La Glycolyse

LA GLYCOLYSE : VOIE D’EMBDEN-MEYEROFF-PARNAS

OBJECTIFS

De l’enseignant :

·         Introduire la glycolyse comme l’exemple d’une voie catabolique par excellence dégradant les polysaccharides après leur hydrolyse.

·         Décrire la séquence des  étapes enzymatiques en distinguant la phase de consommation de l’ATP et celle de remboursement.

·         Introduire la notion de bilan de carbones et d’énergie d’une voie catabolique.

·         Insister sur la capacité de la glycolyse à générer des cofacteurs réduits riches en énergie, de l’ATP et des précurseurs, susceptibles d’être repris par d’autres voies cataboliques ou anaboliques.

·         Présenter les séquences de réactions préparant les polysaccharides métabolisables : glycogène, amidon, disaccharides, à leur entrée dans la glycolyse.

·         Commencer à introduire le concept de la régulation allostérique et hormonale.

·         Donner quelques aspects des pathologies susceptibles d’être rencontrées en cas de dysfonctionnement de la voie.

De l’étudiant :

·         Retenir les caractéristiques d’une voie catabolique : réduction du nombre de carbones du substrat, formation de cofacteurs réduits riches en énergie et/ou de l’ATP, génération de précurseurs de biosynthèse.

·         Apprendre les séquences de la glycolyse en portant une attention particulière aux enzymes catalysant les réactions réversibles et irréversibles.

·         Retenir les réactions de consommation de l’ATP et celles à l’origine de la production de l’ATP.

·         Connaître le devenir du pyruvate à l’issue de la glycolyse, les enzymes qui sont impliquées. Revoir la séquence de l’oxydation du pyruvate en acétyl-CoA, les enzymes et l’ordre d’intervention des coenzymes libres ou activateurs impliqués.

·         Apprendre et retenir les formules développées et cycliques des hexoses et hexoses phosphates : glucose, glucose 6-phosphate, fructose, fructose 6-phosphate, fructose 1,6-bisphosphate ; les formules développées des trioses phosphates : glycéraldéhyde 3-phosphate et du  dihydroxyacétone 3-phosphate.

OBJECTIFS1 - INTRODUCTION2 – ENTREE DU GLUCOSE DANS LA CELLULE3 – ETAPES ENZYMATIQUES DE LA GLYCOLYSE3.1 - PHOSPHORYLATION DU GLUCOSE PAR L'ATP

3.2 - ISOMERISATION DE GLUCOSE 6-è EN FRUCTOSE 6-è

3.3 - PHOSPHORYLATION DU FRUCTOSE 6-È EN FRUCTOSE 1,6-BISÈ

3.4 – CLIVAGE  DU FRUCTOSE -1,6-BISPHOSPHATE

3.5 - INTERCONVERSION DES TRIOSES-PHOSPHATES

3.6 - OXYDATION DU 3-ÈGLYCERALDEHYDE EN 3-ÈGLYCEROYL-1-È

3.7 - TRANSFERT DU PHOSPHATE SUR ADP - SYNTHESE DE L'ATP

3.8 - ISOMERISATION DE 3-PHOSPHOGLYCERATE  EN 2-PHOSPHOGLYCERATE

3.9 - DÉSHYDRATATION DU 2-PHOSPHOGLYCÉRATE EN PHOSPHOÉNOLPYRUVATE

3.10 - TRANSFERT DU PHOSPHATE DU PHOSPHOENOLPYRUVATE SUR ADP.

4 – RÉGÉNÉRATION DU NAD+ CYTOSOLIQUE5 - DEVENIR DU PYRUVATE5.1 - REDUCTION DU PYRUVATE EN LACTATE.

5.2 – TRANSFORMATION DU PYRUVATE EN ETHANOL

5.3 - CARBOXYLATION DU PYRUVATE EN OXALOACÉTATE

5.4 - OXYDATION DU PYRUVATE EN CO2

6 - LA GLYCOLYSE EST SOURCE DE PRECURSEURS BIOSYNTHETIQUES7 - ENTREE DES AUTRES GLUCIDES DANS LA SEQUENCE GLYCOLYTIQUE7.1 - GLYCOGENE ET AMIDON

7.2 - LES DISACCHARIDES

7.3 - LES MONOSACCHARIDES

8 - REGULATION DE LA GLYCOLYSE8.1 – REGULATION ALLOSTERIQUE

8.1.1 - PHOPHOFRUCTOKINASE 1 (OU PFK1)

8.1.2 - HEXOKINASE

8.1.3 – PYRUVATE KINASE

8.2 – REGULATION HORMONALE

9 - COOPERATON ENTRE LE MUSCLE STRIE ET LE FOIE (CYCLE  DES CORI)10 – PATHOLOGIES LIEES A LA GLYCOLYSE : ASPECTS CLINIQUES10.1 – DEFICIENCES ENZYMATIQUES HERITEES

10.2 – ACIDOSE LACTIQUE

10.2.1 - GLYCOLYSE ANAÉROBIE : SOURCE DE LA PRODUCTION D’ATP DE SURVIE.

10.2.2 - LACTATE SANGUIN.

1 - INTRODUCTION

La glycolyse est encore appelée voie D'EMBEN-MEYEROFF-PARNAS. Elle dégrade le glucose avec production d’ATP et de métabolites intermédiaires qui peuvent être repris dans d’autres séquences métaboliques. C'est la première voie qui a été élucidée complètement dans les processus fermentaires avec tous les constituants (substrats, enzymes, cofacteurs, et séquence). La glycolyse se déroule entièrement dans le cytosol. C’est le processus indispensable qui prépare à la dégradation des glucides métabolisables, qui les conduit tous à un intermédiaire commun,  le glycéraldéhyde 3-phosphate.

La glycolyse aérobie conduit à la formation de  2 ATP, de 2 NADH,H+ et 2 pyruvate. Elle est ainsi nommée car la régénération de NAD+nécessite l’oxydation de NADH,H+ formé par l’oxygène. Elle est aussi considérée comme phase indispensable à la formation du pyruvate et de sa conversion mitochondriale en Acétyl-CoA,  carburant essentiel du cycle de Krebs. Le glucose, dans

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