis en glucose qui est redonné au muscle.
ATP
Alanine transaminase = ALAT
ATP
COOH
ADP
NAD+
ATP
ADP
NAD+
NADH
Les acides gras ne sont pas
du glucose chez les animau
Glc
Glycérol: il rentre au niveau des trioses phosphates, avec une transformation nécessaire.
Le glycérolLes
estacides
phosphorylé
par
kinase au dépend d'une molécule d'ATP.
gras ne sont
pasune
des glycérol
pré
précurseurs
La glycérol
fonctionne
du3P
glucose
chez lesdeanimaux
Glycé
érol:
: substrat
la né
oglucogenè
èse avec le NAD+, donne du PDHA qui ensuite
Glyc
roldéshydrogénase
néqui
oglucogen
donne du
quiglucose.
rentre au niveau des triosetriose-phosphates
L'hydrolyse des triglycéride donne des acides gras et du glycérol.
NADH + H+
Glycérol
PDHA
Glycérol-3-P
Glycé
Glycérol kinase
Glycé
Glycérolrol-3-P
deshydrogé
deshydrogénase
NAD+
P
Glycérol-3-P
Glycé
Glycérol kinase
Glycé
Glycérolrol-3-P
deshydrogé
deshydrogénas
+
NADH + H
COOH
Pyruvate PDHA
+ GLU
ALA + !" cétoglu.
Glycérol
Glycérol-3-P
Glycé
Glycérol kinase
Glycé
Glycérolrol-3-P
deshydrogé
deshydrogénase
ADP
Glycérol
COOH
COOH
COOH
Glycé
de laCOOH
né
èse
Glycérol:
rolC: =substrat
néoglucogenè
oglucogen
CH-NH
O
2
CH-NH2
C = O -phosphates
qui +rentre
triose + CH2
CH2au niveau des trioseCH3
CH3
CH2
CH2
Glc
5
Les acides gras ne sont pas des précurseurs du glucose chez les animaux.
Les acides gras ne sont pas des pré
précurseurs
IV- Bilan énergétique
du glucose chez les animaux
!
Schéma métabolique:
5
Glc-6-P
Bilan énergétique de
la néoglucogenèse:
6 ATP consommés
NEOGLUCOGENESE
INTRODUCTION
Glc-6-P
énergétique
IBilan
- SCHEMA
GENERALde
Fr-6-P
Glucose
4
la néoglucogenèse:
6 ATP
1°- consommés
Formation du phosphoénolpyruvate
Pi
II - REACTIONS SPECIFIQUES
3
NEOGLUCOGENESE
Fr-6-P
Pi
4
3
F-1,6-BP
Glc-6-P
Triose-phosphates
Pi
Bilan énergétique de
la néoglucogenèse:
6 ATP consommés
F-1,6-BP
2°- Passage du F-1,6-BP au F-6-P
3°- Passage du glucose-6-P au glucose
INTRODUCTION
Triose-phosphates
III
LACTATE,
ALANINE et GLYCEROL sont les matiè
matières premiè
premières de la
I - –SCHEMA
GENERAL
Pi
néoglucogenè
oglucogenèse
Pi Fr-6-P
Pi
3
4
ATP X
NADH X
F-1,6-BP
Phosphoglycérate
Phosphoénolpyruvate
Triose-phosphates
ATP X 2
II - REACTIONS SPECIFIQUES
IV - BILAN
ENERGETIQUE
1°- Formation
du phosphoénolpyruvateNADH X 2
Pi
2°- Passage COORDONNÉ
du F-1,6-BP au
F-6-P
Phosphoglycérate
V - REGULATION
de
la glycolyse et de la né
COORDONNÉE
néoglucogenè
oglucogenèse
3°-La
Passage
du glucose-6-P
glucoseest le point de contrôle majeur
1°transformation
F-6-P Phosphoénolpyruvate
/ au
F-1,6-BP
2°- Régulation de la transformation pyruvate / PEP
III – LACTATE, ALANINE et GLYCEROL sont les matiè
matières premiè
premières de la
néoglucogenè
oglucogenèse
Pyruvate
GTP
2
X2
Pyruvate
ATP X 2
NADH X 2
1
Phosphoglycérate
Oxaloacétate
Phosphoénolpyruvate
IV - BILAN ENERGETIQUE
Pyruvate
ATP X 2
1
GTP
2
V - REGULATION COORDONNÉ
ÉE de la glycolyse et de la né
COORDONN
néoglucogenè
oglucogenèse
2
1°- LaXtransformation
F-6-P Oxaloacétate
/ F-1,6-BP est le point de contrôle majeur
2°- Régulation de la transformation pyruvate / PEP
GTP
1
2
2
On constate que l'on a une consommation soit d'ATP soit de GTP(équivalentX a
ATP).
BILAN ENERGETIQUE
Il faut deux pyruvates
pour former un glucose (on multiplie tout par deux)
Bilan énergétique de la néoglucogenèse: 6 ATP consommés
INTRODUCTION
NEOGLUCOGENESE :
Réaction:
Oxaloacétate
NEOGLUCOGENESE
2 Pyruvate + 4 ATP + NEOGLUCOGENESE
2 GTP + 2 NADH + 6 H2O
I - SCHEMA GENERAL
Glucose + 4 ADP BILAN
+ 2 GDPENERGETIQUE
+ 6 Pi + 2 NAD+ + 2 H+
II - REACTIONS SPECIFIQUES
NEOGLUCOGENESE
1°- Formation du phosphoénolpyruvate
2°- Passage du F-1,6-BP au F-6-P
3°- Passage du glucose-6-P au glucose
INTRODUCTION
!G0’ = - 38 kJ/mol
I - SCHEMA GENERAL
NEOGLUCOGENESE
:
INTRODUCTION
III - BILAN ENERGETIQUE
Comparaison
avec
glycolyse
(jusqu'au
II - REACTIONS
I - SCHEMA GENERAL
2 Pyruvate
+AVEC
4 SPECIFIQUES
ATP
+ 2laGTP
+ (jusqu
2 NADH
+ 6 H2O: pyruvate) : formation de 2 ATP.
COMPARONS
LA GLYCOLYSE
’au pyruvate)
1°- Formation du phosphoénolpyruvate
IV - LACTATE
ALANINE
sont les matiè
La
néoglucogenèse
consomme
6 ATP, mais avec la glycolyse on obtient
2 ATP,ETsi
les deux
matières premiè
première
II - REACTIONS
SPECIFIQUES
Glucose2°-+
42 ADP
22Pi
GDP
6 Pi+ + 2 NAD+ + 2 H+
Glucose
+Passage
ADPdu+
+F-1,6-BP
+ au
2+F-6-P
NAD
1°- Formation
du il
phosphoénolpyruvate
voies fonctionnent
en même
est
inutile,
fautÉE de la glycolyse et de
V - REGULATION
COORDONNÉ
COORDONN
3°- Passage du glucose-6-P
au glucosetemps on consomme de l'énergie, mais ceci
2°Passage
du F-1,6-BP
au/ F-6-P
1°- La
transformation
F-6-P
F-1,6-BP est le poin
0’ = - +
2 Pyruvate
2kJ/mol
ATP
+ 2 NADH +entre
2 H+ +ces
2 H2deux
O
!
G
38
une
régulation
coordonnée
voie.
2°- Régulation
la transformation
pyruvate / PEP
III - BILAN ENERGETIQUE
3°Passage dudeglucose-6-P
au glucose
0’ = - 84 kJ/mol est énergétiquement couteuse, mais elle est inutile pour l'organisme
La IVnéoglucogenèse
!-G
LACTATE ET ALANINE sont les matiè
matières premiè
premières de la né
néoglucogenè
oglucogenèse
III - BILAN ENERGETIQUE
COMPARONS
AVEC LA GLYCOLYSE
(jusqu ’au pyruvate) :
en
cas de manque
de glucose.
V - REGULATION COORDONNÉ
COORDONNÉE de la glycolyse et de la né
néoglucogenè
oglucogenèse (foie)
IV - LACTATE ET ALANINE sont les matiè
matières premiè
premières
re
+ est le point de contrôle majeur
F-1,6-BP
Glucose1°-+La2transformation
ADP + 2PiF-6-P
+ 2/ NAD
V - REGULATION COORDONNÉ
COORDONNÉE de la glycolyse et de
1°- La transformation F-6-P / F-1,6-BP est le point
2°- Régulation de la transformation pyruvate / PEP
2°- Régulation de la transformation pyruvate / PEP
2 Pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
!G0’ = - 84 kJ/mol
V- Régulation coordonnée de la glycolyse et de la néoglucogenèse
6
Ces deux voies métaboliques sont l'inverse l'une de l'autre (avec 3 étapes qui changent),
d'un point de vue métabolique, lorsque une voie fonctionne il faut que l'autre soit inactive.
On va avoir une régulation qui va porter sur l'activité des enzymes
1- La transformation F 6 P en F 1 6 BP
1° Régulation coordonné
coordonnée PFKPFK-1/F1/F-1,61,6-BPase
1° Régulation coordonné
coordonnée PFKPFK-1
Contrôle métabolique
Contrôle par l ’AMPc de PFKGlycolyse
Néoglucogenè
oglucogenèse
FrFr-2,62,6-BP
FructoseFructose-6-P
AMP
Citrate
FructoseFructose-6-P
ATP
AMPc
F-1,6-BPase
FructoseFructose-1,61,6-BP
ATP
F-1,6-BPase
PFK-1
FructoseFructose-2,62,6-BP
FructoseFructose-1,61,6-BP
AMP
Fr-2,6-BP
Citrate
(Relais du C. Hormonal)
Le glucagon oriente vers la production de Glc et non
Glycolyse:
Deux inhibiteurs:
➔ ! ATP
coordonnée PK/PCPK/PC-PEPCK
➔ ! citrate2° Régulation coordonné
Deux activateurs:
➔N!éAMP
Glycolyse
oglucogenè
oglucogenèse
➔ ! Fr-2 6 BP
PEP
PEPCK
Néoglucogenèse:
Deux inhibiteurs
Oxaloacé
Oxaloacétate
➔ ! Fr – 2, 6 BP
➔ AMP
Deux
activateurs:
ADP
PC
➔ ! ATP
Pyruvate
➔ citrate
ATP
NEOGLUCOGENESE
Glc
PEP
ATP, NADH
PDH
PC
+
PEPCK
ALA
PK
Cycle de
Krebs
CO2 , ATP
Contrôle par l ’AMPc de PFK-2/FBPase 2
FructoseFructose-6-P
AMPc
PFK-1
FructoseFructose-1,61,6-BP
Le glucagon oriente vers la production de Glc et non vers la voie glycolytique
Le Fr 6 P transformé en Fr 2 6 BP en inversement par la fructose bisphosphatase 2
(enzyme bifonctionnelle).
Lorsque j'ai un signal hormonal, comme le glucagon, j'ai une augmentation de l'AMPc, qui
active la phosphatase de l'enzyme bifonctionnelle, je vais transformer le FR 2 6 BP en FR
ATP, NADH de la phosphoFructokinase 1 (PFK1) et je lève l'inhibition
6 NEOGLUCOGENESE
F je vais perdre la stimulation
– biphosphatase. j'inhibe la glycolyse et je stimule la
qu'exerce
le FR 6Pyruvate
P sur la fructose
PEP
Glc
PDH
néoglucogenèse.
PC
+ la production du glucose et non vers le voie glycolytique
Le glucagon oriente
vers
Acétyl-CoA
PEPCK
Oxaloacétate
Cycle de
Krebs
C
F-1,6-BP
AcétylCoA
1° Régulation coordonné
coordonnée PFKPFK-1/F1/F-1,61,6-BPase
FructoseFructose-2,62,6-BP
Acétyl-
Oxaloacétate
Contrôle hormonal
F-1,6-BPase
–
Pyruvate
Acides gras
Citrate
RE
2° Régulation coordonné
-PEPCK
coordonnée PK/PCPK/PC
2- Régulation
PK/
PC-PEPCK
1° Régulationcoordonnée
coordonné
-1/F-1,6-BPase
coordonnée PFKPFKde
1/Fla
1,6
Contrôle par l ’AMPc de PFK-2/FBPase 2
Glycolyse
Néoglucogenè
oglucogenèse
PEPCK
PEP
FructoseFructose-6-P
ADP
PEP
ATP, NADH
PDH
PC
+
Acétyl
Oxaloacétate
ALA
PK
PFK-1
FructoseFructose-2,62,6-BP
Cycle de
Krebs
C
PC
Fructose-1,6FructosePyruvate
1,6-BP
F-1,6-BP
AcétylCoA
Le glucagon oriente vers la production de Glc et non vers la voie glycolytique
CO2 , ATP
Glycolyse: l'ATP et l'alanine sont des inhibiteurs de la pyruvate kinase. Le Fr 1 6 BP est un
activateur de la PK
Néoglucogenèse: l'ADP est un inhibiteur de la PEPCK et de la PC. L'acétyl CoA est un
activateur de la PC.
NEOGLUCOGENESE
Glc
–
Pyruvate
PEPCK
ATP
Oxaloacé
Oxaloacétate
AMPc
F-1,6-BPase
NEOGLUCOGENESE
Glc
PEP
PC
PEPCK
ATP, NADH
–
Pyruvate
PDH
+
Acétyl-CoA
Oxaloacétate
Cycle de
Krebs
CO2 , ATP
Acides gras
Citrate
REGULATION DE LA PC
Si la source d'acétyl CoA venant des acides gras est très faible, le pyruvate peut aussi
fournir de l'acétyl CoA.
7
Si il est très abondant il stimule la PC, pour donner de l'oxaloacétate
ce qui fait bien
fonctionner le cycle de krebs.
Si on n'a pas besoin d'énergie et on peut faire de la néoglucogenèse, le pyruvate donne
de l'oxaloacétate qui est transformé en PEP, pour aboutir jusqu'au glucose.
Quand une voie fonctionne, l'autre est inhibée.
R