PACES UE1. ED 4 : Biochimie métabolique. I - Catabolisme glucidique

Transcription

1 PACES UE1 ED 4 : Biochimie métabolique I - Catabolisme glucidique

2 Question 1 : Soit la séquence suivante de la glycolyse A : Cette séquence correspond à la phase préparatoire de la glycolyse B : Les enzymes E 1 et E 2 sont des kinases C : L enzyme E 3 utilise comme substrat le fructose-6-p et l ATP D : Le composé III est le glycéraldéhyde E : L enzyme E 4 est la 3-phosphoglycéraldéhyde déshydrogénase Glucose I E 1 1 E 2 I I Glucose-6-P E 2 E 3 Fructose-6-P E 34 Phosphodihydroxyacétone I I I Fructose-1,6-bisphosphate E 5 4 I I I

3 Question 1 : soit la séquence suivante de la glycolyse E1 E2 E3 Glucose Glucose-6-P Fructose-6-P Fructose-1,6-BP E4 Phosphodihydroxyacétone I I II II ATP ADP ATP ADP Hexokinase/ glucokinase Phospho-glucose isomérase Phosphofructokinase-1 Aldolase III 3-Phosphoglycéraldéhyde

4 Question 1 : soit la séquence suivante de la glycolyse A : Cette séquence correspond à la phase préparatoire de la glycolyse phase préparatoire: Glucose (6C) 2 trioses-p B : Les enzymes E 1 et E 2 sont des kinases E1 est une kinase glucokinase (foie) hexokinase (muscle) E2 = phospho-glucose isomérase C : L enzyme E 3 utilise comme substrat le fructose-6-p et l ATP D : Le composé III est le glycéraldéhyde E1 = Hexokinase/ glucokinase E 1 1 E2 Glucose-6-P E2 = Phosphoglucose isomérase E 2 E 3 Fructose-6-P E3 = E 4 Phosphofructokinase-1 Glucose I ATP II ADP I ATP II ADP Fructose-1,6-bisphosphate III = 3-Phosghoglycéraldéhyde (3-PGA) E 4 = Aldolase E : L enzyme E 4 est la 3-phosphoglycéraldéhyde déshydrogénase E4 = Aldolase Phosphodihydroxyacétone E 5 III 3-Phosphoglycéraldéhyde

5 Glucose ATP Hexokinase/ glucokinase ADP Glucose 6-phosphate Phosphoglucose isomérase Phosphofructokinase 1 Dihydroxyacétone phosphate Fructose 6-phosphate ATP ADP Fructose 1,6-bisphosphate Aldolase Triose phosphate isomérase Phase préparatoire de la glycolyse Glycéraldéhyde 3-phosphate

6 Glycéraldéhyde 3-phosphate deshydrogénase NAD + + Pi NADH + H + 1,3-Bisphosphoglycérate Phosphoglycérate kinase ADP ATP Lactate Phosphoénolpyruvate Pyruvate kinase anaérobiose ADP Pyruvate NAD + NADH + H + ATP aérobiose Phosphoglycérate mutase H 2 O AcétylCoA Phase de fourniture d ATP 3-Phosphoglycérate 2-Phosphoglycérate Enolase

7 Question 2 : Soit la réaction catalysée par l enzyme E 1 ATP ADP Fructose-6-phosphate Fructose-1,6-bisphosphate E 1 A : L enzyme E 1 est la phosphofructokinase-2 B : E 1 représente l étape enzymatique d engagement de la glycolyse C : L ATP est un activateur allostérique de E 1 à forte concentration D : L enzyme E 1 est inhibée par le fructose-2,6-bisphosphate E : Le citrate active l enzyme E 1

8 ATP ADP Question 2 Fructose-6-phosphate Fructose-1,6-bisphosphate E1 est la Phosphofructokinase-1 A: L enzyme E 1 est la phosphofructokinase-2 Fr-6-P + ATP PFK 2 Fr-2,6BP + ADP B: E 1 représente l étape enzymatique d engagement de la glycolyse étape clé de la phase préparatoire de la glycolyse C : L ATP est un activateur allostérique de E 1 à forte concentration V PFK-1 ATP faible [ATP] faible = activateur [ATP] élevé = inhibiteur allostérique ATP élevé [Fr-6-P]

9 Question 2 D : L enzyme E 1 est inhibée par le fructose-2,6-bisphosphate Fructose-6- phosphate ATP PFK-2 ADP Fructose-2,6- bisphosphate ATP PFK-1 ATP + ADP ADP Fr-2,6-BP est un activateur allostérique Fructose-1,6 bisphosphate GLYCOLYSE

10 E : Le citrate active l enzyme E 1 ATP Fructose-6- phosphate ATP ATP PFK-2 Citrate : inhibiteur allostérique ADP ADP Fructose-2,6- bisphosphate Question 2 PFK-1 ADP - citrate Fructose-1,6 bisphosphate GLYCOLYSE

11 Question 3 Soit le schéma suivant : (b) (c) (a) O (1) C O PO 3 2- H C OH CH 2 O PO 3 2- (2) E1 E2 COO - 2- CH O PO 3 (3) CH 2 O PO 3 2- (4) (d) H 2 O 3-phosphoglycérate Pi A : le composé (a) est le 1,3-bisphosphoglycérate. B : le composé (d) est le phosphoénolpyruvate. C : E1et E2 sont des déshydrogénases. D : Les liaisons (1), (2), (3) et (4) sont des liaisons à haut potentiel énergétique. E : Cette voie métabolique n existe que dans les globules rouges.

12 (a) ADP (b) (c) ATP O (1) 1,3-bisphosphoglycérate 2- C O PO 3 H C OH COO - 2- CH 2 O PO E CH O PO 3 (2) E1 H 2 O (3) CH 2 O PO 3 2- (4) Question 2 (d) 2,3-bisphosphoglycérate 3-phosphoglycérate A : le composé (a) est le 1,3-bisphosphoglycérate. B : le composé (d) est le phosphoénolpyruvate. C : E1 et E2 sont des déshydrogénases. Pi 2,3-bisphosphoglycérate E1=Phosphoglycérate kinase E2=Bisphosphoglycérate mutase/phosphatase

13 D : Les liaisons (1), (2), (3) et (4) sont des liaisons à haut potentiel énergétique. ADP ATP 1,3-bisphosphoglycérate (b) (c) (a) O (1) C O PO 3 2- H C OH CH 2 O PO 3 2- (2) E1 E2 H 2 O 2,3-bisphosphoglycérate COO - CH O PO 3 2- (3) CH 2 O PO 3 2- (4) (d) Question 2 1= liaison à haut potentiel énergétique 2,3,4 = liaisons esters 3-phosphoglycérate Pi

14 E : Cette voie métabolique n existe que dans les globules rouges. Glucose 1,3-Bisphosphoglycérate [1,3-BPG] ADP ATP 3-Phosphoglycérate [3 PG] Pyruvate Pi Shunt de Rapoport H 2 O H COO C O 2 - PO 3 CH 2 O PO 3 2,3-Bisphosphoglycérate [2,3-BPG] Bisphosphoglycérate Mutase / Phosphatase (E. bifonctionnelle) Question cf 2,3-BPG et affinité de l hémoglobine pour O2

15 Question 4 : Dégradation du galactose, du glucose et du fructose Gal Glc Fr 1 E1 E2 E2 UDPGlc 2 Glc6P A : l enzyme E1 est la galactokinase B : le composé 4 est l'udp galactose C : E2 est la glucose-6-phosphatase D : le composé (3) est le fructose-6- phosphate E : E3 est l aldolase A Fr-1,6-bisP 6 7 E3 Glycéraldéhyde

16 Question 4 : Dégradation du galactose, du glucose et du fructose A : l enzyme E1 est la galactokinase B : le composé 4 est l'udp galactose C : E2 est la glucose-6-phosphatase Gal Galactokinase UDPGlc Gal 1P uridyl-transférase 1 E1 Gal1P 4 2 Glc1P UDP Gal Glc E2 E2 Glc6P Fr 56P GK/HK E2 : glucokinase ou hexokinase Fr-1,6-bisP 3PGA PDHA 6 7

17 Question 4 : Dégradation du galactose, du glucose et du fructose D : le composé (3) est le fructose-6- phosphate (3) est le fructose-1-phosphate GK/HK Glc E2 Glc6P E2 Fr Fructokinase E : E 3 est l aldolase A E 3 : aldolase B (foie) utilise comme substrat le Fr-1-P Aldolase A (muscle) utilise comme substrat le Fr-1,6-BP Aldolase A 3PGA Fr 6P 5 3 Fr-1,6-bisP 6 7 PDHA Fr 1P E3 Aldolase B (hépatique) GA kinase Glycéraldéhyde

18 Question 5 Concernant la pyruvate déshydrogénase A : Sa localisation est cytoplasmique B : Ses substrats sont le pyruvate et l acétyl-coa C : Elle constitue un complexe multi-enzymatique fonctionnant avec 2 coenzymes D : Elle est active sous forme phosphorylée E : Elle est activée quand le rapport ATP/ADP augmente

19 Question 5 Concernant la pyruvate déshydrogénase A : Sa localisation est cytoplasmique mitochondriale B : Ses substrats sont le pyruvate et l acétyl-coa Pyruvate + NAD + + CoASH pyruvate = substrat Acétyl-CoA = produit Complexe de la pyruvate déshydrogénase MITOCHONDRIALE CO 2 + NADH + H + + CH 3 -C~SCoA O Acétyl-CoA KREBS Chaîne respiratoire 2 CO 2 H + et e - ATP

20 Pyruvate CH 3 -CO-COOH TDP L SH S ~ CO CH 3 Question 5 HSCoA E1 décarboxylation E2 oxydation Formation d AcétylCoA CO 2 CH 3 -CHOH-TDP la pyruvate déshydrogénase : C : Elle constitue un complexe multi-enzymatique fonctionnant avec 2 coenzymes 5 coenzymes : TDP, CoA SH, Acide lipoïque NAD +, FAD L S S FADH 2 E3 E3 L SH SH FAD NAD + NADH + H + CH 3 -C ~ SCoA O Reoxydation de lipoamide Transfert des e - vers NAD +

21 Concernant la pyruvate déshydrogénase D : Elle est active sous forme phosphorylée Active sous forme déphosphorylée E : Elle est activée quand le rapport ATP/ADP augmente activée quand le rapport ATP/ADP diminue Question 5 P NADH ATP Acétyl-CoA + ADP PDH kinase H PDH 2 O inactive PDH phosphatase + pyruvate ATP PDH active Pi

22 Question 6 Soit la séquence réactionnelle suivante catalysée par les enzymes E 2 et E 3 Glucose-6- phosphate W X Z E 2 Y E 3 Acide 6- phospho gluconique A : Cette séquence réactionnelle est la première étape d oxydation de la voie des pentoses B : W est le NAD + C : Y est l acide 3-céto-6-phosphogluconique D : E 2 est la 6-phosphogluconate déshydrogénase E : Cette séquence va permettre la formation de NADPH + H +

23 Question 6 A : Cette séquence réactionnelle est la première étape d oxydation de la voie des pentoses H OH CH 2 O P H OH H O H OH Glucose-6-P H OH W NADP + E 2 X : NADPH + H + H OH CH 2 O H OH H P O H OH O Y: 6-P-Gluconolactone E 2 : Glucose-6-P-deshydrogénase (G6PD) E 3 : Lactonase Z : H 2 O HO E 3 H H H C C C C C CH 2 O O OH OH H OH OH P Ac. 6-P-Gluconique

24 Question 6 OH CH 2 O P OH O OH Glucose-6-P OH W = NADP + B : W est le NAD + E 2 : G6PD X=NADPH + H + NADP + OH CH 2 O OH P O OH Y= 6-P- Gluconolactone C : Y est l acide 3-céto-6-phosphogluconique O Z=H 2 O E 3 : Lactonase D : E 2 est la 6-phosphogluconate déshydrogénase E : Cette séquence va permettre la formation de NADPH+H + H HO H H C C C C C CH 2 O O OH OH H OH OH P Ac. 6-P-Gluconique 6-P-gluconolactone Glucose-6-phosphate déshydrogénase : G6PD

25 Voie des pentoses-phosphate Glucose 6-P + 2 NADP + + H 2 O Ribose 5-P + 2 NADPH + 2 H + + CO 2 Voie des pentoses-phosphate Production NADPH,H + Production de ribose-5-phosphate Production d érythrose- 4-phosphate Synthèse des acides gras Synthèse du cholestérol Réduction du glutathion Synthèse des nucléotides Précurseur d acides aminés

26 Question 7 Le schéma métabolique ci-dessous se produit dans le globule rouge : Glc- 6P X 2 GSH E 1 E 2 6-phosphogluconolactone Y G-S-S-G A : E1 est la glucose-6-phosphatase B : E2 est la glutathion peroxydase C : X et Y sont respectivement NAD + et NADH + H + D : Le glutathion GSH est nécessaire aux globules rouges pour l élimination des peroxydes E : Le déficit en G6PD peut-être responsable de crises d hémolyse

27 Question 7 Glc - 6P NADP + X 2 GSH réduit G6PD E1 E2 Glutathion réductase 6-phosphogluconolactone Y NADPH + H+ A : E 1 est la glucose-6-phosphatase E 1 = G6PD G-S-S-G oxydé B : E 2 est la glutathion peroxydase glutathion réductase C : X et Y sont respectivement NAD + et NADH + H + NADP + et NADPH + H +

28 Question 7 D : Le glutathion GSH est nécessaire aux globules rouges pour l élimination des peroxydes E : Le déficit en G6PD peut être responsable de crises d hémolyse Glc-6-P G6PD 6-P-glucono lactone Réduction des peroxydes NADP + NADPH, H + Glutathion réductase 2 G-SH G-S-S-G peroxydes R-O-O- R ou H 2 O 2 Glutathion peroxydase ou 2 H 2 O R-OH + R -OH le déficit en G6PD expose les globules rouges à l action des oxydants si défaut de GSH crise d hémolyse (destruction des globules rouges)

29 PACES- UE1- ED 4 : Biochimie métabolique II - Production d énergie

30 Question 1 A propos du cycle de Krebs : A : Le cycle de Krebs a lieu dans le cytosol. B : Le pyruvate est un métabolite faisant partie du cycle de Krebs. C : L étape catalysée par l isocitrate déshydrogénase est irréversible. D : La dégradation complète d une molécule d acétyl-coa produit 3 molécules de NADH, 2 molécules de FADH 2, et 1 molécule de GTP. E : L augmentation du rapport ATP/ADP active les enzymes du cycle de Krebs qui catalysent des réactions irréversibles. A : Le cycle de Krebs a lieu dans le cytosol. dans la mitochondrie

31 Question 1 B : Le pyruvate est un métabolite faisant partie du cycle de Krebs. Glucides Lipides Protéines Digestion et absorption Glucides simples (surtout glucose) Acides gras + glycérol Acides aminés Pyruvate 2 CO 2 Acétyl - CoA Cycle de l acide citrique Chaîne respiratoire x H + y ATP et H 2 O

32 Question 1 C : L étape catalysée par l isocitrate déshydrogénase est irréversible. malate déshydrogénase fumarase E 7 Fumarate E 6 succinate déshydrogénase Oxaloacétate E 8 Malate NAD + I I I ' I I I I I FADH 2 FAD O C C O O - C H 2 - C O O - I I ' I V NADH Acétyl-CoA NADH E 1 NAD + I I ' I Citrate I I E 3 citrate synthase E 2 aconitase Isocitrate isocitrate déshydrogénase Succinate I NADH I I ' NAD + I I C O 2 a -cétoglutarate GTP succinate thiokinase (succinyl CoA synthétase) E 5 GDP + Pi Succinyl-CoA E 4 C O 2 I a-cétoglutarate déshydrogénase

33 D : La dégradation complète d une molécule d acétyl-coa produit 3 molécules de NADH, 2 molécules de FADH 2, et 1 molécule de GTP. 1 acétyl-coa 1 FADH NADH,H+ + 1 GTP Question 1 fumarase E 7 Fumarate succinate E 6 déshydrogénase Oxaloacétate malate E 8 déshydrogénase Malate Succinate II NAD + III' III FADH 2 FAD O C COO - CH 2 -COO - II' IV CoA-SH I NADH,H+ II' Acétyl-CoA E 1 NADH,H+ NAD + NADH,H+ II' NAD + II Citrate CoA-SH I citrate synthase II E 3 E 2 Isocitrate CO 2 a-cétoglutarate aconitase isocitrate déshydrogénase GTP succinate thiokinase (succinyl CoA synthétase) E 5 GDP + Pi Succinyl-CoA E 4 I CoA-SH complexe de l a-cétoglutarate déshydrogénase CO 2

34 E : L augmentation du rapport ATP/ADP active les enzymes catalysant les réactions irréversibles du cycle de Krebs malate déshydrogénase fumarase E 7 Fumarate E 6 succinate déshydrogénase Oxaloacétate E 8 Malate NAD + I I I ' I I I I I FADH 2 FAD O C C O O - C H 2 - C O O - I I ' I V NADH Acétyl-CoA NADH E 1 NAD + I I ' I Citrate I I E 3 citrate synthase E 2 aconitase Isocitrate - ATP - isocitrate déshydrogénase - Succinate I NADH I I ' NAD + I I C O 2 a -cétoglutarate GTP succinate thiokinase (succinyl CoA synthétase) E 5 GDP + Pi Succinyl-CoA E 4 C O 2 I a-cétoglutarate déshydrogénase Question 1

35 Effets inhibiteurs d un rapport ATP/ADP élevé Glycolyse - ATP - - CK

36 Question 2 A : L'acide gras est activé sous forme d'acyl-coa selon la réaction : Acide gras + ATP + HS-CoA -> Acyl-CoA + AMP + 2Pi B : L'acyl-CoA doit être transféré dans le cytosol pour subir la - oxydation. C : L'oxydation du palmitate libère 8 acétyl-coa. D : L'oxydation du palmitate en n acétyl-coa fournit 8 FADH 2 et 8 NADH. E : Les corps cétoniques sont synthétisés à partir d acétyl-coa provenant des acides gras.

37 Question 2 A : L'acide gras est activé sous forme d'acyl-coa selon la réaction : Acide gras + ATP + HS-CoA Acyl-CoA + AMP + 2 Pi Acyl-CoA O synthétase O Pyrophosphatase R C + ATP R C + PPi 2Pi O - AMP Acyl-adénylate Localisation : ME de la mitochondrie R C Acyl-CoA O O synthétase + HSCoA R C S-CoA AMP Acyl-CoA + AMP Réaction finale : Ac. gras + HSCoA + ATP acyl-coa + AMP + 2Pi Consommation de 2 liaisons riches en énergie soit l équivalent énergétique de 2 ATP hydrolysés en 2 ADP

38 B : L'acyl-CoA doit être transféré dans le cytosol pour subir la - oxydation. Transfert dans la mitochondrie Pyrophosphatase Pi + Pi PPi + AMP Acide gras CoA ATP Acyl-CoA synthétase CYTOSOL MEMBRANE EXTERNE Carnitine acyl-transférase I ESPACE INTER MEMBRANAIRE Acyl-CoA carnitine HS-CoA Acyl-carnitine MEMBRANE INTERNE MATRICE MITOCHONDRIALE Carnitine acyl-carnitine translocase Carnitine acyl-transférase II Acyl-carnitine carnitine HSCoA Acyl-CoA Question 2 -OXYDATION

39 C : L'oxydation du palmitate libère 8 acétyl-coa. C16 (palmitoyl-coa) Palmitate = C16:0 16/2 8 acétyl- CoA C14 Ac-CoA Ac-CoA C12 C10 C8 C6 C4 Ac-CoA Ac-CoA Ac-CoA Ac-CoA Ac-CoA 7 tours de spire Question 2 Ac-CoA

40 D : L'oxydation du palmitate en n acétyl-coa fournit 8 FADH 2 et 8 NADH Chaque tour de spire fournit 1 FADH 2 et 1 NADH 7 tours de spire pour le palmitate d où 7 FADH 2 et 7 NADH oxydation hydratation thiolyse oxydation Question 2

41 E : Les corps cétoniques sont synthétisés à partir d acétyl-coa provenant des acides gras. Cétogenèse Mitochondrie hépatique 2 acétyl-coa CoASH thiolase Acétoacétyl-CoA acétyl-coa CoASH HMG-CoA synthase CO 2 3-hydroxy-3-méthylglutaryl-CoA (HMG-CoA) acétoacétate NADH, H + HMG-CoA lyase Acétyl-CoA Question 2 acétone NAD + 3-OH butyrate

42 Questions 3 et 4 : (concours 2009) Soient les séquences métaboliques suivantes où tous les composés ne sont pas nécessairement représentés. O R-CH 2 -CH 2 -CH 2 -C-S-CoA I E1 II III H 2 O E2 HOOC-CH 2 -CH 2 -COOH E5 E4 IV I II H 2 O V VII E3 VIII 3 cétoacylcoa VI VII E6 VIII Ac. oxaloacétique

43 Question 3 A- Ces 2 séquences comportent successivement une réaction d oxydation, puis une réaction d hydrolyse, puis une réaction d oxydation. B Le composé II représente le FAD. C - L enzyme E1 est l acyl-coa déshydrogénase. D - Le composé V est l enoyl-coa E - La séquence 1 fait partie de la -oxydation des acides gras. Question 4 A - L enzyme E5 est la fumarase. B - Le composé VI est l acide malique. C - Le composé VIII est la forme réduite du composé VII. D - L acide oxaloacétique se condense avec l acétyl-coa pour donner le citrate au niveau du cycle de Krebs. E - Le but de ces 2 séquences est la synthèse de coenzymes réduits, substrats de la chaîne respiratoire.

44 Séquence 1 -oxydation Question 3 O R-CH 2 -CH 2 C S -CoA Acyl-CoA E1 I FAD oxydation II FADH 2 III H 2 O D2-enoyl-CoA E2 hydratation V L3-hydroxy-acyl-CoA VII E3 VIII 3-cétoacyl-CoA NAD + NADH, H + oxydation

45 Séquence 2 du cycle de Krebs Question 3 HOOC-CH 2 -CH 2 -COOH I E4 II FAD FADH 2 Ac succinique oxydation IV Ac fumarique HOOC-CH=CH-COOH E5 H 2 O OH hydratation E6 VI VII VIII Ac malique NAD + NADH, H + CO-COOH CH-COOH CH 2 -COOH oxydation Ac. oxaloacétique CH 2 -COOH

46 Question 3 A- Ces 2 séquences comportent successivement une réaction d oxydation, puis une réaction d hydrolyse, puis une réaction d oxydation. hydratation B Le composé II représente le FAD. II: FADH 2 C - L enzyme E1 est l acyl-coa déshydrogénase. Acyl-CoA R-CH 2 -CH 2 C S -CoA I E1 II III O D2-enoyl-CoA FAD FADH 2 Acyl-CoA déshydrogénase Ac succinique HOOC-CH 2 -CH 2 -COOH E4 I II Ac fumarique IV FAD FADH 2 Succinate déshydrogénase

47 Question 3 D - Le composé V est l enoyl-coa E - La séquence 1 fait partie de la -oxydation des acides gras. O R-CH 2 -CH 2 C S -CoA Acyl-CoA E1 I FAD Acyl-CoA déshydrogénase II FADH 2 III D2-enoyl-CoA E2 H 2 O D2-Enoyl-CoA hydratase V VII E3 VIII 3-cétoacyl-CoA L3-hydroxy-acyl-CoA NAD + NADH, H + L3-OH-acyl-CoA déshydrogénase

48 Question 4 A - L enzyme E5 est la fumarase. B - Le composé VI est l acide malique. C - Le composé VIII est la forme réduite du composé VII. HOOC-CH 2 -CH 2 -COOH I E4 II IV Ac succinique FAD succinate déshydrogénase FADH 2 Ac fumarique H 2 O E5 VI VII E6 VIII Ac. oxaloacétique Ac malique fumarase NAD + malate déshydrogénase NADH, H +

49 Question 4 D - L acide oxaloacétique se condense avec l acétyl-coa pour donner le citrate au niveau du cycle de Krebs. Acétyl-CoA Citrate synthase CH 3 C SCoA HSCoA CH 2 COOH O HO C COOH + H 2 O CH 2 COOH CO COOH CH 2 COOH Acide citrique Acide oxaloacétique Cycle de Krebs, étape 1, irréversible: synthèse de l acide citrique E - Le but de ces 2 séquences est la synthèse de coenzymes réduits, substrats de la chaîne respiratoire. Formation de FADH 2 et NADH + H +

50 Question 5 : Oxydations cellulaires A- les mitochondries consomment une faible partie de l oxygène utilisé par la cellule B- la chaîne respiratoire mitochondriale est une succession de transporteurs d électrons se succédant par ordre décroissant des potentiels de réduction C- les cytochromes sont des protéines dont le fer est lié à des atomes de soufre provenant de cystéines D : l ubiquinone ou coenzyme Q est un transporteur non protéique E : le cytochrome c est situé à la face externe de la membrane interne mitochondriale A- les mitochondries consomment une faible partie de l oxygène utilisé par la cellule la majeure partie

51 Question 5 : Oxydations cellulaires B- la chaîne respiratoire mitochondriale est une succession de transporteurs d électrons se succédant par ordre décroissant des potentiels de réduction par ordre croissant des potentiels de réduction Réaction redox (demi-réaction) E 0 (V) 2H + + 2e - H 2-0,41 NAD + + H + + 2e - NADH - 0,32 NADH déshydrogénase (FMN) + 2H e - NADH déshydrogénase (FMN H 2 ) - 0,30 Ubiquinone + 2H + + 2e - ubiquinol 0,04 Cytochrome b (Fe 3+ ) + e - cytochrome b (Fe 2+ ) 0,08 Cytochrome c 1 (Fe 3+ ) + e - cytochrome c 1 (Fe 2+ ) 0,22 Cytochrome c (Fe 3+ ) + e - cytochrome c (Fe 2+ ) 0,25 Cytochrome a (Fe 3+ ) + e - cytochrome a (Fe 2+ ) 0,29 Cytochrome a 3 (Fe 3+ ) + e - cytochrome a 3 (Fe 2+ ) 0,55 1/2O 2 + 2H + + 2e - H 2 O 0,81 réactions spontanées : DG =-nf (E 2 -E 1 ) E 2 > E 1 si DG<0

52 Question 5 : oxydations cellulaires C- les cytochromes sont des protéines dont le fer est lié à des atomes de soufre provenant de cystéines Fe lié à l hème (atomes d azote du cycle tétrapyrrolique) N N Fe N N Cytochrome protéine à fer héminique Cys S Cys S Fe S Cys Cys S Protéines fer-soufre fer non héminique Fe lié à des atomes de S (provenant de Cys) Transporteurs de la chaîne respiratoire - protéines fonctionnant avec le coenzyme soluble NAD + - flavoprotéines : coenzymes FMN ou FAD - cytochromes : protéines à fer héminique - protéines fer-soufre : fer non héminique lié à des S de CYS - un transporteur non protéique, l ubiquinone ou coenzyme Q

53 Question 5 D : l ubiquinone ou coenzyme Q est un transporteur non protéique H 3 C O O (R) Ubiquinone (état oxydé) UQ H 3 C O C H 3 O 2 H e noyau benzoquinone avec chaîne latérale polyisoprénique (R) H 3 C O O H (R) UQH 2 H 3 C O C H 3 O H Ubiquinol (état réduit)

54 Question 5 E : le cytochrome c est situé à la face externe de la membrane interne mitochondriale Espace intermembranaire Cyt c MMI C.I UQ C.III C.IV NADH + H + C.II NAD + FADH 2 Fumarate 1 2 O H + H 2 O Succinate Matrice mitochondriale

55 Question 6 Concernant la chaîne respiratoire A : Au niveau du complexe I (NADH déshydrogénase) de la chaîne respiratoire, la réaction de transfert d électrons est couplée au transfert de 2 protons de la matrice vers l espace intermembranaire B : l étape de la succinate deshydrogénase participe à la formation du gradient de protons C : le complexe II permet le transfert des électrons au coenzyme Q D : quatre protons sont nécessaires pour la formation d un ATP dans la matrice mitochondriale E : l ajout de dinitrophénol n empêche pas la production d ATP mais bloque la consommation d oxygène

56 Question 6 : Concernant la chaîne respiratoire A : Au niveau du complexe I (NADH déshydrogénase) de la chaîne respiratoire, la réaction de transfert d électrons est couplée au transfert de 2 protons de la matrice vers l espace intermembranaire 4 H + Transfert de 4 protons Espace Intermembranaire MMI CI Complexe I (42 sous-unités) NADH deshydrogénase - plusieurs protéines Fe S - 1 flavoprotéine à FMN : FP1 NADH + H + NAD + + NADH + 5 H N + UQ NAD + + UQH H + P

57 Question 6 : Concernant la chaîne respiratoire B: l étape de la succinate déshydrogénase participe à la formation du gradient de protons C : le complexe II permet le transfert des électrons au coenzyme Q 4 H + Espace Intermembranaire 4 H + 2H + Cyt C c MMI CI CoQ CIII CIV NADH + H + NAD + FADH 2 C II FAD Fumarate Succinate Succinate DH (Krebs et chaîne respiratoire) 1 2 O H + H 2 O Matrice mitochondriale

58 Question 6 Concernant la chaîne respiratoire D : quatre protons sont nécessaires pour la formation d un ATP dans la matrice mitochondriale La synthèse d 1 ATP est couplée au passage de 4 H + de l EIM à la matrice Adénine nucléotide translocase (antiport) ATP 4- ADP 3- ADP 3- ATP 4- ATP synthase 3 H + 3 H + Phosphate translocase (symport) H 2 PO4 - H 2 PO4 - Espace intermembranaire H+ H + Matrice

59 NADH : 10 H + passent dans l EIM synthèse de 2.5 ATP FADH 2 : 6 H + passent dans l EIM synthèse de 1.5 ATP 4 H + Espace Intermembranaire 4 H + 2H + Cyt C c MMI CI UQ CIII CIV NADH + H + NAD + FADH 2 C II FAD Fumarate Succinate 1 2 O H + H 2 O Matrice mitochondriale

60 Question 6 Concernant la chaîne respiratoire E : l ajout de dinitrophénol n empêche pas la production d ATP mais bloque la consommation d oxygène le DNP permet à la respiration de continuer avec formation de H 2 O, mais il y a absence de synthèse d ATP OH O - NO 2 NO 2 + H + NO 2 NO 2 Agent découplant : 2,4-dinitrophénol Le DNP est un acide qui s oppose au gradient de protons

61 Question 7 On considère l'oxydation d'une molécule de glucose dans la glycolyse aérobie (dégradation complète) et la glycolyse anaérobie. A : en anaérobiose, 2 ATP sont formés B : la dégradation d une molécule d acétyl CoA dans le cycle de Krebs génère 8 ATP C : le NADH cytosolique traverse la membrane mitochondriale grâce à un transporteur D : en aérobiose, en utilisant la navette du glycérol-phosphate, 34 ATP sont formés E : en anaérobiose, on doit consommer 15 fois plus de glucose pour former la même quantité d'atp.

62 Question 7 On considère l'oxydation d'une molécule de glucose dans la glycolyse aérobie (dégradation complète) et la glycolyse anaérobie. A : en anaérobiose, 2 ATP sont formés

63 Question 7 B : la dégradation d une molécule d acétyl CoA dans le cycle de Krebs génère 8 ATP 10 ATP isocitrate déshydrogénase a-cétoglutarate déshydrogénase succinyl-coa synthétase (GTP) succinate déshydrogénase malate déshydrogénase NADH ou FADH 2 formés 1 NADH 1 NADH 1 FADH 2 1 NADH ATP formés 2,5 2,5 1 1,5 2,5 10 ATP

64 Question 7 C : le NADH cytosolique traverse la membrane mitochondriale grâce à un transporteur. Grâce à une navette Navette pour les équivalents réducteurs du NADH cytosolique Navette du glycérol-3-phosphate Navette malate-aspartate

65 Question 7 D: en aérobiose, en utilisant la navette du glycérol-phosphate, 34 ATP sont formés 30 ATP Différentes étapes ou enzyme Glucose -> 2 pyruvate Nombre de NADH ou de FADH 2 formés - Nombre d'atp formés à partir d'adp Navette Glycérol-P 2 Navette malate/ aspartate 2 Glycolyse Glycéraldéhyde-3-phosphate deshydrogénase 2 NADH cytosoliques 3 5 Décarboxylation du pyruvate Complexe de la pyruvate deshydrogénase 2 NADH 5 5 Cycle de Krebs Isocitrate deshydrogénase a-cétoglutarate deshydrogénase Succinyl-CoA synthétase Succinate deshydrogénase Malate deshydrogénase 2 NADH 2 NADH 2 FADH 2 2 NADH TOTAL 30 32

66 Question 7 E : en anaérobiose, on doit consommer 15 fois plus de glucose pour former la même quantité d'atp. Anaérobiose : glucose 2 (pyruvate) production de 2 ATP (item A) Aérobiose : glucose CO 2 + H 2 O production de 30 ou 32 ATP (item D)

67 Question 8: cycle de Krebs Quelle(s) sont la ou les réactions permettant la fourniture de précurseurs de biosynthèse à partir de composés du cycle de Krebs? A- formation d acides aminés à partir du citrate B- formation d acétyl-coa à partir du pyruvate C- formation d acides gras à partir de l alpha-cétoglutarate D- formation de phosphoénolpyruvate E- formation de leucine

68 Question 8 : cycle de Krebs Quelles(s) sont la ou les réactions permettant la fourniture de précurseurs de biosynthèse à partir de composés du cycle de Krebs? A- formation d acides aminés à partir du citrate Formation d AA à partir d oxaloacétate ou de Glutamate Le citrate permet la synthèse d acides gras Néoglucogénèse Glucose Pyr Acétyl-CoA Acides gras PEP Asp Oxaloacétate Malate Citrate Acides aminés a-cétoglu Succinyl- CoA Hème Glutamate Acides aminés

69 Question 8 : cycle de Krebs Quelles(s) sont la ou les réactions permettant la fourniture de précurseurs de biosynthèse à partir de composés du cycle de Krebs? B- formation d acétyl-coa à partir du pyruvate l acétyl-coa alimente le cycle de Krebs il est formé à partir du pyruvate Néoglucogénèse Glucose Pyr Acétyl-CoA Acides gras PEP Asp Oxaloacétate Malate Citrate Acides aminés a-cétoglu Succinyl- CoA Hème Glutamate Acides aminés

70 Question 8 : cycle de Krebs Quelles(s) sont la ou les réactions permettant la fourniture de précurseurs de biosynthèse à partir de composés du cycle de Krebs? C- formation d acides gras à partir de l alpha-cétoglutarate Les acides gras sont formés à partir de citrate Néoglucogénèse Glucose Pyr Acétyl-CoA Acides gras PEP Asp Oxaloacétate Malate Citrate Acides aminés a-cétoglu Succinyl- CoA Hème Glutamate Acides aminés

71 Question 8 : cycle de Krebs Quelles(s) sont la ou les réactions permettant la fourniture de précurseurs de biosynthèse à partir de composés du cycle de Krebs? D- formation de phosphoénolpyruvate E- formation de leucine Le cycle de Krebs peut alimenter la néoglucogenèse La leucine est un AA essentiel (pas de synthèse possible) Néoglucogénèse Glucose PEP Asp Pyr Acétyl-CoA Oxaloacétate Malate Citrate Acides gras Acides aminés a-cétoglu Succinyl- CoA Hème Glutamate Acides aminés

72 Question 9 Soit le composé suivant : COOH C=O CH 3 A : il est le produit d une réaction catalysée par l aspartate transaminase. B : il est le produit d une réaction catalysée par l alanine transaminase. C : il est le produit d une réaction irréversible catalysée par la pyruvate kinase. D : il peut être oxydé en lactate. E : il peut subir une décarboxylation oxydative pour former du succinyl-coa.

73 Question 9 COOH C=O CH 3 Acide pyruvique (pyruvate) A : il est le produit d une réaction catalysée par l aspartate transaminase. COOH CH-NH 2 CH 2 COOH Aspartate transaminase = ASAT COOH COOH C = O C = O + + CH 2 CH 2 CH 2 COOH COOH COOH CH-NH 2 CH 2 CH 2 COOH Asp a-cétoglu. Oxaloacétate Glu

74 Question 9 COOH C=O CH 3 Acide pyruvique (pyruvate) B : il est le produit d une réaction catalysée par l alanine transaminase. Alanine transaminase = ALAT COOH COOH COOH COOH CH-NH C = O CH-NH 2 + C = O + 2 CH CH 2 CH 2 3 CH 3 CH 2 CH 2 COOH COOH Ala a- cétoglu. Pyruvate Glu

75 Question 9 Le pyruvate C : il est le produit d une réaction irréversible catalysée par la pyruvate kinase. O O C C O ~ CH 2 PO 3 2- PEP D : il peut être oxydé en lactate. O C C O O Pyruvate kinase (PK) ADP ATP O O Pyruvate réduit en lactate C C CH 3 O Pyruvate Lactate déshydrogénase ou LDH O O NADH + H + NAD + C HO C H CH 3 Pyruvate CH 3 Lactate

76 Question 9 COOH C=O CH 3 Acide pyruvique E : il peut subir une décarboxylation oxydative pour former du succinyl-coa. Complexe de la pyruvate deshydrogénase CH 3 -CO-COOH + HSCoA CH 3 -C ~ SCoA + CO 2 O NAD + NADH + H + Acétyl-CoA

77 Le carrefour métabolique du pyruvate Glc Glycolyse anaérobie PK PEP PC OA Néoglucogenèse Alanine ALAT Glycolyse aérobie PYR LDH PDH Acétyl CoA Lactate

78 PACES- UE1- ED 5A : Biochimie métabolique Mise en réserve de l énergie

79 Question 1 : Glycolyse et néoglucogenèse A : glucose-6-phosphatase et phosphofructokinase-1 (PFK-1) catalysent une étape commune à la glycolyse et la néoglucogenèse B : le site majeur de la néoglucogenèse est le muscle C : les substrats de la néoglucogenèse sont l alanine, le glycérol et l acétyl-coa D : la pyruvate carboxylase est une enzyme spécifique de la glycolyse E : les 2 voies métaboliques interviennent simultanément dans le foie

80 Glc-6- Phosphatase GLUCOSE Glc-6P ATP ADP GK / HK PYRUVATE ATP PK ADP PEP pyruvate carboxylase Oxaloacétate PEPCK glucose phosphate isomérase (GPI) énolase Fr-1,6-bis phosphatase Fr-6P ATP PFK-1 ADP 2-PG phospho glycérate mutase Fr-1,6-BP 3-PG aldolase Pi ATP ADP phospho glycérate kinase PDHA 3-PGA 3-PGA DH 1,3-BPG triose phosphate isomérase NAD + NADH,H +

81 Question 1 : Glycolyse et néoglucogenèse A : glucose-6-phosphatase et phosphofructokinase-1 (PFK-1) sont des enzymes catalysant une étape commune à la voie de la glycolyse et de la néoglucogenèse glucose-6-phosphatase : néoglucogenèse Glc-6P Glc PFK1 : glycolyse Fr-6P Fr 1,6-BP B : le site majeur de la néoglucogenèse est le muscle le foie C : les substrats de la néoglucogenèse sont l alanine, le glycérol et l acétyl-coa Alanine, glycérol et lactate

82 TISSU ADIPEUX FOIE MUSCLE Triacylglycérol Acides gras libres Lactate Glycérol Néoglucogenèse CELLULES SANGUINES MUSCLE Protéines Acides aminés glucoformateurs Protéines alimentaires Glucose SYSTEME NERVEUX CENTRAL Les substrats de la néoglucogenèse : glycérol, alanine, lactate

83 Question 1 : Glycolyse et néoglucogenèse D : la pyruvate carboxylase est une enzyme spécifique de la glycolyse Glycolyse Glucose Néoglucogenèse Phosphoénolpyruvate Pyruvate kinase Pyruvate ADP ATP PEPCK Oxaloacétate Pyruvate carboxylase E : les 2 voies métaboliques interviennent simultanément dans le foie sont antagonistes, régulation coordonnée

84 Question 2 : Concernant la synthèse des acides gras A : L acide gras synthase est un complexe multi-enzymatique localisé dans la mitochondrie B : A chaque tour de cycle, l acide gras synthase ajoute 2 carbones à la chaîne d acides gras en cours de synthèse C : Les intermédiaires de la synthèse des AG sont attachés à un transporteur d acyles, l acyl-carnitine D : L acétyl CoA carboxylase est inhibée par le palmityl-coa E : La synthèse des acides gras est stimulée par le glucagon

85 Question 2 : Concernant la synthèse des acides gras A : L acide gras synthase est un complexe multi-enzymatique localisé dans la mitochondrie cytoplasmique B : A chaque tour de cycle, l acide gras synthase ajoute 2 carbones à la chaîne d acides gras en cours de synthèse 1 cycle (+2C) : condensation, réduction, déshydratation, réduction C : Les intermédiaires de la synthèse des AG sont attachés à un transporteur d acyles, l acyl-carnitine la protéine ACP protéine ACP (acyl carrier protein) la carnitine est le transporteur des acylcoa au cours de la -oxydation

86 Question 2 : Concernant la synthèse des acides gras D : L acétyl-coa carboxylase (ACC) est inhibée par le palmityl-coa Acétyl-CoA carboxylase, enzyme clé de la synthèse des acides gras acétyl-coa + HCO ATP malonyl CoA + ADP +H + Régulation allostérique: - activée par le citrate (polymérisation de l enzyme) - inhibée par le produit final acyl-coa (palmityl-coa) E : La synthèse des acides gras est stimulée par le glucagon Régulation hormonale par phosphorylation/déphosphorylation - ACC est activée par l insuline - ACC est inhibée par glucagon et adrénaline

87 Régulation hormonale de l acétyl-coa carboxylase (ACC) P Adrénaline Glucagon ADP PKA AMPK ACC inactive PP2A H 2 O Insuline ATP ACC active Pi PKA AMPK : protéine kinase PP2A : protéine phosphatase

88 Questions 3 et 4 Dans le schéma ci-dessous, l étape clé de la synthèse du glycogène est représentée dans la partie gauche, sa dégradation dans la partie droite UDP-Glc S E3 E5 2 1 Glycogène (n-1) 2 1 E'1 E1 E'2 E2 H 2 O E4 P i U D P P i Glycogène (n) H 2 O P i

89 Question 3 A : l UDP-Glc est le substrat de la glycogène synthase B : dans le foie, S est transformé en glucose, qui est libéré ensuite dans la circulation sanguine C : dans le muscle, S est directement utilisé par la glycolyse D : 1 est l'atp E : la réaction catalysée par E'2 est une hydrolyse A : l UDP-Glc est le substrat de la glycogène synthase UDP-Glc Glycogène synthase (GS) Glycogène (n-1) UDP Etape clé de la glycogénogenèse Glycogène (n)

90 Question 3 B : dans le foie, S est transformé en glucose, qui est libéré ensuite dans la circulation sanguine Etape clé de la glycogénolyse Glycogène (n-1) Phosphorylase a (Pase) Glucose-1-P S P-Glc mutase Glycolyse Muscle Pyruvate Glucose-6-P Glc-6Pase Foie Glucose Pi Glycogène (n) Libération dans le sang Utilisation par les tissus C : dans le muscle, S est directement utilisé par la glycolyse Transformation en Glc-6-P au préalable

91 Question 3 D : 1 est l'atp Réaction de phosphorylation par une kinase Protéine kinase A UDP-Glc Glucose-1-P Phosphorylase kinase ADP ATP 2 1 E3 Glycogène (n-1) ADP 2 E5 ATP 1 Glycogène synthase (inactive) + P E'1 E1 GS active non P Pase a-p active E'2 Phosphorylase b (inactive) E2 non P H 2 O E4 Phosphatase (PP1) P i U D P P i Glycogène (n) H 2 O P i Phosphorylase : Pase Glycogène synthase : GS

92 Question 3 E : la réaction catalysée par E'2 est une hydrolyse Hydrolyse: clivage en présence H 2 O Glucose-1-P La phosphorylase a catalyse une phosphorolyse en présence de Pi Glycogène (n-1) Pase a-p active ADP 2 E'2 E5 ATP 1 Phosphorylase b E2 (inactive) non P Pi Glycogène (n)

93 Questions 3 et 4 Dans le schéma ci-dessous, l étape clé de la synthèse du glycogène est représentée dans la partie gauche, sa dégradation dans la partie droite. UDP-Glc Protéine kinase A Glucose-1-P Phosphorylase kinase ADP E3 ATP Glycogène (n-1) ADP E5 ATP Glycogène synthase E'1 (inactive) + P H 2 O E4 P i E1 Phosphatase (PP1) GS active non P U D P Pase a-p active P i Glycogène (n) E'2 H 2 O P i Phosphorylase b (inactive) E2 non P Phosphorylase : Pase Glycogène synthase : GS

94 Question 4 A : pour être active, l'enzyme E1 doit être phosphorylée B : en période inter prandiale, dans le foie, le glucagon active l enzyme E3 C : en période post prandiale, dans le foie, l insuline active indirectement l enzyme E4 D : dans le muscle, l'adrénaline active l'enzyme E5 E : la synthèse du glycogène a lieu en période de jeûne A : pour être active, l'enzyme E1 doit être phosphorylée Protéine kinase A UDP-Glc glycogène synthase (inactive) P E'1 ADP E3 ATP E1 Glycogène (n-1) GS active (non P) Phosphatase (PP1) H 2 O E4 Pi UDP Glycogène (n)

95 Question 4 B : en période inter prandiale, dans le foie, le glucagon active l enzyme E3 période inter prandiale : (4 à 10 h après un repas) -pas d apport de glucose -rapport Glucagon/Insuline élevé Protéine kinase A UDP-Glc Les réserves de glycogène sont mobilisées glycogénolyse activée (Pase) ADP E3 ATP Glycogène (n-1) GS (P) (inactive) E'1 E1 GS active (non P) La synthèse de glycogène est inhibée GS est phosphorylée par PKA sous le contrôle du glucagon H 2 O Phosphatase (PP1) E4 Pi UDP Glycogène (n)

96 Question 4 C : en période post prandiale, dans le foie, l insuline active indirectement l enzyme E4 période post prandiale : (0-4h après un repas) -apport massif de glucose -rapport Insuline/Glucagon élevé Protéine kinase A UDP-Glc Le glucose est mis en réserve sous forme de glycogène glycogénogenèse activée (GS) ADP E3 ATP Glycogène (n-1) GS (P) (inactive) E'1 E1 GS active (non P) GS est déphosphorylée par la phosphatase - PP1 est activée par PKB - sous le contrôle de l insuline H 2 O E4 Pi UDP Glycogène (n) Phosphatase (PP1)

97 Question 4 D : dans le muscle, l'adrénaline active l'enzyme E5 dans le muscle : adrénaline dans le foie : glucagon L adrénaline active la dégradation du glycogène production de glucose-6p pour la glycolyse fourniture d énergie pour la contraction musculaire L adrénaline active la phosphorylase kinase musculaire (activée par PKA) Glycogène (n-1) Glucose-1-P Pase a-p active Pi ADP E'2 H 2 O Glycogène (n) E5 Pase kinase ATP E2 Pi Pase b (inactive) non P E : la synthèse du glycogène a lieu en période de jeûne a lieu en période post prandiale : mise en réserve du glucose alimentaire

98 Question 5 Dans le foie, en période post prandiale, le contrôle de la glycémie et son maintien à une valeur proche de la normale (5 mmol/l) sont assurés par le foie majoritairement grâce à : A : la glucokinase B : la néoglucogenèse C : la glycogénogenèse D : la voie des pentoses-phosphate E : le cycle de Krebs Glucose provenant du sang circulant GK Glycogène Glc-6-P Glucose Cellule hépatique Ac Gras et Triglycérides Utilisé comme combustible Tissu adipeux Période post prandiale (0-4h): rapport insuline/glucagon élevé

99 Question 6 En période de jeûne physiologique, l équilibre énergétique est assuré par : A : La glycogénolyse B : La néoglucogenèse C : La lipolyse avec beta-oxydation des acides gras dans le foie D : La synthèse des corps cétoniques dans le foie E : La transformation des corps cétoniques en AcétylCoA dans les tissus périphériques

100 Question 6 En période de jeûne physiologique, l équilibre énergétique est assuré par : A : La glycogénolyse intervient en période interprandiale Régulation métabolique Post-prandial : glycogénogenèse Interprandial : glycogénolyse (0-4H) (4H-10H) Jeûne physiologique : (10H-24H) Ac. Gras 1 er temps: Lipolyse Glycérol 2 ème temps: Lipolyse + Néoglucogenèse (AA) Corps cétoniques Néoglucogenèse

101 Question 6 En période de jeûne physiologique, l équilibre énergétique est assuré par : B : La néoglucogenèse JEUNE PHYSIOLOGIQUE Pyruvate OA Glc-6-P Glucose Passage du glucose dans la circulation AA glycoformateurs Protéines Corps cétoniques Stimulation par le cortisol Ac. gras utilisés comme combustibles Corps cétoniques Tissus périphériques Ac. gras venant du tissu adipeux

102 Question 6 En période de jeûne physiologique, l équilibre énergétique est assuré par : C : La lipolyse avec beta-oxydation des acides gras dans le foie D : La synthèse des corps cétoniques dans le foie E : La transformation des corps cétoniques en Acétyl-CoA dans les tissus périphériques JEUNE PHYSIOLOGIQUE Pyruvate OA Glc-6-P Glucose Passage du glucose dans la circulation AA glycoformateurs Protéines Corps cétoniques Stimulation par le cortisol Ac. gras utilisés comme combustibles Corps cétoniques Tissus périphériques Ac. gras venant du tissu adipeux

103 Question 7 Au cours d un effort musculaire intense de courte durée (course du 100m) A : la concentration du lactate sanguin augmente B: la concentration des corps cétoniques sanguins augmente C: les réserves d ATP et de créatine-phosphate s épuisent D: l adrénaline permet la synthèse de triglycérides E : l insuline permet la dégradation du glycogène hépatique.

104 Question 7 Au cours d un effort musculaire intense de courte durée (course du 100m) A : la concentration du lactate sanguin augmente OUI : -activation de la glycolyse anaérobie -formation de lactate -passage dans le sang Cycle de Cori B: la concentration des corps cétoniques sanguins augmente Non : -augmentation de la concentration des corps cétoniques dans le sang circulant si période de jeûne

105 Question 7 : Au cours d un effort musculaire intense de courte durée (course du 100m) C: les réserves d ATP et de créatine-phosphate s épuisent OUI : -fourniture d énergie pour la contraction musculaire -réserves limitées D: l adrénaline permet la synthèse de triglycérides Non : - l adrénaline permet la libération de glucose (activation glycogénolyse) pour produire de l énergie

106 Question 7 Au cours d un effort musculaire intense de courte durée (course du 100m) E : l insuline permet la dégradation du glycogène hépatique. Non - pas de libération d insuline au cours de l effort musculaire - l insuline permet la synthèse et non la dégradation du glycogène hépatique - le glycogène est dégradé, le glucose est consommé Glycogène Glycogène Glucose Foie Glucose Muscle Pyruvate INSULINE Pyruvate Lactate ADRENALINE

107 Question 8: Contrôle hormonal du métabolisme A : un taux de glucose sanguin élevé entraîne la libération d insuline par exocytose B : la sécrétion d adrénaline est déclenchée par un taux de glucose sanguin élevé C : le cortisol est la seule hormone hypoglycémiante D : le cortisol stimule la glycolyse hépatique E : concernant le métabolisme glucidique hépatique, les effets de l adrénaline sont identiques à ceux du glucagon

108 Question 8: Contrôle hormonal du métabolisme A : un taux de glucose sanguin élevé entraîne la libération d insuline par exocytose Taux de glucose sanguin élevé OUI SECRETION INSULINIQUE Granules de stockage Pancréas ATP Insuline libérée par exocytose Cellule Foie Muscle Adipocytes

109 Question 8 Contrôle hormonal du métabolisme B : la sécrétion d adrénaline est déclenchée par un taux de glucose sanguin élevé NON Taux de glucose sanguin bas Contrôle par le Système nerveux autonome Pancréas Glande surrénale CS MS Adrénaline Glucagon Cellules a

110 Question 8: Contrôle hormonal du métabolisme C : le cortisol est la seule hormone hypoglycémiante NON D : le cortisol stimule la glycolyse hépatique NON Effets Le cortisol stimule la néoglucogenèse du CORTISOL Néoglucogenèse Synthèse des enzymes spécifiques: PC (pyruvate carboxylase), PEPCK(phosphoénolpyruvate carboxykinase), F-1,6-BPase, Glc-6-Pase Catabolisme protéique Fourniture d acides aminés précurseurs de la néoglucogenèse Au cours du jeûne physiologique: le CORTISOL est HYPERGLYCEMIANT

111 Question 8: Contrôle hormonal du métabolisme E : concernant le métabolisme glucidique hépatique, les effets de l adrénaline sont identiques à ceux du glucagon OUI Au niveau du foie Au niveau du muscle EFFETS DE L ADRENALINE Effets identiques au glucagon favorise la glycogénolyse favorise la néoglucogenèse favorise la glycogénolyse favorise l utilisation du Glc-6-P pour la glycolyse