Fiche de révision : Métabolisme alimentaire et jeûne

📋 Plan du Cours

1. Alternance alimentaire et régulation hormonale
2. Anabolisme de la période postprandiale
3. Insuline et échanges postprandiaux
4. Mobilisation du glucose pendant le jeûne
5. Lipolyse et corps cétoniques
6. Protéolyse et adaptation au jeûne
7. Glucagon et échanges intertissulaires
8. Transformation des nutriments et énergie

📖 1. Alternance alimentaire et régulation hormonale

📝 Points essentiels

• L’apport alimentaire humain est discontinu et variable, tandis que la consommation énergétique de l’organisme est globalement permanente.

📌 La période postprandiale correspond à une situation d’anabolisme et de stockage, tandis que le jeûne correspond à une situation de catabolisme et de déstockage.

• Le rapport insuline/glucagon est la variable hormonale essentielle de la régulation du métabolisme énergétique.

💡 Astuce mémo

Insuline : stockage après le repas ; glucagon : déstockage pendant le jeûne.

📖 2. Anabolisme de la période postprandiale

★ À maîtriser

• À partir des glucides et des lipides alimentaires, l’organisme constitue des réserves destinées à être utilisées pendant le jeûne.

Compléments

• Les réserves indiquées sont d’environ 150 g de glycogène hépatique, 300 g de glycogène musculaire et 8 kg de triglycérides dans les graisses.

• Lorsque les réserves de glycogène sont saturées, le foie transforme le glucose en acétyl-CoA puis en acides gras et triglycérides, qui sont transportés par les VLDL vers les graisses.

• Les acides gras alimentaires sont acheminés sous forme de chylomicrons et peuvent être stockés directement dans les graisses ou transformés par le foie en triglycérides transportés par les VLDL.

• Les acides aminés excédentaires sont désaminés, leur azote est éliminé sous forme d’urée et leurs squelettes carbonés peuvent contribuer à la synthèse d’acides gras et de triglycérides.

📖 3. Insuline et échanges postprandiaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Insuline : Glycoprotéine hydrophile de 51 acides aminés, sécrétée par les cellules β des îlots de Langerhans du pancréas et nécessitant un récepteur spécifique pour transmettre son message hormonal.

★ À maîtriser

• L’insuline stimule la constitution des réserves glucidiques et lipidiques, augmente la synthèse protéique et favorise l’utilisation du glucose pour produire de l’ATP.

Compléments

📌 Quand la concentration d’insuline augmente, le nombre de ses récepteurs diminue par augmentation de leur dégradation, ce qui réduit leur demi-vie.

• L’insuline est la seule hormone hypoglycémiante et elle est glycogénique, lipogénique et protéinogénique.

• Sous l’influence de l’insuline, les échanges énergétiques intertissulaires comprennent principalement le transport de triglycérides du foie vers les graisses corporelles et certains muscles sous forme de VLDL.

📖 4. Mobilisation du glucose pendant le jeûne

★ À maîtriser

• Pendant le jeûne, la glycogénolyse hépatique libère du glucose dans le sang, notamment au bénéfice des globules rouges et du cerveau.

• La néoglucogenèse utilise notamment les précurseurs suivants :

  • les lactates
  • l’alanine
  • le glycérol
  • le propionyl-CoA

Compléments

📌 Le glycogène hépatique contribue à maintenir la glycémie, tandis que le glycogène musculaire est mobilisé par le muscle pour ses propres besoins énergétiques.

📖 5. Lipolyse et corps cétoniques

★ À maîtriser

• Pendant le jeûne, la lipase hormono-sensible mobilise les triglycérides des graisses et libère des acides gras dans le sang.

• La cétogenèse produit notamment :

  • l’acétoacétate
  • le 3-hydroxybutyrate
  • l’acétone

Compléments

• Les corps cétoniques sont utilisés par les tissus, notamment les muscles et les reins, et peuvent fournir de l’ATP après leur transformation en acétyl-CoA.

• Les acides gras alimentent le foie et les muscles, tandis que le glycérol libéré des triglycérides peut servir à la néoglucogenèse.

💡 Astuce mémo

TG des graisses → acides gras → corps cétoniques → ATP dans les tissus.

📖 6. Protéolyse et adaptation au jeûne

★ À maîtriser

• Si le jeûne se prolonge, les protéines musculaires sont dégradées en acides aminés, dont les fonctions azotées sont éliminées notamment sous forme d’urée.

Compléments

• Les squelettes carbonés des acides aminés issus des protéines musculaires peuvent contribuer à produire du glucose, de l’ATP ou des corps cétoniques.

📖 7. Glucagon et échanges intertissulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Glucagon : Peptide hydrophile de 29 acides aminés, sécrété par les cellules α des îlots de Langerhans du pancréas et nécessitant un récepteur spécifique pour transmettre son message hormonal.

★ À maîtriser

• Le glucagon régule le métabolisme glucidique hépatique en stimulant la néoglucogenèse et la glycogénolyse.

Compléments

• Les récepteurs du glucagon sont essentiellement situés dans les membranes des hépatocytes, très peu nombreux dans le tissu adipeux et absents dans les muscles.

• Le glucagon abaisse les concentrations de fructose-2,6-bisphosphate et de malonyl-CoA, ce qui favorise la mobilisation des réserves glucidiques et lipidiques pour produire du glucose et des corps cétoniques.

• Le glucagon est une hormone hyperglycémiante et catabolisante, comme l’adrénaline, le cortisol et l’hormone de croissance.

📖 8. Transformation des nutriments et énergie

★ À maîtriser

• Les nutriments absorbés sont transportés vers les organes et tissus, pénètrent dans les cellules et sont progressivement dégradés dans le cytosol en métabolites intermédiaires.

Compléments

• Les métabolites intermédiaires participent aux fonctions de synthèse et de réserve de l’anabolisme.

• La production d’énergie indispensable aux fonctions cellulaires s’effectue finalement dans les mitochondries par le catabolisme énergétique.