Biochimie métabolique : la néoglucogenèse

Thèmes abordés

Biochimie métabolique, néoglucogenèse, étapes mitochondriales, oxaloacétate, glycolyse, cycle de Cori

Résumé du document

Ensemble des voies métaboliques qui synthétise le glucose à partir des acides aminés gluco-formateurs, du lactate, du glycérol ; elle est principalement hépatique, par le rein, ou encore par certains tissus musculaire, nerveux et myocardique.
Au cours du jeûne, les besoins en glucose restent importants. La glycémie est fournie par les réserves en glycogène mais sont limitées. Elle intervient donc alors que les réserves en glycogène sont épuisées et démarre des acides aminés.
Ces acides aminés aboutissent à l' α-cétoglutarate, à l'oxoacétate, au succinyl-coenzyme A et parfois au fumarate. Elle transforme le pyruvate en glucose. Certaines étapes sont identiques à la glycolyse mais trois sont contournées pour le sens inverse.

Extraits

[...] La phospho-énol-pyruvate carboxy-kinase (PEPCK) C'est la première enzyme cytoplasmique de la néoglucogenèse. Bien régulée, elle catalyse la transformation de l'oxaloacétate en phospho-énol- pyruvate ( PEP) avec une décarboxylation et une phosphorylation ( consommation d'une GTP après libération de CO2). (Nglu Ce croisement est régulé par le glucagon qui va empêcher ce PEP de se transformer en pyruvate. Etapes commune avec la glycolyse 1 Phosphoglyérate-mutase (Gly 10) 2 Phosphoglyérate-kinase (Gly 3 Phosphoglycéraléhyde-déshydrogenase (Gly 4 Triose-phosphate-isomérase (Gly7) 5 Aldolase (Gly Fructose-1,6-bisphosphate-1-phosphatase Elle enlève un PO4 3-. [...]

[...] Ces acides aminés aboutissent à l' α-cétoglutarate, à l'oxoacétate, au succinyl-coenzyme A et parfois au fumarate. Elle transforme le pyruvate en glucose. Certaines étapes sont identiques à la glycolyse mais trois sont contournées pour le sens inverse. (Nglu 11) Etapes mitochondriales 1 La pyruvate carboxylase C'est une enzyme qui transforme le pyruvate en oxaloacétate. Pour cela, elle ajoute un carbone. Elle joue deux rôles ; soit anoplérotique en oxaloacétate, soit pour la néoglucogenèse. Elle fonctionne avec un coenzyme lié, propre aux carboxylases : la biotine (Nglu 14). [...]

[...] Ce cycle existe chez les insectes. Cependant il existe un contrôle qui agit sur les différentes enzymes des deux voies. Les étapes initiales sont régulées de façon puissante (Nglu 17) 2 La phospho-fructo-kinase I Stimulée par le fructose-2,6-bisphosphate, l'AMP et l'insuline. Inhibé par le lactate et le glucagon (Gly 30) 3 La fructose-1,6-bisphosphate-1-phosphatase Les éléments qui inhibent la précédente stimulent celle-ci : citrate et glucagon. Elle est inhibée par le fructose-1,6-bisphosphate, l'AMP et l'insuline La pyruvate déshydrogenase Inhibée par l'acétyl-co A 5 La pyruvate-carboxylase Stimulé par l'acétyl–co A 6 Retour sur la fructose-2,6-bisphosphate-2-phosphatase Dans le muscle, l'adrénaline stimule l'activité kinase et stimule la glycolyse alors que dans le foie, le glucagon inhibe la glycolyse. [...]

[...] Seulement 6 liaisons riches en énergie vont être consommées Lactates + 4ATP + 2GTP + 6H2O Glu + 4ADP + 2GDP + 6PO4 + 10 Régulation Elle a lieu au niveau d'enzymes-clés, la phospho-énol-pyruvate-carboxy- kinase et la fructose-1,6-bisphosphate-1-phosphatase (Nglu 16) La PEPK est inhibée par l'AMP et par l'insuline au niveau de sa synthèse. La fructose-1,6-bisphosphate est inhibée par l'AMP et par le fructose-2,6- bisphosphate. Elle est activée par le citrate et le glucagon. Hormone hyperglycémiante. Régulation réciproque de la glycolyse et de la néoglucogenèse Contrôle rigoureux des deux voies La régulation de ces deux mécanismes est importante. [...]

[...] Elle capte HCO3- et en présence d'ATP, elle s'hydrolyse pour se mettre une ADP sur un azote de l'imidazoline de la biotine.Elle va prendre le Π (pyruvate) puis libérer l'oxaloacétate. Elle a 2 sites : {ATP + HCO3-} et {Π}. Grâce à sa chaîne longue, la biotine change de site enzymatique selon son mécanisme ping-pong L'oxaloacétate qui va se former peut donner du citrate (cycle de Krebs) Le contrôle de cette enzyme se fait par l'acétyl-coA. Sa présence va alors être stimulée par cet acétyl-coA. En excès d'ATP, l'oxaloacétate dans la néoglucogenèse. [...]