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LES GLUCIDES C. VENOT, Laboratoire interhospitalier de Saintonge.

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1 LES GLUCIDES C. VENOT, Laboratoire interhospitalier de Saintonge

2 I. Notion de métabolisme 1. Rappels : atomes, molécules

3 4 atomes Carbone COxygène O HydrogèneHAzoteN Appartiennent à 4 familles : les glucides les lipides les protides les acides nucléiques Rôles Energie Plastique Ou les 2

4 Molécules Les atomes se lient entre eux par des liaisons chimiques et forment une molécule Les atomes se lient entre eux par des liaisons chimiques et forment une molécule Si présence datomes de carbone C Si présence datomes de carbone C Molécules organiques ex : C 6 H 12 O 6, glucose Si absence datomes de carbone C Si absence datomes de carbone C Molécules inorganiques ex : H 2 O, eau

5 Molécules organiques (atomes de C) Molécules simplesM. complexes = unité de base = association de m. simples = unité de base = association de m. simples Ose (monosaccharide) Glycogène (reserve) Acide aminéProtéine Acide grasPhospholipide (graisse) Base azotéAcide nucléique (ADN)

6 Molécule de glucose

7 I. Notion de métabolisme 1. Rappels : atomes, molécules 2.Métabolisme,anabolisme,catabolisme

8 Catabolisme AlimentsNutriments GlucidesOses GraissesAcides gras ProtéinesAcides Aminés Energie ATP CO2, Eau H2O, NH3… digestion

9 = Catabolisme = Ensemble des réactions qui aboutissent à la dégradation des molécules organiques glucides, lipides, protides. Elle saccompagne de libération dE, sous forme dune molécule appelé ATP = Adénosine TriPhosphate

10 Anabolisme Molécules simplesMacromolécules (mol.complexes) OsesPolysaccharides (Glucides) Acides grasLipides Bases azotésAcides nucléiques (ADN) Acides AminésProtéines Energie ATP Energie

11 Anabolisme Anabolisme Ensemble des réactions qui aboutissent à la synthèse de molécules complexes à partir de molécules simples, de nutriments. Elle consomme de lE

12 = est la somme du catabolisme et de lanabolisme. Cest lensemble des réactions cellulaires qui se produisent dans la cellule, ainsi que des échanges dEnergie E qui les accompagnent. Il sagit des réactions de synthèse (fabrication) et des réactions de dégradation des molécules. Métabolisme = est la somme du catabolisme et de lanabolisme. Cest lensemble des réactions cellulaires qui se produisent dans la cellule, ainsi que des échanges dEnergie E qui les accompagnent. Il sagit des réactions de synthèse (fabrication) et des réactions de dégradation des molécules. Le métabolisme indispensables aux grandes fonctions de la vie, Le métabolisme indispensables aux grandes fonctions de la vie, Notion déquilibre entre catabolisme et anabolisme Notion déquilibre entre catabolisme et anabolisme Ex: adulte, enfant

13 I. Notion de métabolisme 1. Rappels : atomes, molécules 2.Métabolisme,anabolisme,catabolisme 3. LEnergie : lATP

14 Lenergie sous forme de molécule dATP Lenergie sous forme de molécule dATP Adénosine Tri Phosphate Adénosine Tri Phosphate Ce nest pas une réserve (contrairement au glycogène) Cest un moyen de transfert dE lors des réactions fournir lénergie nécessaire aux réactions chimiques des cellules. Elle sert à transporter lénergie. ATP + H2O (eau)ADP + P + E (30kJ) L'énergie est donc stockée dans les liaisons adénosine PPP Lenergie sous forme de molécule dATP Lenergie sous forme de molécule dATP Adénosine Tri Phosphate Adénosine Tri Phosphate Ce nest pas une réserve (contrairement au glycogène) Cest un moyen de transfert dE lors des réactions fournir lénergie nécessaire aux réactions chimiques des cellules. Elle sert à transporter lénergie. ATP + H2O (eau)ADP + P + E (30kJ) L'énergie est donc stockée dans les liaisons adénosine PPP

15 ATP, Composé chimique qui a la capacité : ATP, Composé chimique qui a la capacité : - demmagasiner lE libérée au cours du catabolisme de molécules organiques - de la restituer en cas de besoin Ce nest pas une réserve (contrairement au glycogène) Cest un moyen de transfert dE lors des réactions 1Glucose + 2 ADP2 ATP + 2 ac. Pyruvique ATP/ADP est un donneur d'énergie universel, et c'est la principale source d'énergie directement utilisable par la cellule. Seule énergie utilisable par le muscle. ADPénergiecelluleADPénergiecellule

16 I. Notion de métabolisme 1. Rappels : atomes, molécules 2.Métabolisme,anabolisme,catabolisme 3. LEnergie : lATP II. Les glucides ou hydrates de carbone

17 sucres simples = oses = monosaccharides absorbés sans digestion (sucres « rapides ») Glucose Galactose Fructose Ribose, désoxyribose = composant des acides nucléiques (ADN) et de lATP (énergie)

18 Disaccharides = dioses = 2 oses Disaccharides = dioses = 2 oses Maltose = glucose + glucose sucre de lamidon des féculents Saccharose = glucose + fructose sucre de « table » Lactose = glucose + galactose sucre du lait

19 Polysaccharides = sucres complexes Polysaccharides = sucres complexes des végétaux digestion maltose Amidon des végétaux digestion maltose Amylopectine contient 70% damidon mol. Glucose Cellulose : non digérée, rôle de fibres alimentaires dans la constitution des fécès Glycogène : equivalent de lamidon des végétaux polymère du glucose réserve de glucose, dEnergie Dans le foie et cellules musculaires

20 I. I. Notion de métabolisme II. Les glucides ou hydrates de carbone Sucres simples = oses = monosaccharides Disaccharides = dioses = 2 oses Polysaccharides = sucres complexes III. Métabolisme du glycogène Structure

21

22 I. I. Notion de métabolisme II. Les glucides ou hydrates de carbone III. Métabolisme du glycogène 1. Structure 2. Glycogénolyse - Glycogénogénese

23 Vaisseau sanguin glucose Hépatocyte (foie) glucose glycogène glycogénogénèse glycogénolyse Glycémie = taux de glucose dans le sang

24 Foie = rôle central Stocke le glucose en glycogène = glycogénèse Stocke le glucose en glycogène = glycogénèse Synthétise du glucose à partir dautres oses et de précurseurs NON glucidiques, (lipidiques, Acides Aminés)= Synthétise du glucose à partir dautres oses et de précurseurs NON glucidiques, (lipidiques, Acides Aminés)= néoglucogénèse Seul organe (avec le rein) capable de libérer du glucose dans le sang «moteur » de la glycémie Le glycogène est « découpé », dégradé et le glucose libéré dans le sang = glycogénolyse

25 La glycémie = taux de glucose dans le sang FOIE FOIE - - stocke le glucose alimentaire sous forme de glycogène = néoglycogénèse - - Libère de glucose selon les besoins = glycogénolyse - - Transforme lexcès de glucose en lipides (glycérol et acides gras)

26 La glycémie = taux de glucose dans le sang Muscle strié Muscle strié Muscle stocke en glycogène, Ne lutilise que pour ses propres besoins énergétiques. Le glucose libéré à partir du glycogène nest utilisé que par la cellule musculaire

27 I. I. Notion de métabolisme II. Les glucides ou hydrates de carbone III. Métabolisme du glycogène 1. Structure 2. Glycogénolyse – Glycogénogénèse 3. Régulation

28 Glucagon (pancréas) Glucagon (pancréas) Adrénaline (médullo-surrénale) Adrénaline (médullo-surrénale) accélèrent la glycogénolyseAugmentent la glycémie Si la glycémie baisse, Sécrétion dHormones hyperglycémiantes

29 Vaisseau sanguin glucose Hépatocyte (foie) glucose glycogène glycogénolyse Glycémie = taux de glucose dans le sang

30 Insuline (pancréas) Insuline (pancréas) accélèrent la glycogénogénèse diminue la glycémie Si la glycémie augmente, Sécrétion dHormone hypoglycémiante

31 Vaisseau sanguin glucose Hépatocyte (foie) glucose glycogène glycogénogénèse Glycémie = taux de glucose dans le sang

32 I. I. Notion de métabolisme II. Les glucides ou hydrates de carbone III. Métabolisme du glycogène 1. Structure 2. Glycogénolyse – Glycogénogénèse 3. Régulation IV. La Glycolyse = catabolisme des glucides

33 Rôle majeur des glucides = produire de lE Rôle majeur des glucides = produire de lE Energie sous forme dATP immédiatement disponible Energie sous forme dATP immédiatement disponible

34 Le métabolisme du glucose est le seul à produire de lEnergie en présence ou en absence doxygène Le métabolisme du glucose est le seul à produire de lEnergie en présence ou en absence doxygène Glycolyse anaérobie (fermentation) Glycolyse anaérobie (fermentation) Absence doxygène Cerveau, hématie dépendent de ce metabolisme anaérobie Muscle lors deffort violent et brusque Glycolyse aerobie en présence doxygène Glycolyse aerobie en présence doxygène Effort de longue durée

35 la glycolyse est la première chaîne du catabolisme des glucides, elle seffectue dans le cytoplasme et en anaérobie (sans apport doxygène). Elle a comme fonction la synthèse de molécule riche en énergie =ATP, ainsi que la formation de pyruvate qui aura plusieurs destinées En aérobie (avec consommation dO2), le pyruvate aura différents devenirs suivant les besoins de lorganisme : Le pyruvate entrera dans la mitochondrie. soit dans le cycle de Krebs.avec production dATP en grande quantité. Cest la respiration cellulaire Soit Il jouera le rôle de précurseurs pour des réactions de synthèse notamment des lipides et/ou des acides aminés En anaérobie (sans consommation dO2), le pyruvate aura différents devenirs suivant lorganisme dans lequel il se trouve : Chez lHomme, le pyruvate formera de lacide lactique (lactate) par la lactate-déshydrogénase LDH. Le lactate formé est envoyé continuellement vers le foie permettant ainsi une production rapide dénergie lors dun effort important ; une partie de lactate sera également éliminé dans les urines. Chez les levures, le pyruvate formera de léthanol (fermentation alcoolique)

36 glucose pyruvate Acide lactique pyruvate Glucose sanguin Glycogène muscle Glucose foie Dégradé dans le foie Gain= 4 ATP Glycolyse anaérobie Pas dO2

37 Glycolyse aerobie

38 glucose pyruvate Acide lactique pyruvate Glucose sanguin Glucose foie MITOCHONDRIE Gain= 2 ATP Glycolyse anaérobie O2 Glycolyse aérobie O2 Chaine respiratoire Cycle de Krebs CO2 O2 Gain= 38 ATP EAU Consommation dO2 = respiration cellulaire CYTOPLASME

39 Régulation de la glycolyse Besoins energétiques tissulaires qui déterminent le rythme de la glycolyse Besoins energétiques tissulaires qui déterminent le rythme de la glycolyse Rendement énergétique de la glycolyse : Rendement énergétique de la glycolyse : faible pour la G. anaerobie forte pour la G aerobie La disponibilité de précurseurs La disponibilité de précurseurs glucose et glycogène

40 I. I. Notion de métabolisme II. Les glucides ou hydrates de carbone III. Métabolisme du glycogène IV. La Glycolyse = catabolisme des glucides V. La néoglucogénèse = anabolisme

41 Cest linverse de la glycolyse Cest linverse de la glycolyse Synthèse de glucose à partir de précurseurs NON glucidiques Synthèse de glucose à partir de précurseurs NON glucidiques Principalement au niveau du FOIE Principalement au niveau du FOIE Cest quoi

42 Quand? Activée lors de jeûne prolongé et stocks de glycogène ne permettent plus de satisfaire les besoins énergétiques Activée lors de jeûne prolongé et stocks de glycogène ne permettent plus de satisfaire les besoins énergétiques Elle permet de fournir du glucose en permanence, aux organes (dits "organes glucodépendants") comme les globules rouges par exemple, qui ne peuvent pas utiliser les lipides ou les protéines, lorsque les réserves en glycogène se sont épuisées. Elle permet de fournir du glucose en permanence, aux organes (dits "organes glucodépendants") comme les globules rouges par exemple, qui ne peuvent pas utiliser les lipides ou les protéines, lorsque les réserves en glycogène se sont épuisées. glycogène

43 Comment? Précurseurs, source de glucose : Précurseurs, source de glucose : - Lactate (30%) formé au niveau des muscles - Acides aminés (45%) provenant de lalimentation ou de la dégradation des proteines des muscles squelettiques (alanine) - Glycérol qui provient de la dégradation des triglycérides au niveau des cellules adipeuses

44 I. I. Notion de métabolisme II. Les glucides ou hydrates de carbone III. Métabolisme du glycogène IV. La Glycolyse = catabolisme des glucides V. La néoglucogénèse = anabolisme VI. Carrefour métabolique

45 glucose pyruvate Acide lactique pyruvate Glucose sanguin Glucose foie Acides aminés (protéines) Fructose Galactose Mannose (sucres) Carrefour métabolique Glycérol (tissu adipeux) Alanine Glycogène muscle Nucléotides (ADN)

46 I. I. Notion de métabolisme 1. Rappels : atomes, molécules 2. Métabolisme, anabolisme, catabolisme 3. LEnergie : ATP II. Les glucides ou hydrates de carbone 1. sucres simples=oses=monosaccharides 2. Disaccharides = dioses= 2 oses 3. Polysaccharides = sucres complexes III. Métabolisme du glycogène 1. Structure 2. Glycogénolyse – glycogénogénèse 3. Régulation IV. La Glycolyse = catabolisme des glucides 1. Rôles 2. Glycolyse anaérobie ou lactique (fermentation) 3. Glycolyse aérobie (oxydative, en présence doxygène) V. La néoglucogénèse = anabolisme glucidique VI. Carrefour métabolique


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