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La néoglucogenèse
1ière année Pharmacie 2012-2013Biochimie métabolique
Pr Bouhsain Sanae
glycogène
Glycogènogenèse Glycogènolyse
Voie des Pentose phosphate
Ribose, NADPH
glycolyse lactate
H2O+CO2
Oxydation aérobique
Digestion absorption
Aliments
Lactate, acides aminés, glycerol
glucose
néoglucogenèse
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 néoglucogenèseLes précurseurs
La néoglucogenèseà 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
F-6-P F-1,6-BP
ATP ADP
Pi H2O
PFK-1
Fructose-bisphosphatase
3) Du G-6-P au Glucose
• Glucose 6 phosphatase : liée à la membrane du réticulum endoplasmique
des hépatocytes et des cellules rénales
G G-6-P
ATP ADP
Pi H2O
Glucose-6-phosphatase
HK
Cycle glucose-lactate ou
La néoglucogenèseà partir du Lactate des muscles
Cycle glucose-alanine ou
La néoglucogenèseà partir de l’Alanine des muscles
La néoglucogenèseà partir des acides aminés glucoformateurs
La néoglucogenèseà partir du Glycérol
La néoglucogenèserécapitulatif 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 néoglucogenèseRégulation 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 néoglucogenèseRégulation 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 – Déclenchement néoglucogenèse
Action du fructose 2,6 Bisphosphate sur la néoglucogenèse et la glycolyse
et de le glycolyse
Néoglucogenèse: si ATP/ AMP est élevé
Glycolyse: si ATP/AMP est bas
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 néoglucogenèseDéfinition Du glucose au
pyruvateDu 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+++
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