La Gluconéogenèse
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Chap VIII. La Gluconéogenèse Synthèse de glucose à partir de lactate, acides aminés, glycérol Lactate formé par muscle squelettique en action si glycolyse >> cycle de Krebs + chaîne respiratoire Acides aminés dérivés des protéines pdt jeûne, dégradation des protéines Glycérol provient de l’hydrolyse des triglycérides FOIE (9/10è) CORTEX RENAL (1/10è) pas de gluconéogenèse dans CERVEAU et MUSCLE SQUELETTIQUE Figures tirées de Lehninger Principles of Biochemistry Fourth Edition Copyright © 2004 by W. H. Freeman & Company I. Description de la voie de synthèse du glucose Glucose Glucose 6-phosphate Fructose 6-phosphate Fructose 1,6-bisphosphate Glyceraldéhyde 3-P 1,3-diphosphoglycérate Dihydroxyacétone P Glycérol 3-phosphoglycérate 2-phosphoglycérate Phosphoénolpyruvate certains acides aminés Lactate Oxaloacétate Pyruvate certains acides aminés II. La pyruvate carboxylase a : Pyruvate + CO2 + ATP + H2O Oxaloacétate + ADP + Pi + 2 H+ pyruvate carboxylase (enzyme allostérique) (biotine, CoA) ATP ADP + pyruvate carboxylase b. Oxaloacétate + GTP phosphoénolpyruvate carboxykinase Phosphoénolpyruvate + GDP + CO2 GDP CO2 Phosphoénolpyruvate carboxykinase Bilan : Pyruvate + ATP + GTP + H2O phosphoénolpyruvate + ADP + GDP + Pi + 2 H+ Rq : souvent les décarboxylations permettent des réactions qui autrement auraient été hautement endergoniques Formation du fructose 6-phosphate fructose 1,6 di-P + H2O fructose 6-P + Pi fructose 1,6 diphosphatase Réaction éxergonique Formation du glucose glucose 6-P + H2O glucose + Pi glucose 6 phosphatase enz liée au réticulum endoplasmique pas présente dans le cerveau ni dans le muscle pas de synthèse de glucose Mécanisme d’action de la pyruvate carboxylase (Merton, Mutter, 1960) Enzyme mitochondriale Gpt prosthétique = biotine O transporteur de CO2 C HN NH HC H2 C CH C S NH O CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C NH (CH 2 )4 H CH C biotine Lysine O E Réaction dans le site 1 : Mg2+ Biotine-Enzyme + ATP + HCO3- Acétyl-CoA CO2~Biotine-Enz + ADP + Pi >> changement de conformation de l’enz Réaction dans le site 2 : CO2~Biotine-Enz + Pyruvate Mn2+ Biotine-Enz + Oxaloacétate ΔG’°= - 4,7 kcal/mole Activation de la pyruvate carboxylase par l’acétyl-CoA La pyruvate carboxylase est mitochondriale Pyruvate Pyruvate CO2 + ATP ADP + Pi Oxaloacétate NADH + H+ NAD+ Malate Malate Oxaloacétate NAD+ NADH + H+ Glycolyse - Gluconéogenèse Hexokinase Glucose 6-phosphatase Phosphofructokinase Fructose 1,6-diphosphatase Pyruvate kinase Pyruvate carboxylase Phosphoénolpyruvate carboxykinase III. Bilan énergétique de la gluconéogenèse 2 pyruvate + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 6 H2O Glucose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 H+ + 2 NAD+ ΔG’° = -9 kcal/mol Si inverse de la glycolyse : 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + 2 H2O Glucose + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ ΔG’° = +20 kcal/mol IV. Régulation glycolyse / gluconéogenèse AMP Citrate Fructose 2,6-diP Citrate AMP Fructose 2,6diP … ATP Fructose 1,6-P ADP ADP ADP Acétyl-CoA Les cycles futiles ATP Amplification de signaux ADP 100 A B 90 Pi Flux net 10 H2O Effecteurs allostériques : Stimulation 20 % ATP Inhibition 20 % ADP 120 A B Flux net 48 72 Pi H2O Production de chaleur
