5.CORRECTION Ronéo nutrition 7 mars

NUTRITION – Régulation énergétique, état nourri, jeûne et activité physique
07/03/14
AYELA Laurence L2
Nutrition
Bernard Vialettes
Relecteur 2
14 pages
Régulation énergétique, état nourri, jeûne et activité physique
Toute la partie biochimie ne fera pas l'objet de questions à l'examen!!!
Introduction
L'homéostasie énergétique conditionne la survie de l'espèce. L'organisme est confronté à 2 processus :
•le stockage (anabolisme)
•l'utilisation des réserves (catabolisme)
L'anabolisme est un processus discontinu : lié aux prises alimentaires, rythmé avec les horaires.
Le catabolisme est en grande partie continu (thermorégulation, métabolisme de base) mais aussi discontinu
(dépenses physiques, thermorégulation extrême, stress).
→ La dénutrition en réanimation est causée par le grand catabolisme lié au stress de l'hospitalisation.
Il faut avoir une régulation très fine du stockage et de la mobilisation énergétique pour que l'espèce survive.
L'espèce humaine a traversé des périodes de famine car elle a pu stocker de l'énergie dans certains organes.
L'expansion de l'obésité est liée au fait qu'il y a eu sélection de certains gènes (mais aujourd'hui ça devient
délétère).
Il peut y avoir des impératifs qu'il faut respecter dans l'équilibre énergétique : certains organes sont tributaires
d'un nutriment particulier (le glucose). Le principal organe gluco-dépendant est le cerveau.
Ex : un diabétique en hypoglycémie aura des troubles de la conscience (cerveau sans énergie).
Pour assurer cette nécessité, il va y avoir une interchangeabilité entre les divers nutriments (lipides, glucides et
protides) avec la possibilité de produire du glucose avec d'autres nutriments.
Cette régulation repose sur 3 organes : foie, muscle et tissu adipeux → capables à la fois de stocker de
l'énergie et de la restituer soit à usage général de tout l'organisme (foie, adipocytes) soit à son propre usage
(muscle).
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Plan
A. La fonction glycogénique du foie
B. Etat nourri
I. Les glucides
II. Les lipides
III. Les protéines
IV. Les régulations
V. Coût énergétique
C. Les jeûnes
D. Activité physique

NUTRITION – Régulation énergétique, état nourri, jeûne et activité physique
Régulations très fines, redondantes, à 2 niveaux:
•Régulation par des systèmes hormonaux (insuline/glucagon +++)
•celui du substrat (nutriment, énergie)
Ex:
–le glucose peut stimuler sa propre captation (foie)
–le niveau d'énergie des cellules (AMP/ATP) est un élément important pour orienter les métabolites
–des capteurs cellulaires peuvent mesurer les substrats (glucokinase avec le glucose)
–le PPAR est un facteur de transcription sensible aux AG
–l'AMP kinase peut mesurer le niveau énergétique dans la cellule
A. La fonction glycogénique du foie
Le foie est capable, selon les circonstances, de produire ou de capter du glucose.
Production de glucose au cours du jeûne (glucose → cerveau) = glucogenèse
Il provient de 2 voies métaboliques : hydrolyse du glycogène et néoglucogenèse ( fabrication du glucose à partir
de substrats non glucidiques : alanine, acide lactique...) Les lipides ne transfèrent pas leur carbone vers le
glucose, ils sont fournisseurs d'énergie pour réaliser la néoglucogenèse.
Alanine= AA gluco-formateur, son carbone va se retrouver dans une molécule de glucose.
Etat nourri
Le glucose présent au niveau de la veine porte va être capté par le foie pour produire de l'énergie ou être stocké
sous forme de glycogène. Metformine est un médicament qui agit sur cette fonction hépatique pour bloquer la
production de glucose.
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Captation du glucose
Glycogénosynthèse
Glycolyse
énergie
glucogenèse
Néoglycogénèse
ETAT NOURRI
JEUNE
Glycogénolyse
Glucose
Accrétion du glucose
Production de glucose

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Le passage du glycogène (foie) au glucose se fait par le biais de la glycolyse phosphorylase puis une G6Pase.
C'est la voie descendante.
Voie montante : G → G6P (avec intervention de la glucokinase) → G1P pour aboutir ensuite à la production de
glycogène.
Ces 2 voies sont régulées par des enzymes activées par des mécanismes de phosphorylation.
L'enzyme est activée si elle est phosphorylée par une phosphorylase kinase active aussi quand elle est
phosphorylée. Cette activation passe par un ensemble de kinases dont la kinase A, elle-même activée par
l'AMPc et des hormones du jeûne ou du stress (glucagon, catécholamines) et inhibée par l'insuline. Ces kinases
sont liées à des phosphatases qui s'opposent à la phosphorylation et inactivent l'enzyme.
La glycogène synthase est active quand elle est déphosphorylée.
La phosphorylation active la voie descendante mais désactive la voie ascendante → régulations très fines.
Les kinases sont donc inhibitrices de la voie ascendante.
On a des régulations par des mêmes mécanismes mais qui sont inverses sur les 2 voies.
Etat nourri → PKA inactive car elle est inhibée par l'insuline. On n'a pas de kinase, donc pas d'activation de la
phosphorylase kinase. On ne peut pas phosphoryler la glycogène phosphorylase → voie descendante inhibée
(donc quand on mange on n'a pas de production de glucose par le foie).
Pas de kinase, pas de glycogène synthase phosphorylée donc elle va être active et on va amplifier la voie
ascendante.
Quand on est dans un état nourri, on bloque la production hépatique de glucose et on stocke le glucose sous
forme de glycogène (mécanismes communs mais aux effets inverses).
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Glucose
Glucose 6
phosphatase

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Couple antagoniste glycogénolyse-néoglucogenèse
Voie descendante → glycolyse
Voie montante → pyruvate puis remonte vers le glucose.
2 cycles de régulations:
Voie descendante: G → G6P → F1,6 BP → PEP
•1er cycle: régulation par un sucre (effecteur allostérique) = F2,6 BP formé par la phosphofructo2kinase
quand elle est déphosphorylée ou revenir au F6P par la phospho 2,6 BPase quand elle est phosphorylée
(même enzyme pouvant être phosphorylée ou déphosphorylée avec des rôles inverses)
F2,6BP stimule de la phosphofructose kinase, c'est un inhibiteur de la voie montante.
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G-6-P
Glucose
Glucose
G-6-P
F-6-P
F-1-6-P2
PEP
Pyruvate
OxaloA
Pyruvate kinase
inactivée (P)
Pyruvate kinase
active
FDPase
Fructose 2,6 biphosphate
Effecteur allostérique
Phosphofructo 1 kinase
+
Phospho 2,6 biphosphatase/ PFK-2
P
+
F2,6P2
-
-
KINASES
Deux voies d’aiguillages:
• Cycle fructo 6-P/ Fructo 1,6 bi P (glycolyse)
• Cycle Pyr/PEP (néoglucogenese)
Le couple antagoniste GLYCOLYSE/NEOGLYCOGENESE
Phospho fructo2 kinase
+
GlycolyseNéoGlucog
-

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•2ème cycle: PEP transformé par une enzyme déphosphorylée (pyruvate kinase)
Stress, jeûne : kinases activées (on bloque la voie descendante et on augmente la néoglucogenèse), excès de
glucagon et de catécholamines → retour au F6P
Etat nourri → plus de kinases (blocage via insuline), l'enzyme qui joue un rôle régulateur va se faire
déphosphoryler et jouer le rôle de phosphofructo2 kinase et augmenter le taux de F2,6BP.
Stimulation de la voie descendante et inhibition de la voie montante.
Aucune question sur ces voies métaboliques mais le prof a jugé utile de nous faire des rappels!
B. Etat nourri
I. Les glucides
Quand on mange, pendant la phase prandiale, le glucose et le fructose apparaissent sous l'effet de l'amylase et
de l'alpha glucosidase, ce qui permet la transformation des glucides complexes en glucides simples
(monosaccharides assimilables), ils pourront ainsi passer directement dans la veine porte et rencontrer en
premier passage le foie.
Quand les sucres digestifs arrivent dans le foie, il existe une régulation par le substrat ainsi qu'une régulation
hormonale (insuline/glucagon responsable de l'effet métabolique).
Sécrétion massive d'insuline, mais beaucoup moins de glucagon : captation hépatique massive du glucose (70%
du glucose ingéré est capté lors du premier passage hépatique).
La régulation par le substrat passe par un couple particulier spécifique des tissus gluco-dépendants :
transporteurs GLUT 2 (foie) et une enzyme couplée à ce transporteur, la glucokinase.
Le glucose est très vite phosphorylé, sa forme intracellulaire est le G6P.
Parallèlement, le foie bloque certaines de ses fonctions glycogéniques sous l'effet de l'insuline : il augmente la
synthèse de glycogène (stockage). Il bloque la production hépatique de glucose, la glycogénolyse, la
néoglucogenèse.
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Glucose
1-absorption
voie porte
de monosaccharides
Glycémie
Intestin
Amylases
αglucosidases
Captation hépatique +++
Glycogéno-synthèse ++
Production hépatique freinée
Glycogénolyse freinée
Néoglycogenèse freinée
Régulation substrat-dépendante
Régulation hormonale (augm. Rapport INS/glucagon)
Foie: GLUT-2 + glucokinase