Fiche de révision : Métabolisme des glucides

📋 Plan du Cours

1. Glycolyse et rendement énergétique
2. Devenir du pyruvate
3. Régulation de la glycolyse
4. Néoglucogenèse et substrats
5. Stockage du glycogène
6. Dégradation du glycogène
7. Régulation hormonale de la glycémie

📖 1. Glycolyse et rendement énergétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycolyse : Utilisation du glucose dans le cytosol de toutes les cellules pour produire de l’ATP, en conditions aérobies ou anaérobies.

★ À maîtriser

• La première phase de la glycolyse transforme le glucose en pyruvate, puis le pyruvate est soit converti en lactate par fermentation, soit dirigé vers les mitochondries et le cycle de Krebs en aérobiose.

• La phase d’activation à six carbones consomme deux ATP, tandis que l’étape à trois carbones produit quatre ATP, pour un bilan net de deux ATP par glucose.

Compléments

• Une molécule de glucose produit deux molécules de pyruvate au cours de la glycolyse.

• La glucokinase est présente notamment dans le foie et les cellules β du pancréas, tandis que l’hexokinase est une autre enzyme de la glycolyse.

📖 2. Devenir du pyruvate

★ À maîtriser

• En anaérobiose, le pyruvate est transformé en lactate par fermentation lactique sous l’action de la lactate déshydrogénase, qui utilise le NADH comme coenzyme.

• 🔄 En aérobiose, le devenir du pyruvate suit ces étapes :

  1. Le pyruvate subit une décarboxylation oxydative.
  2. La réaction produit de l’acétyl-CoA.
  3. L’acétyl-CoA entre dans le cycle de Krebs.

Compléments

• Le cycle de Krebs produit, 15 ATP par molécule de pyruvate, soit 30 ATP par molécule de glucose.

💡 Astuce mémo

Lactate sans mitochondrie ; acétyl-CoA vers Krebs avec oxygène.

📖 3. Régulation de la glycolyse

★ À maîtriser

• Les trois étapes irréversibles de la glycolyse sont catalysées par l’hexokinase, la phosphofructokinase 1 (PFK1) et la pyruvate kinase.

📌 Un niveau énergétique élevé entraîne une inhibition de la glycolyse par l’ATP, tandis qu’un niveau énergétique bas active la glycolyse par l’AMP.

Compléments

• Lorsque l’ATP inhibe la phosphofructokinase et la pyruvate kinase, le fructose-6-phosphate s’accumule et exerce un rétrocontrôle négatif, favorisant le retour du glucose vers le stockage sous forme de glycogène.

💡 Astuce mémo

ATP élevé freine ; AMP bascule vers la production d’ATP.

📖 4. Néoglucogenèse et substrats

🔑 Notions clés & Définitions

• Néoglucogenèse : Synthèse de glucose à partir de précurseurs non glucidiques, notamment par transformation du pyruvate en glucose.

★ À maîtriser

• Les trois substrats physiologiques majeurs de la néoglucogenèse sont :
  • L’alanine issue de la dégradation des protéines.
  • Le lactate produit par le muscle en anaérobiose.
  • Le glycérol provenant de la lipolyse des triglycérides du tissu adipeux.

Compléments

📌 La néoglucogenèse utilise des enzymes spécifiques pour contourner les trois réactions irréversibles de la glycolyse, mais reprend les mêmes enzymes pour les réactions réversibles.

• L’alanine et le lactate sont d’abord transformés en pyruvate, puis utilisés pour produire du glucose, tandis que le glycérol rejoint la voie au niveau des trioses phosphates.

📖 5. Stockage du glycogène

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycogène : Polymère de glucose constituant une forme de réserve du glucose.

• Glycogénogenèse : Synthèse du glycogène à partir d’unités de glucose.

📝 Points essentiels

📌 Le glucose alimentaire peut être dégradé par la glycolyse ou dirigé vers le foie ou le muscle pour être stocké sous forme de glycogène.

💡 Astuce mémo

Synthétase déphosphorylée stocke ; phosphorylase phosphorylée dégrade.

📖 6. Dégradation du glycogène

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycogénolyse : Dégradation du glycogène, qui libère directement des molécules de glucose-1-phosphate à partir des extrémités non réductrices.

★ À maîtriser

📌 La glycogène synthétase, enzyme clé de la synthèse du glycogène, est active sous forme déphosphorylée.

📌 La glycogène phosphorylase, enzyme clé de la dégradation du glycogène, est active sous forme phosphorylée.

Compléments

• La glycogène phosphorylase catalyse la glycogénolyse et est activée en cas de besoin énergétique.

📖 7. Régulation hormonale de la glycémie

📝 Points essentiels

• La glycogénolyse et la néoglucogenèse augmentent la glycémie, tandis que la glycogénogenèse et la glycolyse la diminuent.

• Le glucagon augmente la glycémie en activant la néoglucogenèse et la glycogénolyse et en inhibant la glycogénogenèse.

• L’insuline diminue la glycémie en favorisant le transport du glucose vers le cytoplasme, en inhibant la glycogénolyse et la néoglucogenèse, et en activant la glycogénogenèse.

💡 Astuce mémo

Glucagon hausse la glycémie ; insuline la diminue.

📊 Tableaux de synthèse

Régulation du glycogène