Cours: Glycose et fermentation

Métabolisme

Chap. 2. Glycose et fermentation

1. Glycolyse

• Introduction – les sources de glucose cellulaire

1ère voie métabolique décrite.

- voie métabolique d’assimilation du glucose  récupération d’E

- voie la plus primitive, chez les 1ers organismes vivants en anaérobies

- dans le cytoplasme, pas besoin d’organite particulier :

1 glucose  2 pyruvate + 2 ATP

(C6) (C3)

- glucose de l’alimentation, du glycogène (dans le foie et les muscles), ou le la néoglucogenèse (processus par lequel l’organisme fabrique du glucose à partir d’autre chose que du sucre)

- galactose et fructose rejoignent la glycolyse

- pyruvate métabolisé soit dans le cycle de Krebs, soit par la fermentation

Les sources de glucose :

- à partir du lactose (sucre du lait)  glucose + galactose)

- saccharose : dans l’intestin  glucose + fructose, les 2 rentrent dans l’organisme.

- amidon (sucre lent) : polymère de glucose, sa dégradation se fait en plusieurs étapes avec plusieurs enzymes : l’amylase qui agissent dans l’estomac et l’intestin  maltose et iso-maltose qui sont dégradés dans l’intestin par le maltase et l’iso-maltase et le glucose passe dans les cellules

L’entrée des sucres dans l’organisme : glucose, fructose, galactose :

La membrane cellulaire n’est pas perméable au glucose, le glucose doit utiliser des transporteurs actifs : SGLT-1, quand il est dans la cellule intestinale, il passe par un transporteur passif : GLUT – 2 pour passer dans la circulation sanguine.

Le transporteur actif utilise de l’énergie et pas l’autre. Un transporteur passif : fait un trou dans la membrane du milieu le plus concentré  le moins concentré. Le transport actif : du milieu le moins concentré  le plus.

Il faut un transporteur actif pour que 100 du glucose de l’alimentation passe dans la cellule et non 50% si jamais c’était un transporteur passif qui s’arrêterait quand l’équilibre serait atteint.

Les transporteur GLUT : passif, 50% du glucose extracellulaire qui rentre dans la circulation sanguine.

Le fructose entre et ressort par GLUT5

Le galactose utilise la SGLT-1 et après GLUT2 comme le glucose

• La phase préparatoire de la glycolyse (étape 1 à 5)

 Etape 1 :

Cette réaction n’est pas spé de la glycolyse, voie des pentoses phosphates, glycogénogénèse

Permet de retenir le glucose dans le cytoplasme, pour éviter qu’il ressorte car le transport est passif donc il pourrait repartir.

Le phosphate de l’ATP est utilisé pour phosphoryler le glucose et l’ATP  ADP.

- Soit catalysée par une hexokinase (enzyme qui phosphoryle) non spé du glucose de forte affinité (Km 0.1 mM), dans les muscles.

- Soit par une glycokinase spécifique de faible affinité (Km 10mM) dans le foie très adaptée à la localisation et à la fonction du foie.

La fonction et la localisation du foie. Le foie est le premier tissu traversé par la circulation sanguine après l’intestin et après ça va dans la circulation générale. Dans le foie il y a une enzyme particulière qui a une faible affinité sinon un tout petit peu de glucose dans le foie serait directement métabolisé.

ΔG°’ = 13.8 kJ/mol  endergonique (impossible)

Se fait car couplée à l’hydrolyse de l’ATP ΔG°’ = - 30.5 kJ/mol

Bilan ΔG°’ = -16.7 kJ/mol

 Réaction irréversible, exergonique.

Il faut avoir une réaction qui se fait que du Glu  G6P pour faire partir rapidement la glycolyse du Glu  Pyruvate.

Enzyme est Mg2+ dépendante, il a une fixation du complexe ATP-Mg sur l’enzyme, parce que les groupes phosphates de l’ATP sont chargés – et le Mg est +, c’est l’ensemble des 2 qui est reconnu par l’enzyme.

L’enzyme est très finement régulée :

- expression génique induite par l’insuline

- rétrocontrôle négatif par G6P

L’insuline est une des 2 hormones qui régule les qté de glucose dans le sang. L’insuline a pour but de faire baisser la qté de glucose dans le sang. La glycolyse  dégrade le glucose  la qté de glucose baisse dans le sang.

 Etape 2

Isomérisation : phospho-hexo-isomérase

- transformation d’un aldose en cétose

- conduit du glucose pyranique au fructose furanique

- réaction réversible

 Etape 3

Etape la plus important, régule la fabrication du glucose par les cellules mais aussi de la dégradation du glucose.

PFK : phosphofructo kinase

Etape dont la régulation conditionne le + la vitesse de la glycolyse

Inhibée par l’ATP : si bcp d’ATP pas besoin de faire de la glycose

Inhibée par le citrate, 1er produit du cycle de Krebs, ce cycle est la voie de dégradation du pyruvate. Si bcp de citrate ça veut dire que la suite de la glycolyse est importante, pas besoin d’en rajouter

Inhibition

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