Définition: synthèse de glucose à partir de composés non glucidiques (qui ne sont pas des hexoses).

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1 INTRODUTION I - SHEMA GENERAL NEOGLUOGENESE ou GLUONEOGENESE II - REATIONS SPEIFIQUES 2 - Passage du Fr-1,6-BP au Fr-6-P III - LATATE, ALANINE et GLYEROL sont les 3 principales matières premières de la néoglucogenèse IV BILAN ENERGETIQUE V - REGULATION OORDONNÉE de la glycolyse et de la néoglucogenèse 1 - La transformation Fr-6-P / Fr-1,6-BP est le point de contrôle majeur 2 - Régulation de la transformation pyruvate / PEP Définition: synthèse de glucose à partir de composés non glucidiques (qui ne sont pas des hexoses). Le glucose est un substrat énergétique majeur pour de nombreuses cellules (nerveuses, GR, etc ). Son apport (aux cellules) dépend de sa concentration circulante, la glycémie. Rôle central du foie: - Production à partir du glycogène - Production à partir de substrats non glucidiques néoglucogenèse Site majeur de la néoglucogenèse: le foie Autre site: le rein et l intestin INTRODUTION (suite) La synthèse de glucose nécessite 3 éléments: 1 substrat glucoformateur, des équivalents réduits (NADH) et de l énergie (ATP/GTP) Principaux substrats de la néoglucogenèse: Acides aminés glucoformateurs (essentiellement ALA) Lactate (et pyruvate) Glycérol TISSU ADIPEUX Triacylglycérols MUSLE Acides gras libres Glycérol 16 g 75 g FOIE Néoglucogenèse Glycogénolyse 36 g Lactate 180 g ycle de ori 36 g 144 g MUSLE Glycolyse GLOBULES ROUGES Protéines Aminoacides glucoformateurs SYSTEME NERVEUX ENTRAL Protéines de l alimentation Différentes sources du glucose 1

2 INTRODUTION NEOGLUOGENESE -6-phosphate 1 Fructose-6-phosphate 3 Fructose-1,6-bisphosphate I - SHEMA GENERAL II - REATIONS SPEIFIQUES 2 - Passage du F-1,6-BP au F-6-P III - LATATE, ALANINE et GLYEROL sont les matières premières de la néoglucogenèse IV BILAN ENERGETIQUE Glycéraldéhyde 3-phosphate 1,3-Bisphosphoglycérate 3-Phosphoglycérate 2-Phosphoglycérate Phosphoénolpyruvate Dihydroxyacétone phosphate Glycérol V - REGULATION OORDONNÉE de la glycolyse et de la néoglucogenèse 1 - La transformation F-6-P / F-1,6-BP est le point de contrôle majeur 2 - Régulation de la pyruvate carboxylase 10 Lactate ertains acides aminés ertains acides aminés NEOGLUOGENESE (PEP) INTRODUTION I - SHEMA GENERAL II - REATIONS SPEIFIQUES se passent successivement dans la mitochondrie, le cytosol et le RE 2 - Passage du Fr-1,6-BP au Fr-6-P III - LATATE, ALANINE et GLYEROL sont les matières premières de la néoglucogenèse IV BILAN ENERGETIQUE V - REGULATION OORDONNÉE de la glycolyse et de la néoglucogenèse a) Formation de l oxaloacétate (OA) dans la mitochondrie O 2 ATP H 2 O OA ADP 2H carboxylase (P) (E-biotine) b) Passage de l OA dans le cytosol c) Formation du PEP à partir de l OA 2

3 PYRUVATE ARBOXYLASE (PEP) ATP ADP a) Formation de l oxaloacétate (OA) dans la mitochondrie Liaison à un résidu Lys E - Biotine O 2 E - Biotine ~ OO - O 2 ATP H 2 O OA ADP 2H carboxylase (P) (E-biotine) b) Passage de l oxaloacétate dans le cytosol par l intermédiaire soit du malate soit de l aspartate MITO MITO YTOSOL P O 2 ATP P O 2 ATP ADP NADH H MDH ADP GLU ASAT NAD Malate α-cétoglu Aspartate Transporteur Malate Malate/α-cétoglutarate NAD MDH NADH H YTOSOL Transporteur Aspartate glutamate/aspartate α-cétoglu ASAT GLU 3

4 c) Formation du PEP à partir de l OA O O O O GTP GDP 2- O O ~ PO 3 Glycéraldéhyde 3-phosphate -6-phosphate Fructose-6-phosphate 1,3-Bisphosphoglycérate 1 3 Fructose-1,6-bisphosphate Dihydroxyacétone phosphate Glycérol H 2 O O O 2 H 2 Phosphoénolpyruvate Phosphoénolpyruvate carboxykinase (PEPK) Réaction réversible (cf réactions anaplérotiques du cycle de Krebs) 10 Lactate 3-Phosphoglycérate 2-Phosphoglycérate Phosphoénolpyruvate ertains acides aminés ertains acides aminés 2 - Passage du Fr-1,6-BP au Fr-6-P Fr-1,6-BP H 2 O Fr-6-P G 0 = - 17 kj/mole Fructose-1,6-bisphosphatase (F-1,6-BPase) 3 - Hydrolyse du Glc-6-P en glucose Glc-6-P H 2 O glucose glucose-6-phosphatase L enzyme est présente dans le foie et le rein au niveau de la membrane du réticulum endoplasmique. Elle est absente du cerveau et du muscle. Réticulum endoplasmique (Microsomes) Glc-6-P T1 Lumière du RE Glc-6-P Glc Glc T3 Glc-6-phosphatase Le Glc est ensuite libéré dans la circulation sanguine via le transporteur GLUT2 situé au niveau de la membrane plasmique de l hépatocyte T2 4

5 Intérêt de la transformation du lactate en pyruvate : NEOGLUOGENESE Formation du NADH H de manière à ce que la néoglucogenèse puisse avoir lieu 2 NAD 2 2 NADH 2 Lactate INTRODUTION I - SHEMA GENERAL II - REATIONS SPEIFIQUES 2 - Passage du F-1,6-BP au F-6-P III LATATE, ALANINE et GLYEROL sont les 3 principales matières premières de la néoglucogenèse IV - BILAN ENERGETIQUE Etape de la 3-Phosphoglycéraldéhyde deshydrogénase dans le sens de la formation du 3-PGA V - REGULATION OORDONNÉE de la glycolyse et de la néoglucogenèse 1 - La transformation F-6-P / F-1,6-BP est le point de contrôle majeur 2 - Régulation de la transformation pyruvate / PEP Le lactate: substrat de la néoglucogenèse: - produit par le GR et le muscle strié squelettique actif - rentre au niveau du pyruvate ycle du lactate ou cycle de ori Lacticodeshydrogénase = LDH O O - NAD NADH H O O - HO H O H 3 H 3 Lactate 5

6 Alanine transaminase = ALAT OOH H-NH 2 H 3 Alanine: substrat de la néoglucogenèse: - provient de la protéolyse musculaire - rentre au niveau du pyruvate OOH = O H 2 OOH = O H 3 OOH H-NH 2 H 2 H 2 H 2 OOH OOH ALA α cétoglu. GLU Glycérol: substrat de la néoglucogenèse - provient de l hydrolyse des TG - rentre au niveau des triose-phosphates ATP ADP NAD NADH H Glycérol Glycérol-3-P PDHA Glycérol kinase Glycérol-3-P deshydrogénase Glc Les acides gras ne sont pas des précurseurs du glucose chez les animaux INTRODUTION NEOGLUOGENESE Bilan énergétique de la néoglucogenèse: 6 ATP consommés Glc-6-P Fr-6-P 3 F-1,6-BP 4 I - SHEMA GENERAL II - REATIONS SPEIFIQUES 2 - Passage du F-1,6-BP au F-6-P III LATATE, ALANINE et GLYEROL sont les matières premières de la néoglucogenèse Triose-phosphates ATP X 2 NADH X 2 Phosphoglycérate Phosphoénolpyruvate IV - BILAN ENERGETIQUE V - REGULATION OORDONNÉE de la glycolyse et de la néoglucogenèse 1 - La transformation F-6-P / F-1,6-BP est le point de contrôle majeur 2 - Régulation de la transformation pyruvate / PEP GTP X ATP X 2 6

7 BILAN ENERGETIQUE NEOGLUOGENESE NEOGLUOGENESE : 2 4 ATP 2 GTP 2 NADH 6 H 2 O 4 ADP 2 GDP 6 2 NAD 2 H G 0 = - 38 kj/mol OMPARONS AVE LA GLYOLYSE (jusqu au pyruvate) : 2 ADP 2 2 NAD 2 2 ATP 2 NADH 2 H 2 H 2 O G 0 = - 84 kj/mol INTRODUTION I - SHEMA GENERAL II - REATIONS SPEIFIQUES 2 - Passage du F-1,6-BP au F-6-P III - BILAN ENERGETIQUE IV - LATATE ET ALANINE sont les matières premières de la néoglucogenèse V - REGULATION OORDONNÉE de la glycolyse et de la néoglucogenèse (foie) 1 - La transformation F-6-P / F-1,6-BP est le point de contrôle majeur 2 - Régulation de la transformation pyruvate / PEP 1 Régulation coordonnée PFK-1/F-1,6-BPase 1 Régulation coordonnée PFK-1/F-1,6-BPase: contrôle hormonal Néoglucogenèse ontrôle métabolique Glycolyse ontrôle par la protéine kinase A (stimulée par le glucagon) de PFK-2/FBPase 2: pas de stimulation de la PFK-1 Fr-2,6-BP AMP Fructose-6-P itrate ATP Fructose-6-P F-1,6-BPase ATP itrate PFK-1 Fructose-1,6-BP AMP Fr-2,6-BP (Relais du. Hormonal) F-1,6-BPase PFK-2 PKA Fructose-2,6-BP Fructose-1,6-BP PFK-1 Lorsque le taux de glucose est bas, le glucagon oriente vers la production de Glc: ici néoglucogenèse. La glycolyse est inactive. FBPase-2 7

8 1 Régulation coordonnée PFK-1/F-1,6-BPase: contrôle hormonal 2 Régulation coordonnée PK/P-PEPK ontrôle par la protéine phosphatase 2A (activée par le glucose) de PFK-2/FBPase 2: stimulation de la PFK-1 F-1,6-BPase PFK-2 Fructose-6-P PP2A Fructose-2,6-BP Fructose-1,6-BP FBPase-2 PFK-1 Néoglucogenèse PEPK ADP P PEP Glycolyse ATP ALA PK F-1,6-BP Lorsque le glucose est abondant: le métabolisme s oriente vers la voie glycolytique AcétyloA REGULATION DE LA P AU OURS DE LA NEOGLUOGENESE Glc PEP PEPK P ATP, NADH PDH Acétyl-oA Acides gras ycle de Krebs itrate 8