3. Digestion et transport intra-cellulaire des glucides, et métabolisme du glycogène

Quelle est la première étape globale du métabolisme des glucides alimentaires ?

L'apport d'aliments glucidiques principalement sous forme d'amidon dans le tube digestif.

Comment s'effectue la deuxième étape du métabolisme des glucides ?

Par la digestion enzymatique des polysaccharides et disaccharides en oses simples par des osidases.

Quel est le rôle de la troisième étape du métabolisme des glucides ?

L'absorption intestinale des oses à travers les entérocytes grâce à des transporteurs spécifiques.

Comment s'effectue la quatrième étape du métabolisme des glucides ?

Par le transport des oses dans la circulation sanguine vers les organes cibles.

Où a lieu le stockage post-prandial du glucose excédentaire lors de la sixième étape ?

Sous forme de glycogène dans le foie et les muscles ou converti en triglycérides dans les adipocytes.

Quel est le rôle de la glycogénolyse hépatique en période de jeûne ?

Elle libère du glucose dans le sang pour maintenir stable la glycémie.

Quelles enzymes réalisent l'hydrolyse des liaisons osidiques dans la lumière intestinale ?

Les osidases localisées au niveau de la bordure en brosse des entérocytes.

Comment se caractérisent la spécificité des osidases intestinales ?

Elles sont hautement spécifiques de la nature de l'ose portant le carbone réducteur de sa forme anomérique et de la taille du glucide.

Quelle est la spécificité de l'alpha-amylase salivaire et pancréatique ?

Ce sont des endo-glucosidases qui coupent spécifiquement les liaisons alpha-1-4 des chaînes linéaires d'amidon.

Que produit l'action des alpha-amylases sur l'amidon ?

Du maltose et des dextrines limites qui sont de courtes chaînes ramifiées.

Quelle enzyme hydrolyse spécifiquement les ramifications en alpha-1-6 du glycogène et de l'amidon ?

L'enzyme débranchante ou alpha-1-6-glucosidase.

Quel co-transporteur permet l'entrée active du glucose dans l'entérocyte au pôle apical ?

Le co-transporteur sodium-glucose SGLT.

Quel mécanisme énergétique sous-tend le fonctionnement du transporteur SGLT ?

Un transport actif secondaire utilisant le gradient de sodium établi par la Na+/K+-ATPase basolatérale.

Quel transporteur permet la sortie du glucose de l'entérocyte vers le sang au pôle basolatéral ?

Le transporteur GLUT2 par diffusion facilitée.

Quel est le mode d'action général des transporteurs de la famille GLUT ?

Ils réalisent une diffusion facilitée du glucose dans le sens de son gradient de concentration par changement de conformation.

Quel transporteur GLUT assure l'entrée et la sortie réversible du glucose dans l'hépatocyte ?

Le transporteur GLUT2.

Quelle est l'affinité du transporteur GLUT2 pour le glucose ?

Une faible affinité ce qui lui permet de servir de senseur cellulaire du glucose face aux variations de la glycémie.

Où est localisé principalement le transporteur GLUT4 ?

Dans les adipocytes et les cellules musculaires squelettiques.

Comment est activé le transporteur GLUT4 ?

Par translocation des vésicules cytosoliques vers la membrane plasmique sous l'effet direct de l'insuline.

Quelle est l'affinité du transporteur GLUT4 pour le glucose ?

Une forte affinité spécifique du glucose.

Quelle est la première étape enzymatique de la glycogénogenèse cytosolique ?

La phosphorylation du glucose en glucose-6-phosphate par une kinase.

Quelle enzyme phosphoryle le glucose dans les muscles lors de la glycogénogenèse ?

L'hexokinase qui possède une forte affinité pour le glucose.

Quelle enzyme phosphoryle le glucose dans le foie lors de la glycogénogenèse ?

La glucokinase qui est une isoforme d'hexokinase de faible affinité spécifique du glucose.

Pourquoi la formation du glucose-6-phosphate empêche-t-elle le glucose de ressortir de la cellule ?

Parce que la molécule porte des charges négatives bloquant sa diffusion à travers la membrane.

Quelle réaction chimique réalise l'isomérase lors de la deuxième étape de la glycogénogenèse ?

Une interconversion réversible entre le glucose-6-phosphate et le glucose-1-phosphate.

Quel est l'intermédiaire activé indispensable à la synthèse de la chaîne de glycogène ?

L'UDP-glucose formé à partir de glucose-1-phosphate et d'UTP.

Quelle enzyme catalyse la synthèse de l'UDP-glucose ?

L'UDP-glucose pyrophosphorylase.

Quelle enzyme catalyse l'allongement de la chaîne linéaire de glycogène en ajoutant des résidus en alpha-1-4 ?

La glycogén synthase.

Quel donneur de glucose utilise la glycogén synthase ?

L'UDP-glucose qui libère de l'UDP après transfert.

Quelle enzyme est responsable de la création des ramifications en alpha-1-6 du glycogène ?

L'enzyme branchant ou transférase.

Quelle est la fréquence spatiale des ramifications créées par l'enzyme branchant ?

Environ toutes les 4 à 8 molécules de glucose.

Quel est le bilan énergétique global de la synthèse d'un résidu de glycogène à partir de glucose libre ?

Il consomme deux liaisons riches en énergie (un ATP et un UTP).

Quel est le bilan énergétique global de la synthèse d'un résidu de glycogène à partir de glucose-6-phosphate ?

Il consomme une seule liaison riche en énergie (un UTP).

Par quel mécanisme la glycogène phosphorylase coupe-t-elle les liaisons alpha-1-4 du glycogène lors de la glycogénolyse ?

Par une réaction de phosphorolyse utilisant du phosphate inorganique intracellulaire et non de l'eau.

Quel produit libère directement l'action de la glycogène phosphorylase sur le glycogène ?

Du glucose-1-phosphate.

Jusqu'à quelle distance des points de ramification l'action de la glycogène phosphorylase s'arrête-t-elle ?

Quelques résidus avant les liaisons alpha-1-6 formant les dextrines limites.

Quelles sont les deux activités portées par l'enzyme débranchant lors de la glycogénolyse ?

Une activité transférase alpha-1-4 et une activité alpha-1-6-glucosidase.

Que libère spécifiquement l'activité alpha-1-6-glucosidase de l'enzyme débranchant ?

Un glucose libre.

Quel devenir subit le glucose-6-phosphate issu de la glycogénolyse dans la cellule musculaire ?

Il est directement orienté vers la glycolyse pour produire de l'énergie sous forme d'ATP.

Quelle enzyme spécifique permet au foie de transformer le glucose-6-phosphate en glucose libre ?

La glucose-6-phosphatase.

Où est localisée la glucose-6-phosphatase dans l'organisme ?

Quasiment exclusivement dans le foie (ainsi qu'en infime quantité dans le rein et l'intestin).

Pourquoi le muscle ne peut-il pas exporter de glucose vers le sang lors de la glycogénolyse ?

Parce qu'il est totalement dépourvu de l'enzyme glucose-6-phosphatase.

Quels signaux hormonaux stimulent la glycogénolyse musculaire à visée énergétique ?

Les catécholamines comme l'adrénaline et le déficit énergétique cellulaire (excès d'AMP).

Quels signaux hormonaux stimulent la glycogénolyse hépatique pour restaurer la glycémie ?

Le glucagon et les catécholamines.