La néoglucogenèse 1ière année Pharmacie 2012-2013 Biochimie métabolique Pr Bouhsain Sanae

glycogène Glycogènogenèse Glycogènolyse Aliments lactate glycolyse Digestion absorption glucose Oxydation aérobique Lactate, acides aminés, glycerol H2O+CO2 néoglucogenèse Voie des Pentose phosphate Ribose, NADPH

Plan Introduction 1- Les réactions de la néoglucogenèse 2- Le bilan énergétique 3- La régulation 4- Les principales anomalies Conclusion

Introduction La néoglucogenèse ou gluconéogenèse : ensemble des réactions qui permettent la synthèse du glucose à partir de précurseurs non glucidiques Il n’existe pas de glucides essentiels

Les principaux précurseurs: le Pyruvate/ lactate (1/3): Proviennent des globules rouges et des cellules musculaires Alanine (1/3) Provient des cellules musculaires le glycérol (1/12): Provient catabolisme des triglycérides (alimentaires, tissu adipeux, des lipoprotéines circulantes) Diverses molécules: aa glucoformateurs: aliments, protéines tissulaires Propionate: catabolisme des AG à nombre impair de C Site: foie (rein uniquement si jeûne prolongé)

La néoglucogenèse intervient pendant le jeûne:

1- Les réactions de la néoglucogenèse

La néoglucogenèse n'est pas l'inverse de la glycolyse: Utilise en sens inverse les réactions réversibles de la glycolyse Ne peut utiliser les 3 réactions irréversibles : doit les contourner par des réactions spécifiques Localisation des réactions de la néoglucogenèse: Mitochondrie, Cytoplasme, Réticulum endoplasmique

La néoglucogenèse Les précurseurs

La néoglucogenèse à partir du pyruvate 12 réactions 8 réactions réversibles: communes avec glycolyse 4 réactions catalysées par enzymes clés irréversibles Enzymes irréversibles de la glycolyse Réactions correspondantes au cours de la néoglucogénèse Glucokinase ou hexokinase Du G6P au glucose PFK1 Du F1,6P au F6P Pyruvate kinase Du pyruvate au PEP

1- Du Pyruvate au PEP Transport du pyruvate du cytoplasme vers mitochondrie L’OAA ne peut traverser membrane mitochondriale utilisation des isoenzymes mitochondriales et cytoplasmiques de la MDH

2) Du F-1,6-BP au F-6-P

3) Du G-6-P au Glucose Glucose 6 phosphatase : liée à la membrane du réticulum endoplasmique des hépatocytes et des cellules rénales

La néoglucogenèse à partir du Lactate des muscles Cycle glucose-lactate ou

La néoglucogenèse à partir de l’Alanine des muscles Cycle glucose-alanine ou

La néoglucogenèse à partir des acides aminés glucoformateurs

La néoglucogenèse à partir du Glycérol

La néoglucogenèse récapitulatif des précurseurs

2- Bilan énergétique

La synthèse d’une molécule de glucose à partir de 2 molécules de pyruvate consomme: 2 NADH,H+ et l’équivalent de 6 ATP

3- Régulation de la néoglucogenèse

Régulation réciproque de la néoglucogenèse et de la glycolyse Régulation réciproque des 2 processus: les ajuster en fonction: de l’état énergétique des besoins cellulaires ou des tissus. Les deux processus ne répondent pas aux mêmes objectifs : la glycolyse: production de l’énergie la néoglucogenèse : conservation de l’énergie Principal signal qui règle cette régulation: rapport ATP/AMP: Glycolyse: si ATP/AMP est bas Néoglucogenèse: si ATP/ AMP est élevé Moyens: régulation réciproque des enzymes clés

Enzymes clés de la néoglucogenèse Régulation allostérique Pyruvate carboxylase: régulation allostérique - Activateur: Acétyl CoA PEP carboxykinase: Pas de régulation allostérique Fructose-1,6 bisphosphatase: régulation allostérique Activateurs: ATP, Citrate Inhibiteur: fructose 2,6 biphosphate+++ Glucose-6-phosphatase:Pas de régulation allostérique

Enzymes clés de la néoglucogenèse Régulation hormonale: glucagon À distance d’un repas, glycémie , glucagon sécrété par le pancréas endocrine: induit la synthèse d’enzymes-clés de la néoglucogenèse: PEP carboxykinase Fructose 1,6 biphosphatase phosphorylation d’enzymes via PKA (protéine kinase dépendante de l’AMPc) Active la triglycéride lipase: hydrolyse des triglycérides Catabolisme des AG en acétyl-CoA Déclenchement néoglucogenèse activation de la fructose 2,6 biphosphatase: fructose 2,6 biphosphate

Action du fructose 2,6 Bisphosphate sur la néoglucogenèse et la glycolyse

Glycolyse: si ATP/AMP est bas et de le glycolyse Glycolyse: si ATP/AMP est bas Néoglucogenèse: si ATP/ AMP est élevé

4- Anomalies de la néoglucogenèse

Déficit en Pyruvate Carboxylase (PCD) Maladie Héréditaire rare du Métabolisme Transmission autosomique récessive Décrite en période néonatale; jamais chez l’adulte car pronostic fatal. Symptomes: hypoglycémie et une acidémie lactique lors de courtes périodes de jeûne lethargie , vomissement, mouvements anormaux….

La néoglucogenèse: ce qu’il faut retenir

Glycolyse néoglucogenèse Définition Du glucose au pyruvate Du pyruvate au glucose Localisation Cytoplasme Tous tissus Cyt, mitoch, RE Foie, Rein Réactions 10 12 Réactions spécifiques Hexokinase Phosphofructokinase1 Pyruvate Kinase Glucose 6 Pase Fructose 1,6biphosphatase PEP carboxykinase Pyruvate carboxylase Bilan énergétique Production: 2ATP et 2 NADHH+ Consommation 4ATP, 2GTP et 2 NADH,H+ Régulation réciproque de la néoglucogenèse et de la glycolyse+++