CHMI 3226 F Biochimie II - Métabolisme Semaine du 9 octobre Structure et métabolisme des glucides 7. Gluconéogenèse E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Gluconéogenèse Série de réactions permettant la synthèse du glucose à partir d’intermédiaires métaboliques: Intermédiaires de la glycolyse Intermédiaires du cycle du citrate Acides aminés (e.g. alanine) lactate Surtout dans le foie et les reins; Permet de détourner le métabolisme en faveur de la production nette de glucose en temps de famine. E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Gluconéogenèse vs glycolyse E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Gluconéogenèse Problème principal de la gluconéogenèse: à partir du pyruvate, plusieurs réactions de la glycolyse sont irréversibles; Remède: contourner ces réactions! Réactions principales: Synthèse du PEP: deux façons 1. Pyruvate carboxylase converti le pyruvate en oxaloacétate. Ensuite, la Phosphoénolpyruvate carboxykinase converti l’oxaloacétate en PEP; 2.Enzyme malique mitochondriale converti le pyruvate en malate. Ensuite, la malate déshydrogénase cytosolique transforme le malate en oxaloacétate, La PEP carboxykinase catalyse la conversion de l’oxaloacétate en PEP. Fructose 1,6 biphosphatase: converti le F1,6BP en F6P Glucose-6 phosphatase: converti le G6P en glucose. E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Synthèse du PEP 1. Pyruvate carboxylase/PEP carboxykinase Réaction irréversible Activée par l’acétyl-CoA (s’accumule en temps d’abondance) Réaction inhibée par l’insuline (Pourquoi?) E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Synthèse du PEP 1. Pyruvate carboxylase/PEP carboxykinase Réaction inhibée par l’insuline (Pourquoi?) E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Synthèse du PEP 2. Enzyme malique/malate déshydrogénase Enzyme malique: Deux types: Mitochondriale: synthèse du malate à partir du pyruvate Le malate est ensuite transporté dans le cytosol (navette du malate-aspartate); Utilise un NADPH Cytosolique:réaction inverse: Transforme un malate en pyruvate Synthétise un NADPH NADPH + H+ NADP+ CO2 E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Synthèse du PEP 2. Enzyme malique/malate déshydrogénase Permet d’obtenir l’oxaloacétate à partir du malate; Formation d’un NADH L’oxaloacétate produit est ensuite converti en PEP via la PEP carboxykinase. NADH + H+ NAD+ E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Gluconéogenèse vs glycolyse E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Fructose-1,6 Biphosphatase Réaction irréversible dans la cellule Inhibée par l’AMP et le F2,6BP (donc, si ATP est en quantité insuffisante). E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Glucose-6 phosphatase Réaction irréversible; A lieu dans le réticulum endoplasmique: G6P est transporté dans le RE via le transporteur du glucose Glut7. E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Maladie de Von Gierke Deux formes: Donc: Forme 1a: déficience en glucose-6 phosphatase Forme 1b: déficience en transporteur du G6P Donc: Pas de gluconéogenèse Impossible de convertir le glycogène en glucose Taux de glucose sanguin devient dangereusement bas entre les repas. Symptômes: peu de tolérance à la faim; hépatomégalie; retard de croissance; puberté tardive. Peut être contrôlée par un alimentation appropriée. http://www.np.edu.sg/~dept-bio/biochemistry/aab/topics/aab_carboh.htm#vongierke E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Gluconéogenèse à partir d’autres métabolites D’autres métabolites peuvent être utilisés dans la gluconéogenèse, en autant qu’ils peuvent mener à des intermédiaires de la glycolyse: Lactate Alanine Glycérol E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Gluconéogenèse à partir du lactate Chez les animaux, le lactate est produit abondamment de deux façon: Dans les muscles (glycolyse anaérobique) Dans les globules rouges (pas de cycle du citrate) La lactate déshydrogénase permet de convertir le lactate en pyruvate; Le pyruvate sera ensuite transformé en glucose. NAD+ NADH Lactate déshydrogénase E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Le cycle de Cori E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Gluconéogenèse à partir de l’alanine L’alanine peut être convertie en pyruvate via l’alanine transaminase; L’alanine transaminase catalyse le transfert d’une groupe NH3 de l’alanine sur un acide a-cétonique (p.ex: a-cétoglutarate), produisant le pyrurate et un acide aminé; Réaction particulièrement importante dans le muscle: permet de transporter l’ammoniaque (NH3+) du muscle vers le foie, où il sera converti en urée et éliminé. Alanine R-C-COO- O NH3 E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Cycle glucose-alanine E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Gluconéogenèse à partir du glycérol E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010

Régulation de la gluconéogenèse E.R. Gauthier, Ph.D. Université Laurentienne Biochimie II – A2010