CHMI 3226 F Biochimie II - M - PowerPoint PPT Presentation

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CHMI 3226 F Biochimie II - M

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CHMI 3226 F Biochimie II - M tabolisme Semaine du 9 octobre Structure et m tabolisme des glucides 6. M tabolisme du glycog ne E.R. Gauthier, Ph.D. Universit ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: CHMI 3226 F Biochimie II - M


1
CHMI 3226 FBiochimie II - Métabolisme
  • Semaine du 9 octobre
  • Structure et métabolisme des glucides
  • 6. Métabolisme du glycogène

2
Homéostasie du glucose
  • Catabolisme du glucose central au métabolisme
    énergétique cellulaire
  • Homéostasie maintenue grâce à léquilibre entre
    la synthèse et la dégradation des polymères du
    glucose
  • Amidon chez les plantes
  • Glycogène chez les animaux
  • Le métabolisme du glycogène est extrèmement
    important chez les animaux
  • Entreposage du glucose sous forme de glycogène en
    temps dabondance (p.ex. après les repas)
  • réserve de glucose utilisable rapidement au
    besoin
  • réponse  fight or flight 
  • Période de jeûne
  • Sensible à la régulation par linsuline et le
    glucagon

3
Glycogène
  • Polymère de glucose (a 1?4) avec ramifications (a
    1?6)
  • Particulièrement abondant dans le foie est les
    muscles

4
Synthèse du glycogène
  • Synthèse requiert le G6P, qui doit être activé
    via sa conversion en UDP-glucose
  • LUDP-glucose est alors polymérisé via la
    glycogène synthase
  • Lamylo-(1,4 - 1,6)-transglycosylase synthétise
    les ramifications en catalysant le transfert de
    petites chaînes 6 à 7 résidus des glucose (à
    partir dun segment dau moins 11 résidus) sur
    lhydroxyl du C6 dun glucose situé à lintérieur
    du polymère
  • Une protéine appelée glycogénine agit comme point
    de départ pour la synthèse de nouvelles molécules
    de glucogène (attache C1 dun UDP-glucose sur le
    groupe OH dun résidu Tyr de la protéine).

5
Synthèse de lUDP-glucose
6
Synthèse du glycogène
7
Glycogénolyse
  • Dégradation du glycogène
  • Donne des produits différents selon les tissus
  • Muscle
  • Produit du G6P
  • Acheminé vers la glycolyse/cycle du citrate pour
    la production dATP
  • Foie
  • Génère du glucose
  • Acheminé vers dautres organes (globules rouges,
    cerveau, adipocytes).
  • Étape limitante hydrolyse de la liaison (a 1?4)
    des résidus glucose (à partir des extrémités
    non-réductrices) par la glycogène phosphorylase
  • (Glycogène)n Pi ? glucose-1P
    (glycogène)n-1
  • La glycogène phosphorylase hydrolyse les liaisons
    (a 1?4) jusquà ce quelle soit à 4 résidus dune
    ramification. Le polymère formé est alors appelé
    dextrine limite
  • La liaison (a 1?6) des ramifications est
    hydrolysée via lenzyme de débranchement

8
Action de la glycogène phosphorylase
9
Action de lenzyme de débranchement
10
Glycogénolyse
  • La structure du glycogène permet de libérer
    simultanément du glucose-1P à partir de plusieurs
    extrémités non-réductrices
  • Ainsi, beaucoup de glucose peut être obtenu
    rapidement en cas de besoin.

Rouge extrémités non-réductrices Vert
ramifications (a1?6)
11
Glycogénolyse
  • Dans le muscle et le foie
  • Conversion du G1P en G6P via la
    phosphoglucomutase
  • Dans le foie seulement
  • Conversion du G6P en glucose par la G6P
    phosphatase
  • G6P H2O? Glucose Pi

12
Régulation du métabolisme du glycogène
  • Trois hormones sont particulièrement importantes
    dans la régulation du métabolisme du glycogène
  • linsuline
  • le glucagon
  • ladrénaline.

13
Régulation du métabolisme du glycogène
  • Insuline
  • Petite protéine de 51 acides aminés
  • Chaîne A 21 aa
  • Chaîne B 30 aa
  • Produite par les cellules b du pancréas
  • Sécrétée dans le sang lorsque le taux de glucose
    sanguin est élevé (donc lorsque lapport
    alimentaire est adéquat)
  • Provoque
  • Lentrée du glucose dans les organes cibles
    foie, muscle, adipocytes (in-sulin)
  • Stimulation de la conversion du glucose en
    glycogène

14
Histologie du pancréas
  • Pancréas endocrine
  • Formé des ilôts de Langerhans
  • Cellules a sécrétion du glucagon
  • Cellules b sécrétion de linsuline
  • Pancréas exocrine
  • Production denzymes nécessaires à la digestion
    (trypsine, ect).

15
Régulation du métabolisme du glycogène
  • Glucagon
  • Petite protéine de 29 acides aminés
  • Produite par les cellules a du pancréas
  • Active lorsque le taux de glucose sanguin est
    trop bas (donc en situations de jeûne)
  • Tissus cibles foie et adipocytes
  • Stimule
  • la glycogénolyse
  • La gluconéogenèse (synthèse du glucose à partir
    dintermédiaires métaboliques)

http//www.bb.iastate.edu/marit/lectures/BBMB645/
heterotrimeric20G20proteins20-20Wendy20Thomas
.pdf
16
Contrôle du taux de glucose sanguin
17
Contrôle du taux de glucose sanguin
  • Process
  • Entrée du glucose
  • (muscles adipocytes).
  • Gluconéogenèse
  • (foie)
  • Glycogenèsis
  • (foie muscles)
  • Glycogénolyse
  • (foie muscle)

Insuline Glucagon
- - - -

18
Régulation du métabolisme du glycogène
  • Adrénaline (épinéphrine)
  • Hormone de type catécholamine similaire à la
    tyrosine
  • Libérée par les glandes surrénales (adrenals)
    lors de situations de stress
  • Provoque la dégradation du glycogène et accélère
    la glycolyse.

19
Régulation du métabolisme du glycogène
  • La glycogène phosphorylase et la glycogène
    synthase sont toutes deux soumises à une
    régulation serrée par phosphorylation
  • Linsuline, le glucagon et ladrénaline vont agir
    en grande partie sur le métabolisme du glycogène
    en déclanchant la phophorylation/déphosphorylation
    de ces enzymes.

COVALENT REGULATION Active form a Inactive
form b Glycogen phosphorylase -P
-OH Glycogen synthase -OH -P
20
Action du glucagon et de ladrénaline
  • Le glucagon et ladrénaline (hormones
    extracellulaires) vont toutes deux agir sur leur
    tissus cibles via leur liaison à un récepteur
    membranaire spécifique
  • Cette interaction va déclancher une série
    dévènements intracellulaires qui vont culminer
    dans la mobilisation du glucose à partir du
    glycogène.

21
Action du glucagon et de ladrénaline
22
cAMP
23
Action du glucagon et de ladrénaline
24
Action de linsuline
25
Action de linsuline
26
Influence du glucose
27
Diabète
  • Le diabète est une maladie caractérisée par une
    diminution de la capacité que lorganisme possède
    à assimiler le glucose
  • Il existe deux grands types de diabète
  • Type I
  • Insulino-dépendant
  • Causé par une incapacité du pancréas à produire
    de linsuline
  • Traité par linjection régulîère dinsuline
  • Type II
  • Insulino-indépendant
  • Sécrétion de linsuline se fait normalement
  • Causé par une incapacité des cellules cibles de
    linsuline à répondre à lactivation du récepteur
    insuline
  • Retrouvé particulièrement chez les personnes
    obèses
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