Pratiquement tout l’ATP a été utilisé au niveau cellulaire-> glycolyse
La cellule a besoin de fabriquer de l’ATP.
La voie de la glycolyse va fonctionner pour satisfaire les besoins en ATP.La phosphorylation oxydative est activée.
Les besoins en ATP et en précurseur biosynthétiques sont satisfaits.
La glycolyse est ralentie.
L’excès de pyruvate est retransformé en glucose par la néoglucogenèse, puis transformé en glycogène pour être stocké au niveau hépatique.
Rôle de la PFK 2 :
Elle a un rôle bifonctionnelle de kinase/phosphatase.
Elle peut catalyser 2 réactions opposées en fonction de la phosphorylation de l’enzyme.
Elle est contrôlée par les concentrations en fructose 6P.
En fonction de la concentration en fructose 2-6 bisP dans la cellule, elle va pouvoir réguler de façon fine les deux voies de la glycolyse et de la néoglucogenèse.
Lorsque la PFK 2 est déphosphorylée, elle active l’activité kinase, ce qui induit la synthèse de fructose 2,6Bis-P, qui va activer la PFK 1.
→ Activation de la glycolyse.
J. Régulations Hormonales
La régulation allostérique est médiée par des H qui vont réguler la concentration en glucose cellulaire et plasmatique.
Ces hormones sont l’insuline et le glucagon qui sont toutes 2 synthétisées dans le pancréas.
1) L’Insuline
L’insuline est une hormone hypoglycémiante.
Elle est sécrétée lorsque le taux de glucose dans le sang est haut et augmente l’entrée de glucose dans les tissus périphériques (muscles)ou après un repas abondant. Elle est secrétée en période post-prandiale.
Elle stocke le glucose sous forme de glycogène.
Elle active la glycolyse et la synthèse de glycogène(sucres de réserves dans le foie et les muscles) Elle inhibe aussi la néoglucogenèse.
Pathologie :
Incapacité de produire de l’insuline entraine des niveaux élevés de glucose dans le sang (diabète).
L’insuline induit une déphosphorylation de Phosphofructokinase 2 : - Ce qui déclenche l’activité kinase,
- À l’origine de la production de Fructose 2,6B-P,
→ On a alors une activation de la glycolyse et blocage de la néoglucogenèse.
2) Le Glucagon
Le glucagon est une hormone hyperglycémiante.
Il est sécrété lorsque le taux de glucose dans le sang est bas.
Il active la dégradation de glycogène et active la néoglucogenèse dans le foie.
Tout ceci augmente la libération de glucose du foie dans le sang.
Le glucagon bloque l’utilisation du glucose et active sa production Il induit une Phosphorylation de PFK 2,
- Cela déclenche l’activité Phosphatase,
- Qui entrainera une déphosphorylation de Fructose 2,6B-P,
- Et donc une élimination de l’activateur de la glycolyse (qui est aussi inhibiteur de la néoglucogenèse).
IV. Métabolisme du glycogène
Le glycogène est une forme de mise en réserve de glucose qui va être hydrolysé très rapidement lors de sa dégradation.
Il représente la majeure partie des sucres stockés chez les mammifères. Chez l’Homme, le glycogène représente la majeure partie des sucres stockés essentiellement au niveau hépatique ou encore dans les muscles. C’est un polyglucose ramifié.
Chez les animaux, le glycogène et les acides gras sont les 2 sources les plus importantes d’énergie au niveau cellulaire.
Les AG qui ne pouvant pas être transformés en glucose, l’énergie fournie par les AG au niveau des muscles est un processus beaucoup plus lent par rapport à l’utilisation du glycogène. La structure très branchée de glycogène permet d’obtenir des molécules de glucose très rapidement. Ramification relativement importante.
A) Synthèse du glycogène
Le glycogène est synthétisé à partir du glucose 6-phosphate(2e intermédiaire de la glycolyse).
Il existe plusieurs enzymes qui vont participer à la synthèse du glycogène.
La première est une phosphoglucomutase. Elle va isomériser une molécule de glucose 6-phosphate en glucose-1-phosphate.
Le glucose-1P est activé sous forme
d’UDP(uridinediphosphate) glycose qui est le précurseur immédiat de la molécule de glycogène. C’est en fait l’amorce nécessaire pour pouvoir fabriquer du glycogène au niveau des cellules hépatiques.
Cette réaction est catalysée par l’UDP-glucose phosphorylase avec de l’UTP → production d’une molécule de pyrophosphate par molécule d’UDP utilisée.
Il s’agit d’une réaction RÉVERSIBLE. → Élongation de la chaine
La molécule de glucose est alors incorporée dans une molécule de glycogène.
Cette réaction est catalysée par la glycogène synthase avec formation d’une liaison de type 1-4transglycosylase.
Lors de cette réaction il y aura libération d’une molécule d’UDP.
La molécule de glycogène étant ramifiée, va faire intervenir d’autres enzymes qui vont permettre de former d’autres ramifications avec des liaisons de type 1-6transglycosylase.
→ Formation des chaines latérales
▪ Enzyme branchante
▪ Formation des liaisons alpha-1,4
A 1,4 a1,6 transglycosylase ou enzyme branchant.
B. Dégradation du glycogène
Dégradation du glycogène : elle n’est pas la voie inverse de la synthèse du glycogène. On va avoir des molécules de glucose 1-P qui vont être ainsi produits lors de la dégradation. Elles sont formées à partir les extrémités des
ramifications sous l’action de phosphorylase en présence de phosphates inorganiques. Il y a une scission d’une liaison de type α 1-4. Cette enzyme est spécifique de ces liaisons et son action s’arrêtera lorsqu’elle atteindra une molécule de glucose située à 4 molécules de glucoses de la liaison α 1-6
L’action de la glycogène phosphorylase est complétée par des enzymes débranchantes : lorsque l’enzyme principale a permis l’obtention du glucose 1-P elle s’arrête. Il va y avoir ce fragment qui reste et qui va à nouveau être débranché pour se mettre sur le chainon principal ce qui va permettre de pouvoir à nouveau d’être hydrolysé en glucose 1-P par l’enzyme principale. L’enzyme clef sera la glycogène phosphorylase.La dernière étape permet d’obtenir du glucose et du phosphate inorganique.
L’enzyme clé de la régulation de la dégradation du glycogène est la glycogénèse phosphosrylase.