Véronique Rigot-André TD Glycolyse Véronique Rigot-André veronique.rigot@pharmacie.univ-mrs.fr 04-91-83-56-58

Historique 1897, Martin Hann tente d isoler des protéines de levure en les broyant dans un mortier mauvaise conservation de l ’extrait ajout de sucre Hans Buchner proposa d ’ajouter du saccharose Eduard Buchner montra un dégagement de bulles: fermentation Zymase Eduard Buchner prix nobel 1907 1905 Harden et Young découvrent le besoin de phosphate pour dégrader les sucres 1940 Embden, Mayerhof er Parnes proposent la séquencent de 10 réactions dela voie de la glycolyse

Execice 1 Quelles sont les réactions de la voie de la glycolyse dans lesquelles intervient l ’ATP en tant que substrat ou produit de la réaction?

Comparaison DG et DG° pour les réactions de la glycolyse DG dans les conditions de l ’état standard DG°’ DG dans les conditions des érythrocytes DG’ 40 30 20 10 40 30 20 10 Energie Libre en KJ/mol Energie Libre en KJ/mol -10 -20 -30 -40 -10 -20 -30 -40 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Execice 2 Du Glucose marqué avec du C14 sur le C-1 est incubé avec les enzymes de la glycolyse et les cofacteurs nécessaires. A) Quelle est la distribution du C14 dans le pyruvate qui est formé? (on suppose que l’interconversion du glycéraldéhyde-3 phosphate est très rapide par rapport aux autres étapes) B) Si l ’activité spécifique du substrat (le glucose) est de 10 mci/mM qu ’elle est l ’activité du pyruvate qui est formé

1 2 3 3 2 4 1 5 6

Exercice 3 Pouvez vous prédire les effets de chacune des mutations suivantes sur la glycolyse dans des cellules de foie: a) Perte du site allostérique pour l ’ATP sur la phosphofructokinase b) Perte du site de liaison au citrate sur la phosphofructokinase c) Perte du domaine phosphatase de l ’enzyme bifonctionnelle qui contrôle le niveau du fructose 2,6-biphosphate d) Perte du site de liaison pour le fructose 1,6-bisphosphate sur la pyruvate kinase

a) Perte du site allostérique pour l ’ATP sur la phosphofructokinase Pouvez vous prédire les effets de chacune des mutations suivantes sur la glycolyse dans des cellules de foie: a) Perte du site allostérique pour l ’ATP sur la phosphofructokinase b) Perte du site de liaison au citrate sur la phosphofructokinase c) Perte du domaine phosphatase de l ’enzyme bifonctionnelle qui contrôle le niveau du fructose 2,6-biphosphate d) Perte du site de liaison pour le fructose 1,6-bisphosphate sur la pyruvate kinase augmentation augmentation augmentation diminution

Exercice 4 Quel sont les différentes voies métaboliques que peut emprunter le pyruvate produit par la glycolyse? 1- acétyl coA Entrée dans le cycle de Krebs 2- fermentation alcoolique ou lactique 3- néoglucogénèse

Exercice 5 2 cellules de mammifères identiques sont placées l’une en présence d ’oxygène l’autre en absence. On observe que la seconde consomme plus de glucose que la première Expliquez ce résultat

Utilisation du pyruvate dans les cellules de mammifères Conditions standards pyruvate HCO3 et 36ATP Hypoxie pyruvate Lactate et H+ acidification

La Glycolyse toujours d ’actualité Le PET scan (Positron-emission Tomography) Ganglions supra-claviculaires Ganglions médiastinaux Image en PET scan d ’un patient atteint de lymphome avec du 18fluorodeoxyglucose

Effet Pasteur-Effet Warburg MCF-7 cellules non invasives MDA-MB-231 cellules invasives Augmentation de la consommation de glucose par hypoxie et selon le caractère invasif des cellules cancéreuses P: effet Pasteur W: effet Warburg

Modèle des interactions cellules/environnement dans la cancérisation