Le cycle de Krebs Le cycle de l’acide citrique Le cycle tricarboxylique MÉTABOLISME DES GLUCIDES Présenté par: Bayiga Pierre Aurélien UNIVERSITE DE YAOUNDE I UNIVERSITY OF YAOUNDE I FACULTY OF SCIENCE DEPARTMENT OF BIOCHEMISTRY Sous la supervision du : Professeur Damaris Mandob enyegue

PLAN I.INTRODUCTION II.ORIGINE DE L’ACETYL-COA III.VUE D’ENSEMBLE DU CYCLE IV.BILAN ENERGETIQUE V.CONCLUSION

INTRODUCTION  Les glucides dans la cellule constituent des réserves d’énergie et d’intermédiaires métaboliques; il occupe une position centrale dans le métabolisme. Dans le cytosol des plantes supérieures et des animaux, ; le glucose peut être oxydé par la glycolyse en pyruvate et d’intermédiaires du cycle de Krebs; il peut aussi être oxydé par la voie des pentoses phosphate et être mis en réserve sous forme d’amidon et glycogène, dans certains états physiologiques, redonnent du glucose directement utilisable.

INTRODUCTION Le cycle de Krebs, constitue la dernière étape commune au catabolisme des glucides, des acides gras et des acides aminés.

ORIGINE DE L’ACETYL-COA L’Acétyl coenzyme A (Acétyl CoA) est formé à partir du pyruvate qui est le produit final de la glycolyse et de coenzyme A (CoASH). La réaction peut s’écrire de manière simplifiée : Pyruvate + CoASH + NAD+ Acétyl CoA + CO2 + NADH + H+. Cette réaction est catalysée par le complexe multienzymatique de la pyruvate déshydrogénase (complexe PDH) constitué de 3 enzymes principales. Ce complexe se compose de trois enzymes et de leurs cofacteurs : E1 : La pyruvate déshydrogénase + thiamine pyrophosphate (TPP). E2 : La dihydrolipoyl transacétylase + lipoamide. E3 : La dihydrolipoyl déshydrogénase. + FAD.

ORIGINE DE L’ACETYL-COA L: lipoamide Une fois l’acétyl-CoA produit, il va pouvoir alimenter le cycle de Krebs, La séquence des réactions conduit à l’oxydation complète de l’acétyl-CoA en 2 molécules de CO2 et à la régénération de l’oxaloacétate, accepteur catalytique du cycle

La régulation du complexe de la pyruvate déshydrogénase La production de l’acétyl-CoA à partir du pyruvate étant un processus irréversible, il nécessite un contrôle strict afin de ne pas gaspiller de l’énergie. Le complexe de la pyruvate déshydrogénase est régulé à différents niveaux.  des rapports acétyl-CoA/CoA-SH ou NADH/NAD + élevés inhibent le complexe;  L’activité du complexe est également réduite lorsque la cellule dispose d’énergie en quantité suffisante;  la pyruvate déshydrogénase existe en une forme inactive lorsqu’elle est phoshorylée par une kinase au niveau d’une sérine et une forme active déphosphorylée (autre point de régulation confère support de cours).

VUE D’ENSEMBLE DU CYCLE DE KREBS Les 8 réactions du cycle de Krebs sont catalysées par des enzymes mitochondriales. Tout au long du cycle nous pourrons suivre le devenir des atomes de carbone issus de l’acétyl-CoA et donc du pyruvate (carbone marqué en rouge) A.Condensation de l’acétyl-CoA et de l’oxaloacétate. Catalysée par la citrate synthétase; formation d’un intermédiaire : le citroyl-CoA qui sera ensuite hydrolysé en citrate et en coenzyme A. cette hydrolyse de la liaison thioester libère assez d’énergie pour que la réaction soit irréversible

B. Conversion du citrate en isocitrate. La réaction se fait en deux étapes avec le cis-aconitate pour intermédiaire. Les deux étapes sont catalysées par l’aconitase.

C. Oxydation et décarboxylation de l’isocitrate en α-cétoglutarate. L’isocitrate est oxydé par l’isocitrate déshydrogénase pour former l’oxalosuccinate et générer une molécule de NADH. L’oxalosuccinate reste lié à l’enzyme et perd une molécule de CO2 pour aboutir à l’α-cétoglutarate (α-KG).

D. Décarboxylation de l’α -cétoglutarate en succinyl Coenzyme A. Cette réaction est catalysée par le complexe de l’α-cétoglutarate déshydrogénase dont la structure et le mécanisme d’action sont très proches de celui de la pyruvate déshydrogénase qui permet le passage du pyruvate à l’acétyl-CoA. (autre point de régulation comparable à la pyruvate DHase; inhibée par l’ATP et le NADH

E. Formation du succinate. Le succinate est produit par hydrolyse de la liaison thioester entre le résidu succinyl et le coenzyme A du succinyl-CoA. L’hydrolyse de cette liaison libère une grande quantité d’énergie qui est récupérée en synthétisant une molécule de GTP par phosphorylation d’une molécule de GDP. Cette réaction qui est réversible est catalysée par la succinyl-CoA synthétase ou succinate thiokinase.

F. Oxydation du succinate en fumarate.  La réaction est catalysée par la succinate déshydrogénase qui contrairement aux autres enzymes du cycle est membranaire  la succinate déshydrogénase utilise le FAD et non le NAD+ parce que, dans ce cas, l’énergie de la réaction est insuffisante pour réduire le NAD+.

G. Hydratation du fumarate en L-malate. La réaction est catalysée par la fumarase. Les atomes H et OH issus d’une molécule d’eau sont additionnés en trans sur le fumarate, Le groupement OH se fixant toujours du même côté de la double liaison, seul le L-malate (et non le D-malate) est produit.

H. Oxydation du malate en oxaloacétate. La réaction est catalysée par la malate déshydrogénase qui utilise le NAD + comme transporteur d’hydrogène. Une fois régénéré, l’oxaloacétate peut se condenser à une molécule d’acétyl-CoA et ainsi entamer un nouveau tour de cycle.

BILAN ENERGETIQUE On peut résumer le cycle de Krebs par l’équation suivante : Acétyl-CoA + 3 NAD + + FAD + GDP + Pi + H2O 2 CO NADH + 3H + + FADH2 + GTP + CoA-SH

CONCLUSION