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[Résolu] Foie, glycolyse et régulation


[Résolu] Foie, glycolyse et régulation

Messagepar Half » 25 Oct 2012, 12:42

Hey !

1) Le foie fait la glycolyse ! Je vous apprend rien là, mais en fait moi au final j'ai du mal à comprendre pourquoi il fait la glycolyse.

Enfin, je sais que c'est pour dégrader le glucose pour faire baisser la glycémie, ça d'accord. Seulement guidi nous fait assez souvent comprendre que la cellule met tout en place pour faire des économies d'énergie, pour que tout soit rentable, pour que tout soit lié.

Or le foie ne peut pas utiliser le glucose comme substrat énergétique, donc où ira l'ATP produit par la glycolyse ?

Donc je suppose qu'il va dégrader le glucose pour former du pyruvate pour ensuite s'en servir pour alimenter la catalyse des AG (car il me semble que les AG sont les substrats énergétiques du foie). Bon ça on est d'accord.
Mais étant donné que la cellule doit faire des économies pourquoi n'a t-elle pas "inventé" une réaction autre que la glycolyse pour former du pyruvate sans production d'ATP puisque de toute façon le foie ne peut pas l'utiliser ?

Pouvez vous m'expliquer cela ? Est-ce que je me trompe totalement et que le foie utilise le glucose comme substrat énergétique ?

2) Alors là on change un peu de sujet, mais c'est un ami qui m'a posé la question et je n'ai pas su lui répondre :
Guidi nous dit souvent que la régulation se fait en amont au niveau d'une réaction irréversible, mais alors concrètement pourquoi avoir fait deux autres "grosses" régulations au niveau de PFK1 et PhK ?

J'imagine bien que c'est plutôt hors programme mais je trouve qu'il est intéressant de comprendre le fonctionnement global de la régulation alors que si on regarde comme ça on pourrait penser qu'une simple régulation en amont pourrait suffire à la cellule.

Par exemple si notre F6P ne devient pas F-1,6-diP que va-t-il devenir ? Il va rester là et attendre ? Pareil pour le PEP ?

Voila c'est un peu long j'en suis désolé, merci d'avance pour vos réponses :)

Bye !
Dernière édition par Half le 25 Oct 2012, 20:07, édité 1 fois.
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Re: Foie, glycolyse et régulation

Messagepar Alistair » 25 Oct 2012, 13:59

Slt ! Ce sont de bonnes questions, je vais t'expliquer un peu le principe du métabolisme glucidique :D

1) Le foie fait la glycolyse après un repas, en phase post prandiale !

Pourquoi ?
:arrow: le glucose de ton tube digestif est absorbé par les entérocytes de tes intestins grâce aux GLUT2. Il passe ensuite dans la veine porte qui relie ton tube digestif à ton foie. Il faut bien réaliser que la concentration de glucose dans la veine porte est très forte car elle transporte TOUT le glucose alimentaire.
Le foie exprime des GLUT2 dont l'affinité pour le glucose est faible (fort Km) mais sa capacité à le transporter est forte (forte Vm) : ça veut dire qu'il faut obligatoirement une très forte quantité de glucose pour que les GLUT2 fonctionnent efficacement. C'est parfait puisque la veine porte t'apporte une très forte quantité de glucose !
Donc une grande quantité du glucose alimentaire entre dans le foie, et une petite partie échappe au foie. Cette petite partie qui s'échappe se retrouve dans la circulation générale, c'est l'hyperglycémie post-prandiale : la concentration de glucose dans le sang général est plus forte que la normale mais elle reste assez modérée (1,6-1,8 g/l disons alors que la normale est à 1g/l). Le glucose arriver jusqu'aux cellules béta du pancréas :arrow: sécrétion d'insuline.
L'insuline va activer la glycolyse et la glycogénogénèse dans le foie : on neutralise le glucose alimentaire provenant de la veine porte.
Le glucose de la circulation générale (celui qui est responsable de l'hyperglycémie) est un peu pris en charge par le foie, mais ce sont surtout les muscles (squ. et card.) et le TA qui vont s'en occuper. L'insuline provoque l'expression des GLUT4 à leur surface : GLUT4 a un faible Km pour le glucose :arrow: même s'il n'est que "faiblement" concentré (hyperglycémie PP dans la circu générale), le glucose entre dans les cellules des muscles, du ceur et du TA :arrow: Le coeur et les muscles font la glycolyse et la glycogénogénèse, le TA fait la glycolyse.
:arrow: On est de retour à la situation de normoglycémie

Ca c'était le rôle général du foie (gérer le glucose alimentaire) mnt si on s'intéresse au devenir du glucose dans le foie, que se passe-t-il ?
:arrow: Tout d'abord, on fait la glycogénogénèse : la priorité est de reconstituer les réserves de glycogène (c'est vital). Ensuite, lorsque les stocks sont reconstitués, on fait la glycolyse.

Pourquoi la glycolyse ?
1) :arrow: Elle va fournir du DHAP qui va être isomériser en Glycérol3P (Glycérol3P DH). Ce dernier va servir à synthétiser des TAG
2) :arrow: Elle va fournir du Pyruvate qui entre dans la mito. Selon les besoins, il va :
- donner de l'acétylCoA (PDH)
- donner de l'Oxalo-actétate (Pyruvate Carbox)
On équilibre la balance entre les deux substrats de la citrate synthase (enzyme 1 du CK)... Car s'il manque un des deux, le CK est bloqué.
Donc on produit du Citrate

Quel devenir pour le citrate ?
:arrow: Généralement, le niveau énergétique du foie est haut car il y a une dégradation permanente d'AG. Du coup le citrate sort de la mito, et devient le substrat de la biosynthèse des AG. Les AG sont stockés sous forme de TAG, empaquetés dans les VLDL et sécrétés dans le sang
:arrow: si la quantité de glucose est très importante, on ne peut pas exclure qu'une partie donne du citrate qui continue son chemin dans le CK pour se faire oxyder et alimenter le CRM :arrow: ATP... Mais c'est faible...

En résumé :
La glycolyse dans le foie a surtout pour rôle de fournir des substrats à la lipogénèse.
Le foie va peu utiliser le glucose comme substrat énergétique dans le sens ou sa dégradation mitochondriale par le CK et la CRM est faible (même si ça se fait un peu, on ne peut pas le nier... Mais le prof simplifie en disant que le foie n'en utilise pas).
Après, le glucose produit tout de même 2 ATP dans le cytosol et un NADH :arrow: donc il contribue aux réserves d'ATP hépatique... Ces ATP seront utilisés par les nombreuses voies de biosynthèse comme la lipogénèse ou la synthèse du Cholestérol...
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Re: Foie, glycolyse et régulation

Messagepar Half » 25 Oct 2012, 14:35

Wha merci beaucoup pour cette superbe réponse !!!

C'est beaucoup plus clair :)

Donc concernant le foie, si un QCM tombe on peut dire qu'il utilise un peu le glucose comme substrat ou il fait vraiment considérer qu'il ne l'utilise pas du tout dans ce but ?

Je ne sais pas si c'est trop en demander, mais as tu une idée pour la deuxième partie de mon post :oops: ?

Dans tous les cas sincèrement c'est vraiment super sympa de prendre autant de temps pour faire une réponse de la sorte, c'est vraiment hyper clair, c'est simple, bref c'est parfait :lool:

Encore merci !
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Re: Foie, glycolyse et régulation

Messagepar Alistair » 25 Oct 2012, 14:49

EDIT : je pense pas qu'il y aura de QCM de ce genre pcq Giudicelli sait bien qu'il y a quand même une petite dégradation complète de glucose dans le foie si la quantité de glucose est très forte. Mais pour faire simple, il vaut mieux considérer que seul les AG sont des vrais substrats pour le foie (+ les AA dans des conditions d'excès très importants).

2) Là aussi c'est une bonne question !

Le problème de la glycolyse c'est qu'elle contient bcp de métabolites qui sont des carrefours métaboliques (c'est à dire qui peuvent quitter la glycolyse pour entrer dans une autre voie). De plus, la glycolyse est une voie assez longue : 10 réactions. S'il n'y avait qu'une seule réaction irréversible au début et 9 réactions réversibles, la glycolyse ne serait pas assez exergonique et les métabolites en aval de la réaction irréversible aurait tendance a quitter la glycolyse assez facilement.

L'hexokinase/glucokinase te donne du G6P, qui peut :
- reproduire du glucose grâce à la G6Pase (Néoglucogénèse)
- donner du G1P, puis de l'UDP Glucose puis du glycogène (Glycogénogénèse)
- donner du G1P, puis de l'UDP Glucose puis du Glucuronate (Voie du Glucuronate)
- inhiber GK dans le foie
De plus le G6P est en équilibre avec le F6P qui peut :
- donner des Glucosamines (Voie des osamines)
- provoquer la translocation de GK dans le noyau
:arrow: Donc il faut absolument avoir une PFK1 qui catalyse une réaction irréversible (exergonique), pour métaboliser très vite ce G6P <=> F6P... sinon ces deux métabolites vont participer à d'autres réactions et on ferait moins de glycolyse !

La Pyruvate Kinase (PK et non PhK attention^^), c'est un peu le même principe ! Entre la PFK1 et la PK, tu n'as que des réactions réversibles dont les substrats peuvent aussi être des carrefours métabolites : notamment le DHAP qui peuvent former du Glycérol3P et le Gald3P qui peut entrer la voie d'interconversion des oses et des pentoses phosphates...
Donc on a mis une réaction exergonique : PK pour tirer la voie vers la production de Pyruvate. Elle transforme bcp de PEP en Pyruvate donc les réactions en amont vont de proche en proche vouloir reformer du Pyruvate !

Après, si tu prends la béta-ox : tu as bien une réaction irréversible au début (AcylCoA DH) qui forme du transenoylCoA... Puis jusqu'à l'AcétylCoA, tu n'as que des réactions réversibles ! Donc tu retombe sur le bon modèle donné par le prof !

Voilà, tout est ok ? ;)
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Re: Foie, glycolyse et régulation

Messagepar Half » 25 Oct 2012, 20:06

C'est vraiment parfait !

Merci sincèrement pour tes deux réponses, ça fait vraiment plaisir d'avoir une réponse aussi claire qui ne laisse planer aucun doute :)

Merci !
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