1 / 37

Chapitre 17: La glycolyse

Chapitre 17: La glycolyse. La voie glycolytique Réactions de la glycolyse La fermentation Régulation métabolique Métabolisme d’hexoses autre que le glucose. La glycolyse: réaction globale. Glucose arrive dans le sang suite à l’hydrolyse de di- et poly-saccharides (saccharose, amidon),

pier
Download Presentation

Chapitre 17: La glycolyse

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Chapitre 17: La glycolyse • La voie glycolytique • Réactions de la glycolyse • La fermentation • Régulation métabolique • Métabolisme d’hexoses autre que le glucose

  2. La glycolyse: réaction globale • Glucose arrive dans le sang suite à l’hydrolyse de di- et poly-saccharides (saccharose, amidon), • Ou après sa synthèse (dans la gluconéogenèse). • Glucose entre dans la cellule à l’aide d’un transporteur • Addition de groupements phosphoryle au glucose • Conversion des intermédiaires phosphorylés en composées de haute énergie. • Hydrolyse de ces composées avec synthèse d’ATP et formation de pyruvate. • Réaction globale: • Glucose + 2 ADP + 2 NAD+ + 2 Pi--> 2 pyruvate + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O

  3. La glycolyse est une voie métabolique commune à toutes les cellules (1)

  4. Réactions enzymatiques de la glycolyse

  5. 1. Hexokinase • Catalyse la phosphorylation de glucose en glucose 6-phosphate aux dépens d ’une molécule d ’ATP Glucose + ATP --> Glucose 6-phosphate + ADP + H+ • La réaction est quasi irréversible • Dans le fois une glucokinase remplace la hexokinase • Hexokinase est inhibé par ATP et glucose 6-phosphate

  6. 1. Hexokinase glucose glucose Modèle compact d’une sousunité

  7. 2. Phosphoglucose isomérase • Catalyse la conversion de glucose 6-phosphate en fructose 6-phosphateGlucose 6-phosphate <---> Fructose 6-phosphate • La réaction est en équilibre

  8. Phosphoglucose isomérase (2)

  9. 3. Phosphofructokinase-1 (PFK-1) • Catalyse une étape-clé du contrôle de la glycolyseFructose 6-phosphate + ATP --> Fructose 1,6-bisphosphate + ADP + H+ • Elle utilise à nouveau une molécule d ’ATP • La réaction est quasi irréversible • Le produit de la réaction est le fructose 1,6-bisphosphate • Enzyme allostérique • L ’activité enzymatique est modulée par des métabolites:fructose 2,6-bisphosphate, ADP et AMP stimulent, ATP et citrate inhibent

  10. 4. Aldolase • Catalyse la scission du fructose 1,6-bisphosphate en deux triose phosphatesfructose 1,6-bisphosphate <--> dihydroxyacétone phosphate + glycéraldéhyde 3-phosphate • La réaction est quasi réversible • L’Aldolase hépatique utilisefructose 1-phosphateainsi quefructose 1,6-bis-phosphatecomme substrats

  11. 5. Triosephosphate isomérase (1) • Catalyse l ’interconversion des glycéraldéhyde 3-phosphate et dihydroxyacétone phosphate: dihydroxyacétone phosphate <--> glycéraldéhyde 3-phosphate • La réaction est réversible

  12. Triosephosphate isomérase

  13. 6. Glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase • Catalyse la seule réaction d ’oxydation de la glycolyseglycéraldéhyde 3-phosphate + NAD+ + Pi <--> 1,3-bisphosphoglycérate + NADH + H + • La réaction est quasi réversible

  14. L ’arsenic est toxique • L ’Arséniate est une analogue du phosphate inorganique. L ’enzyme ne fait pas la distinction. • L ’analogue instable formé est vite hydrolysé.

  15. 7. Formation d ’ATP • ATP est formé par l ’action de la phosphoglycérate kinase:1,3-bisphosphoglycérate + ADP <--> 3-phosphoglycerate + ATP • La réaction se déroule au voisinage de l ’équilibre • Le groupe phosphoryle riche en énergie est transferé à l ’ADP pour former de l ’ATP • Le transfert d ’un group phosphoryle riche en énergie est une phosphorylation au niveau du substrat

  16. Formation d ’ATP (2) H2O R-CH2 -O-PO32- R-CH2-O-H + HOPO32- DG ≤12.6 KJ/mol H2O O O R-CO-PO32- R-C-O-H + HOPO32- O-H R-C=O DG >30 KJ/mol

  17. 8. Phosphoglycérate mutase • Catalyse la conversion de 3-phosphoglycérate en 2-phosphoglycérate • La réaction se déroule au voisinage de l ’équilibre

  18. 9. Enolase • Catalyse le passage du 2-phosphoglycérate au phosphoénolpyruvate (PEP)2-phosphoglycérate <--> PEP + H2O • La réaction est réversible • Phosphoénolpyruvate est porteuse d ’un groupe phosporyle riche en énergie. Phospoester de haute énergie

  19. 10. Pyruvate kinase (1) • Catalyse le transfert du groupe phosphoryle du phosphoénolpyruvate à l ’ADP pour former de l ’ATP:PEP + ADP + H+ --> pyruvate + ATP • La réaction est métaboliquement irréversible • Le transfert du groupe phosphoryle riche en énergie permet la formation de l ’ATP.

  20. La fermentation

  21. Fermentation lactice • En absence d ’oxygène la plupart des cellules transforment le pyruvate en lactate pour assurer la réoxydation de NADH en NAD+

  22. Fermentation alcoolique • La levure et certaines autres microorganismes comme des protistes et des bactéries peuvent transformer le pyruvate en éthanol • Le NADH formé dans la réaction de la GAPDH peut être réoxydé en NAD+ par l ’action de l ’alcool déshydrogénase qui catalyse la réduction d ’acétaldéhyde en éthanol • Cette régénération de NAD+ permet à la fermentation de se maintenir en l ’absence d ’oxygène.

  23. Regulation: variations d ’énergie libre (1) 1kcal=4,2 kJ

  24. Variations d ’énergie libre (2) 1kcal=4,2 kJ • Variations d ’énergie libre standard comparées aux variations d ’énergie libre réelle dans les érythrocytes pour les réactions enzymatiques de la glycolyse

  25. 1,3-bis phosphoglycérate • Les globules rouges peuvent transformer le 1,3-bisphosphoglycérate en 2,3-bisphosphoglycerate, la molécule dont dépend un transport efficace d ’O2. Courbe d’oxygénation de la hémoglobine pour des érythrocytes différentes

  26. Régulation allostérique de la PFK-1 Activateurs ADP, AMP, AMPc FBP, F2,6P2, F6P, NH4+,Pi Inhibiteurs ATP, citrate, PEP

  27. Phosphofructokinase-2 (PFK-2) • la fructose 2,6-bisphosphate est synthétisée par la PFK-2Fructose 6-phosphate + ATP --> Fructose 2,6-bisphosphate + ADP + H+ • La PFK-2 est régulée par phosphorylation du façon indirect par AMP-cyclique et la glucagon Fructose 2,6-bisphosphate

  28. L’hormone glucagon contrôle l’activité de la PFK-1 • Glucagon • AMP cyclique • Protéine kinase • PFK-2 • Fructose 2,6-bisphosphate • PFK-1

  29. AMPcyclique (1) • Différentes étapes dans une régulation hormonale • Premier messager: glucagon,protéine de 29 acides aminées produit par les cellules a du pancréas • Le récepteur de glucagon est une AMP cyclase • Second messager: cAMP • Enzyme effectrice: protéine kinase • Phosphorylation de l ’enzyme cible: PFK-2 • Fru-6-P + ATP --> Fru-2,6-P2 + ADP (Fru-2,6-P2 est une activateur allosterique de la PFK1)

  30. AMPcyclique (2) • Conversion de l ’ATP en AMP cyclique (AMPc) catalysée par l ’adénylate cyclase

  31. Régulation de la pyruvate kinase • Pyruvate kinase est une enzyme allostérique • Beaucoup de métabolites peuvent moduler son activité (voir fructose 1,6-bisphosphate) • L  ’activité enzymatique peut être modulé par phosphorylation (voir glucagon)

  32. Pyruvate kinase de Leishmania mexicana

  33. Métabolisme d’ hexoses autres que la glucose • Fructose • Saccharose (sucre, sucrose), disaccharide de glucose et fructose • Jus de fruits • Galactose • Lactose (produits laitières): disaccharide de glucose et galactose • Mannose • Glycoprotéines

  34. Saccharose • Le saccharose (un disaccharide de glucose et fructose) est catabolisé via la glycolyse. • L ’enzyme saccharase (invertase) l ’hydrolyse du saccharose des aliments en glucose et fructose. Le fructose est métabolisé par le fois. • Le fois possède une glucokinase, une fructokinase, une aldolase à double spécificité et une triose kinase • La catabolisme du fructose évite la PFK-1 et le point de contrôle qui y est associé

  35. Lactose • Le lactose, un disaccharide de glucose et galactose présent dans le lait, est aussi catabolisé via la glycolyse grâce à une enzyme intestinale: la lactase. • Galactosémie: déficience en galactose-1-phosphate uridyltransférase • Intolérence au lactose : déficience en lactase

  36. Mannose F6P

More Related