Corrigé de l`épreuve de Biochimie S6P2 1 session

Corrigé de l’épreuve de Biochimie S6P2 1ère session - 10 mai 2012
Chapitre : Glucides
en gras : les « points clefs »
Question n°1
La glycolyse comporte au total 6 types différents de réactions chimiques (lors de 10 étapes) qui sont :
Transfert de phosphoryle : par une kinase, réactions n° 1, 3, 7 ** et 10 ** (** phosphorylations au niveau du substrat)
Isomérisation : conversion réversible d’un cétose en aldose, par une isomérase, réactions n° 2 et 5
Coupure carbone-carbone : par l’aldolase, réaction unique, n°4
Oxydo-réduction : par une déshydrogénase, réaction unique, n°6
Déplacement de phosphoryle : par une mutase, réaction unique n°8
Déshydratation : en théorie par une déshydratase, réaction unique n°9 catalysée par l’énolase.
Voici ci-dessous la glycolyse (complète), pour rappel : (réaction n°5 = 4a sur ce schéma)
Il fallait choisir QUE 3 exemples (sachant que le transfert de P a lieu 4 fois…)
1
Question n°2
Le glucagon est une hormone du « besoin » énergétique et qui va aboutir à faire remonter la glycémie
(hyperglycémiante). Son effet général est donc de bloquer la glycolyse, consommer le glycogène (surtout) et
« mobiliser » les réserves énergétiques. Cette hormone agit sur un récepteur à 7 domaines transmembranaires qui va
activer l’adenylate cyclase laquelle va produire de l’AMP cyclique (un marqueur intracellulaire du besoin énergétique),
celui-ci va à son tour activer la PKA (Protéine Kinase AMPc dépendante). La PKA a pour cible (notamment) l’enzyme bifonctionnelle, en particulier le domaine PFK2 responsable de la formation de F2,6bisP (marqueur et activateur de la
glycolyse). Par phosphorylation (car la PKA « reste » une kinase) le domaine phospho fructo kinase 2 (PFK2) est
inactivé tandis que le domaine F2,6 phosphatase est activé. Cette double régulation conduit à l’accumulation de
fructose 6 phosphate qui peut être converti (isomérisation réversible) en glucose 6 P (par ailleurs, la glycolyse est
bloquée à partir de la réaction n°3), la glucose 6 phosphatase agit ensuite pour relâcher du glucose dans le sang
(principalement au niveau du foi).
Remarque : La mobilisation du glucose par le glucagon se fait principalement par glycogénolyse (action de la PKA
activée sur les enzymes de la glycogènolyse…) mais bloquer la glycolyse (pour qu’elle ne consomme pas ce qui vient
d’être relâché dans le sang) est critique.
Question n°3
La réaction de transformation du PEP (composé le plus énergétique de la glycolyse) en pyruvate lors de la réaction
n°10 est strictement irréversible. Remonter en arrière lors de la néoglucogenèse va donc couter « cher » à la
cellule et nécessite de passer par un intermédiaire du cycle de Krebs, l’oxaloacetate (OAA). L’enzyme responsable
de la formation de l’OAA est la pyruvate carboxylase (on passe bien de 3C à 4C dans l’OAA, cette carboxylation
utilise un ion carbonate, l’énergie d’un ATP (et une biotine liée à l’enzyme, cf question 1 de l’examen lipides). Une fois
l’OAA synthétisé, il peut y avoir un « shunt » (court circuit) du cycle de Krebs (car l’OAA fait partie de ce cycle) et l’OAA
est transformé en PEP par la PEP carboxykinase qui utilise du GTP, car il faut bien que le Phosphate du PEP arrive de
ième
quelque part…(par ailleurs, le 4
C est relâché sous forme de C02). Cette suite de réaction est importante pour la
néoglucogenèse et à lieu dans le cytoplasme et la mitochondrie (pour l’OAA) des hépatocytes. Le foi (avec le rein,
mais en cas de jeûne prolongé) est le seul organe pouvant réaliser cette néoglucogenèse énergétiquement couteuse
(on dépense un ATP + un GTP rien que pour revenir au PEP). Cette voie est cependant indispensable en cas de jeûne
ou dans le cycle dit « de Cori » (qui n’était pas à détailler…) après transformation du lactate sanguin en pyruvate.
Jamais glycolyse et néoglucogenèse ne fonctionne même temps (cela reviendrait à consommer ce que l’on produit).
2
Question n°4
L’énoncé parle de régénération et de fermentation lactique. Celle-ci n’a lieu qu’en cas d’effort intense au niveau
musculaire et fonctionne en absence d’oxygène (en effet la respiration cellulaire et la phosphorylation oxydative se
charge en « temps normal » de (re)fournir le composé qui nous intéresse : à savoir le NAD+, coenzyme oxydé. Si la
glycolyse fonctionne subitement de façon intense, le NAD+ peut venir à manquer. Le NAD+ est indispensable lors de
la réaction n°6 de la glycolyse qui est une réaction d’oxydoréduction. Sous forme réduite : NADH + H+ porte une
énergie via ses e- qui va être utilisée par la chaîne respiratoire. Le NADH + H+ est transporté dans la mitochondrie
(via une navette) jusqu’à la chaîne respiratoire). L’oxydoréduction est une façon importante de récupérer l’énergie
contenue dans le glucose, même si par ailleurs le gain en ATP de la glycolyse est faible.
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