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+++