Biochimie métabolique : le cycle de Krebs

Thèmes abordés

Biochimie métabolique, cycle de Krebs, régulation du cycle de Krebs, voie métabolique, mitochondrie

Résumé du document

Le cycle de Krebs est la voie métabolique de la mitochondrie qui oxyde l'acétyl-coA en HCO3- en présence de coenzymes qui transportent les hydrogènes vers la chaîne respiratoire mitochondriale. On appelle aussi le cycle tricarboxylique ou cycle du citrate. Il consomme de l'acétate, qui produit du CO2 en HCO3- et des coenzymes réduits transférés vers la chaîne respiratoire mitochondriale. C'est un cycle, il nécessite juste un apport en acétyl-coenzymeA.

Extraits

[...] Le glucagon et l'adrénaline agissent à l'inverse La synthèse de glycogène donne 2 PO4 Le glycogéne incorpore des molécules et UTP). Une seule liaison riche en énergie de l'UTP est utilisée. La glycogènolyse ne consomme qu'une liaison pour 10 glucoses. Au niveau du branchement, le glucose ne va pas être phosphorylé. C'est comme si 0,1 liaison riche en énergie était consommée. Bilan des deux voies : 1,1 liaison riche en énergie. Le bilan de la mise en réserve du glycogène est 1,1 soit 97%. Le rendement est important. Il consomme peu de liaisons riches en énergie. [...]

[...] (Krebs 10) [oxaloacétate]≈ 10 M Bilans Acétyl-coA + 3 NAD + FAD + ADP(GDP) + PO43- + 2 H2O 2 CO2 + 3 NADH + 3 + FADH2 + CoA-S-H + ATP(GTP) FADH2 = 2 ATP 1 GTP= 1 ATP (échange facile) 3 NADH = 9 ATP Soit 12 ATP par tour de cycle dans les conditions standards Régulation du cycle de Krebs 1 La citrate synthase Elle est inhibée allostériquement par l'ATP et par une forte concentration en citrate. Elle est sensible à la concentration en glucose dans les hépatocytes 2 L'isocitrate-déshydrogénase Elle est inhibée allostériquement par NADH (inhibiteur compétitif avec NAD+) et par l'ATP. Son activité est activée par l'ADP L'α-cétoglutarate-déshydrogénase Elle est inhibée par ses produits, le succinyl-coenzymeA, le NADH et par l'ATP. Ainsi lorsque l'environnement énergétique est élevé, le cycle est bloqué. Dans ces conditions, l'acétyl-coenzymeA ne rentrera pas. [...]

[...] Le succinyl-coenzymeA permet la production de porphyrines. L'oxaloacétate permet la synthèse d'acides aminés, d'urée, de glucose. Il faut remplir ce cycle par des réactions anaplérotiques. Le cycle de Krebs a un rôle amphibolique (à la foie catabolique et anabolique). Dans certaines conditions, le pyruvate peut donner de l'oxaloacétate. La transamination des acides aminés produit l'α-cétoglutarate et l'oxaloacétate. Le succinyl-coenzymeA peut être donné par la dégradation d'isoleucine, de valine et de méthionine. Sa régulation (Ggène 10) fait intervenir deux formes A et chacune ayant un état tendu et relâché. [...]

[...] Elle existe sous deux formes iso-enzymatique purement mitochondriale (NAD) et à la fin cytosolique et mitochondriale (NADH) intervenant dans le métabolisme des acides gras (Krebs L'α-cétoglutarate-déshydrogénase et succinyl-coenzymeA-synthétase Elle a la même action que la pyruvate-déshydrogénase qui fonctionne avec les même cofacteurs et les même réactions ( Krebs 6). Elle produit du succinyl-coenzymeA qui va être transformé en succinate par une succinyl- coenzymeA-synthétase qui fonctionne avec le GDP, coenzyme libre phosphorylé en GTP libérant le coenzyme A.La liaison riche en énergie est ainsi récupérée par le GDP. G est faiblement endergonique (Krebs 7). Très peu de chaleur se dégage. [...]

[...] Par contre, la forme déphosphorylée va être indépendante de la glycémie. L'insuline la stimule, permettant l'accumulation du glycogène La protéine-phosphatase 1 Elle catalyse des déphosphorylations de la phosphorylase kinase et glycogène synthase. La première est alors moins active. L'autre l'est plus. Cette même enzyme régule à la fois la synthèse et la dégradation de glycogène. Elle est inactivée par le glucagon et l'adrénaline. Activée par l'insuline, c'est un médiateur coordonnant des deux voies antagonistes. Le glucose-6-phosphate active la synthèse de glycogène et inactive sa dégradation. [...]