Les sources du glucose cellulaire

Introduction- les sources du glucose cellulaire

Glycolyse= voie de Embden et Meyerhof, 1ère voie métabolique décrite car + simple

Glycolyse = ✤ voie métabolique d’assimilation du glucose -> récupération d’NRJ

✤ voie la plus primitive car présente chez les 1ers organismes vivants en anaérobie

✤ a lieu dans le cytoplasme : 1 glucose -> 2 pyruvates + 2 ATP

✤ glucose dans l’alimentation, du glycogène ou de la néoglucogénèse

✤ galactose et fructose rejoignent la glycolyse

✤ pyruvate métabolisé soit dans le cycle de Krebs soit par la fermentation

Les ≠ sources de sucres pour réaliser la glycolyse :

☞ lactose : source de sucre au début de la vie : dissacharide de galactose et glucose

saccharose : dissacharide de fructose et glucose

amidon : polymère de glucose avec des ramifications B 1-4 sur chaine principales et B 1-6. L’ amidon est dégradé par une amylase en isomaltose, maltose et glucose

Glucose, galactose et fructose sont digérés dans le tube digestif et vont pénétrer dans le corps notamment par les cellules intestinales = enterocytes

Pour le glucose:

2 transporteurs :

- actif : SGLT-1= transporteur qui fait entrer du sodium et du glucose contre le gradient de concentration (fait entrer glucose dans organisme), transport actif nécessaire pour éviter les pertes de glucose

- passif : GLUT= transport du lieu le plus concentré au milieu le - concentré et arrêt quand il y a la mm concentration des 2 cotés (transport de glucose dans l’organisme)

Pour le fructose et le galactose:

Fonctionnement très similaire à celui du glucose :

Le galactose emprunte les mêmes transporteurs que le glucose

Le fructose,un peu différent, entre par le GLUT5 à la mbrne apicale et basale des enterocytes

La phase préparatoire de la glycolyse:

1ère étape: phosphorylation du glucose en glucose 6 phosphate Doc 4:

★Réaction pas spécifique de la glycolyse, voie des pentoses phosphates, glycogénogenèse

★Permet de retenir le glucose dans le cytoplasme car GLUT ne transporte pas le glucose phosphorylé

★Réaction assez rapide

★Soit catalysé par :

- une hexokinase (enzyme qui phosphoryle) non spécifique du glucose de forte affinité (Km 0.1mM), dans le muscle

- une glucokinase spécifique de faible affinité (Km 10mM) présente uniquement dans le foie très adaptée à la localisation et à la fonction du foie (car le foie stock le glucose en glycogène si on mange trop de glucose sinon il le laisse passer dans l’organisme et consomme le fructose et la galactose)

★∆G0’= 13,8 KJ/Mol -> endergonique

★∆G= NRJ final-NRJ initial > 0 impossible ici se fait car couplée à l’hydrolyse de l’ATP ∆G0’=-30,5 KJ/mol

★Bilan : ∆G0’= -16,7 KJ/mol -> réaction spontané,irréversible et libère de l’NRJ

★Toutes les enzymes qui phosphoryle (comme kinase) ont besoin de Mg pour fonctionner -> fixation du complexe ATP-Mg sur l’enzyme

★Enzyme très finement régulée:

- Expression génique induite par l’insuline -> hormonal

- Rétrocontrôle négatif par G6P -> enzyme inhibée par son produit puis quand [produit] baisse l’enzyme fonctionne à nouveau

2ème étape: Transformation du Glucose 6 P en Fructose 6P (2 isomères donc juste changement de forme de la molécule pour passer du glucose 6P au fructose 6P)

★1ère réaction spécifique de la glycolyse

★Isomérisation par la phospho hexoisomérase

★Transformation d’un aldose en cétose

★Conduit du glucose pyrrolique au fructose furanique

★Réaction réversible

3ème étape: Phosophorylation du Fructose 6P en Fructose 1,6-biphosphate

★Etape la plus importante de la glycolyse car régulation

★Phosphate provient de l’atp transformé en adp par une phosphofructokinase-1 (PFK-1)

★∆G0’= -14,2 KJ/mol -> réaction exergonique : Réaction qui libère de l’NRJ se fait spontanément

4ème étape:

★catalysé par aldolase

★quand cycle est coupé entre Carbone 3 et 4 ça linéarise la molécule on obtient 2 molécules car carbones 2 et 5 se séparent. A la fin de cette réaction on obtient 2 sucres dans leur forme posphorylé : DHAP = Dihydroxyacétonephosphate et glyceraldéhyde 3-P

★Réaction se fait dans les 2 sens mais est quand meme considéré comme endergonique (de la droite vers la gauche). Mais dés que la glycolyse se fait de la gauche vers la droite, les 2 sucres sont générés et automatiquement utilisés ce qui déplace l’équilibre.

5ème étape: Transformation de DHAP en Glyceraldéhyde P

★isomérisation -> changement de forme de la molécule

★catalysée par tripes phosphate isoméries

★cette réaction est réversible mais nettement en faveur de DHAP d’un point de vue thermodynamique (96% DHAP et 4% Gly P) mais dans la glycolyse ça se fait 100 % pour production de Gly P car dans la cellule le GAP est directement transformé ce qui va pousser toutes les molécules de DHAP à se changer en GAP

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