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NEOGLUCOGENESE

NEOGLUCOGENESE. PLAN. I/ Introduction II/ Intérêt biomédical III/ Réactions de la néoglucogénèse IV/ Bilan énergétique V/ Déroulement de la néoglucogénèse 1/ A partir du lactate d’origine musculaire 2/ A partir du lactate d’origine érythrocytaire

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NEOGLUCOGENESE

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Presentation Transcript

  1. NEOGLUCOGENESE

  2. PLAN I/ Introduction II/ Intérêt biomédical III/ Réactions de la néoglucogénèse IV/ Bilan énergétique V/ Déroulement de la néoglucogénèse 1/ A partir du lactate d’origine musculaire 2/ A partir du lactate d’origine érythrocytaire 3/ A partir de l’alanine d’origine musculaire

  3. PLAN 4/ A partir des autres acides aminés 5/ A partir du glycérol VI/Régulation de la néoglucogénèse 1/ Régulation allostérique 2/ Régulation hormonale

  4. INTRODUCTION • Néoglucogénèse: terme utilisé pour décrire tous les mécanismes responsables de la conversion des substances non glucidiques en glucose • Principaux substrats: - lactate - acides aminés glucoformateurs - glycérol • Lieu: foie, rein, intestin (referment tous les enzymes nécessaires à la néoglucogénèse)

  5. INTERET BIOMEDICAL • Besoin minimum en glucose: 2OO g/j (le cerveau consomme 75% de ces besoins) • Correspond aux réserves (glycogène) dans le foie et les muscles • Ces sources de glucose se tarissent en 24 à 48 heures de jeûne entrainant des conséquences fatales pour le cerveau, d’où l’intérêt de la néoglucogénèse pour la synthèse du glucose

  6. REACTIONS DE LA NEOGLUCOGENESE • La plupart des réactions de la glycolyse sont réversibles et fonctionnent au cours de la néoglucogénèse en sens inverse • 3 réactions clés de la glycolyse sont irréversibles et doivent être remplacées par des voies alternatives • Il s’agit des réactions: PEP pyruvate F6P F 1,6 BiP Glucose G6P

  7. REACTION DE LA NEOGLUCOGENESE 1/ Formation du PEP à partir du pyruvate: La réaction se déroule en deux phases • Phase mitochondriale: le pyruvate produit dans le cytoplasme est exporté dans la mitochondrie 2 pyruvate + 2 CO2 + 2 ATP 2 oxaloacétate + 2ADP + 2 Pi Enzyme: pyruvatecarboxylase Biotine: donneur du groupement CO2

  8. REACTIONS DE LA NEOGLUCOGENESE • L’oxaloacétate ne peut pas traverser la membrane mitochondriale 2 oxaloacétate + 2 NADH,H+ 2 malate + 2 NAD+ Enzyme : malatedeshydrogénase mitochondriale • Transport du malate de la mitochondrie vers le cytosol grâce à un système navette ( la navette du malate)

  9. REACTIONS DE LA NEOGLUCOGENESE • Phase cytosolique: • 2 malate + 2 NAD+ 2 oxaloacétate + 2 NADH,H+ Enzyme: malatedeshydrogénasecytosolique • 2 oxaloacétate + 2 GTP 2 PEP + 2 GDP + 2 CO2 Enzyme : PEP carboxykinase En résumé: 2 pyruvate + 2 ATP + 2 GTP 2 PEP + 2 ADP + 2 GDP + 2 Pi

  10. REACTION DE LA NEOGLUCOGENESE 2/ Formation du F6P à partir du F1,6 BiP: F1,6 BIP + H2O F6P + Pi Enzyme: fructose 1,6 biphosphatase • 3/ Formation du glucose à partir du G6P: G6P + H2O Glucose + Pi Enzyme: glucose 6 phosphatase (foie, rein, intestin)

  11. BILAN ENERGETIQUE Bilan des réactions du pyruvate au glucose: 2 pyruvate + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 4 H2O Glucose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD+ + 2 H+

  12. DEROULEMENT DE LA NEOGLUCOGENESE 1/ A partir du lactate d’origine musculaire: • En période d’activité musculaire, la seule source d’énergie est la glycolyse • Celle-ci est entretenue par la régénération du NAD+ grâce à la lactate deshydrogénase Pyruvate + NADH,H+ Lactate + NAD+ Différences de propriétés catalytiques des iso-enzymes de la LDH de localisation tissulaire différente

  13. DEROULEMENT DE LA NEOGLUCOGENESE • Le lactate formé, quitte les muscles et gagne le foie pour être transformé en pyruvate • Le pyruvate est ensuite transformé en glucose (foie) par la néoglucogénèse • Le glucose peut alors être remis au muscles C’est le cycle de CORI

  14. DEROULEMENT DE LA NEOGLUCOGENESE

  15. DEROULEMENT DE LA NEOGLUCOGENESE 2/ A partir du lactate d’origine érythrocytaire: • Seule source d’énergie des GR (pas de mitochondrie): la glycolyse • Régénération du NAD+: grâce à la LDH • Les GR produisent du pyruvate et du lactate qui seront repris par la néoglucogénèse hépatique

  16. DEROULEMENT DE LA NEOGLUCOGENESE 3/ A partir de l’alanine d’origine musculaire: • Au cours du catabolisme des protéines musculaires et de leurs AA (lors d’un jeûne prolongé),il se produit beaucoup de pyruvate qui est converti en alanine grâce à l’ALAT • L’alanine libérée dans la circulation sanguine, rejoint le foie où elle est reconvertie en pyruvate grâce à l’ALAT cytoplasmique.

  17. DEROULEMENT DE LA NEOGLUCOGENESE

  18. DEROULEMENT DE LA NEOGLUCOGENESE 4/ A partir des autres acides aminés: • Le catabolisme digestif et tissulaire des protéines libère des AA • Les AA dont le squelette carboné est transformé en pyruvate ou en l’un des intermédiaires du cycle de Krebs (αcétoglutarate, succinyl-coA, fumarate et oxaloacétate) sont dits glucoformateurs

  19. DEROULEMENT DE LA NEOGLUCOGENESE

  20. DEROULEMENT DE LA NEOGLUCOGENESE 5/ A partir du glycérol: Le glycérol qui provient de la dégradation des triglycérides dans le tissu adipeux, rejoint la néoglucogénèse par l’intermédiaire du PDHA Glycérol + ATP Glycérol 3 P + ADP glycérol kinase Glycérol 3 P + NAD+ PDHA + NADH,H+ glycérol 3P déshydrogénase

  21. REGULATION 1/ Régulation allostérique:

  22. REGULATION

  23. REGULATION 2/ Régulation hormonale: • Excès de glucose: l’insuline entraine une augmentation de la concentration de F2,6 BiP ce qui stimule la glycolyse et inhibe la néoglucogénèse • Baisse de glucose: le glucagon entraine une baisse de la concentration du F2,6 BiP ce qui stimule la néoglucogénèse et inhibe la glycolyse

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