Transcript LES GLUCIDES

LES GLUCIDES
C. VENOT, Laboratoire interhospitalier de Saintonge
I. Notion de métabolisme
1. Rappels : atomes, molécules
4 atomes
Carbone C
Hydrogène H
Oxygène
Azote
O
N
Appartiennent à 4 familles :
les glucides
les lipides
les protides
les acides nucléiques
Rôles
Energie
Plastique
Ou les 2
Molécules



Les atomes se lient entre eux par des liaisons
chimiques et forment une molécule
Si présence d’atomes de carbone C
Molécules organiques
ex : C6H12O6, glucose
Si absence d’atomes de carbone C
Molécules inorganiques
ex : H2O, eau
Molécules organiques (atomes de C)
Molécules simples
= unité de base
M. complexes
= association de m. simples
Ose (monosaccharide)
Glycogène
Acide aminé
Protéine
Acide gras
Phospholipide
Base azoté
Acide nucléique (ADN)
(reserve)
(graisse)
Molécule de glucose
I. Notion de métabolisme
1. Rappels : atomes, molécules
2.Métabolisme,anabolisme,catabolisme
Aliments
Glucides
Graisses
Protéines
digestion
Nutriments
Oses
Acides gras
Acides Aminés
Catabolisme
Energie ATP
CO2, Eau H2O, NH3…

Catabolisme =
Ensemble des réactions qui aboutissent à la
dégradation des molécules organiques glucides,
lipides, protides.
Elle s’accompagne de libération d’E, sous
forme d’une molécule appelé ATP = Adénosine
TriPhosphate
Molécules simples
Macromolécules
Oses
Acides gras
Polysaccharides
(Glucides)
Lipides
Bases azotés
Acides nucléiques (ADN)
Acides Aminés
Protéines
(mol.complexes)
Anabolisme
Energie ATP
Energie

Anabolisme
Ensemble des réactions qui aboutissent à la
synthèse de molécules complexes à partir
de molécules simples, de nutriments.
Elle consomme de l’E



Métabolisme = est la somme du
catabolisme et de l’anabolisme. C’est
l’ensemble des réactions cellulaires qui se
produisent dans la cellule, ainsi que des
échanges d’Energie E qui les
accompagnent. Il s’agit des réactions de
synthèse (fabrication) et des réactions de
dégradation des molécules.
Le métabolisme indispensables aux
grandes fonctions de la vie,
Notion d’équilibre entre catabolisme et
anabolisme
Ex: adulte, enfant
I. Notion de métabolisme
1. Rappels : atomes, molécules
2.Métabolisme,anabolisme,catabolisme
3. L’Energie : l’ATP

L’energie sous forme de molécule d’ATP

Adénosine Tri Phosphate
adénosine
P
P
P
Ce n’est pas une réserve (contrairement au glycogène)
C’est un moyen de transfert d’E lors des réactions
fournir l’énergie nécessaire aux réactions chimiques des
cellules. Elle sert à transporter l’énergie.
ATP + H2O (eau)
ADP + P + E (30kJ)
L'énergie est donc stockée dans les liaisons
 ATP, Composé chimique qui a la capacité :
- d’emmagasiner l’E libérée au cours du
catabolisme de molécules organiques
- de la restituer en cas de besoin
Ce n’est pas une réserve (contrairement au
glycogène)
C’est un moyen de transfert d’E lors des réactions
1Glucose + 2 ADP
2 ATP + 2 ac. Pyruvique
ATP/ADP est un donneur d'énergie universel, et c'est la principale source d'énergie
directement utilisable par la cellule. Seule énergie utilisable par le muscle.
I. Notion de métabolisme
1. Rappels : atomes, molécules
2.Métabolisme,anabolisme,catabolisme
3. L’Energie : l’ATP
II. Les glucides ou hydrates de
carbone

sucres simples = oses = monosaccharides
absorbés sans digestion (sucres « rapides »)
Glucose
Galactose
Fructose
Ribose, désoxyribose = composant
des acides nucléiques (ADN)
et de l’ATP (énergie)

Disaccharides = dioses = 2 oses
Maltose = glucose + glucose
sucre de l’amidon des féculents
Saccharose = glucose + fructose
sucre de « table »
Lactose = glucose + galactose
sucre du lait
Polysaccharides = sucres complexes
Amidon des végétaux digestion maltose

Amylopectine contient
70% d’amidon
600 000 mol. Glucose
Cellulose :
non digérée, rôle de fibres alimentaires
dans la constitution des fécès
Glycogène :
equivalent de l’amidon des végétaux
polymère du glucose
réserve de glucose, d’Energie
Dans le foie et cellules musculaires
I. Notion de métabolisme
II. Les glucides ou hydrates de carbone
Sucres simples = oses = monosaccharides
Disaccharides = dioses = 2 oses
Polysaccharides = sucres complexes
III. Métabolisme du glycogène
Structure
I. Notion de métabolisme
II. Les glucides ou hydrates de carbone
III. Métabolisme du glycogène
1. Structure
2. Glycogénolyse - Glycogénogénese
Glycémie = taux de glucose dans
le sang
glycogénogénèse
glucose
glucose
glycogène
glycogénolyse
Vaisseau sanguin
Hépatocyte (foie)
Foie = rôle central



Stocke le glucose en glycogène = glycogénèse
Synthétise du glucose à partir d’autres oses et de
précurseurs NON glucidiques, (lipidiques, Acides
Aminés)
= néoglucogénèse
Seul organe (avec le rein) capable de libérer du
glucose dans le sang «moteur » de la glycémie
Le glycogène est « découpé », dégradé et le
glucose libéré dans le sang = glycogénolyse
La glycémie = taux de glucose dans le sang

FOIE
-
stocke le glucose alimentaire sous
forme de glycogène = néoglycogénèse
-
Libère de glucose selon les besoins =
glycogénolyse
Transforme l’excès de glucose en
lipides (glycérol et acides gras)
-
La glycémie = taux de glucose dans le sang

Muscle strié
Muscle stocke en glycogène,
Ne l’utilise que pour ses propres besoins
énergétiques. Le glucose libéré à partir du
glycogène n’est utilisé que par la cellule
musculaire
I. Notion de métabolisme
II. Les glucides ou hydrates de carbone
III. Métabolisme du glycogène
1. Structure
2. Glycogénolyse – Glycogénogénèse
3. Régulation
Si la glycémie baisse,
Sécrétion d’Hormones hyperglycémiantes


Glucagon (pancréas)
Adrénaline (médullo-surrénale)
accélèrent la glycogénolyse
Augmentent la
glycémie
Glycémie = taux de glucose dans le sang
glucose
glucose
glycogène
glycogénolyse
Vaisseau sanguin
Hépatocyte (foie)
Si la glycémie augmente,
Sécrétion d’Hormone hypoglycémiante

Insuline (pancréas)
accélèrent la glycogénogénèse
diminue la glycémie
Glycémie = taux de glucose dans
le sang
glycogénogénèse
glucose
Vaisseau sanguin
glucose
glycogène
Hépatocyte (foie)
I. Notion de métabolisme
II. Les glucides ou hydrates de carbone
III. Métabolisme du glycogène
1. Structure
2. Glycogénolyse – Glycogénogénèse
3. Régulation
IV. La Glycolyse = catabolisme des glucides


Rôle majeur des glucides = produire de l’E
Energie sous forme d’ATP immédiatement
disponible
Le métabolisme du glucose est le seul à
produire de l’Energie en présence ou en
absence d’oxygène
 Glycolyse anaérobie (fermentation)
Absence d’oxygène
Cerveau, hématie dépendent de ce
metabolisme anaérobie
Muscle lors d’effort violent et brusque
 Glycolyse aerobie en présence d’oxygène
Effort de longue durée


la glycolyse est la première chaîne du catabolisme des glucides, elle
s’effectue dans le cytoplasme et en anaérobie (sans apport d’oxygène).
Elle a comme fonction la synthèse de molécule riche en énergie =ATP, ainsi
que la formation de pyruvate qui aura plusieurs destinées


En aérobie (avec consommation d’O2), le pyruvate aura différents devenirs
suivant les besoins de l’organisme :
 Le pyruvate entrera dans la mitochondrie .
 soit dans le cycle de Krebs.avec production d’ATP en grande
quantité. C’est la respiration cellulaire
 Soit Il jouera le rôle de précurseurs pour des réactions de synthèse
notamment des lipides et/ou des acides aminés
En anaérobie (sans consommation d’O2), le pyruvate aura différents
devenirs suivant l’organisme dans lequel il se trouve :
 Chez l’Homme, le pyruvate formera de l’acide lactique (lactate) par la
lactate-déshydrogénase LDH. Le lactate formé est envoyé
continuellement vers le foie permettant ainsi une production rapide
d’énergie lors d’un effort important ; une partie de lactate sera
également éliminé dans les urines.
 Chez les levures, le pyruvate formera de l’éthanol (fermentation
alcoolique)
Glycogène
muscle
Glucose
sanguin
Glucose
foie
glucose
pyruvate
Glycolyse
anaérobie
Pas d’O2
pyruvate
Acide lactique
Gain=
4 ATP
Dégradé dans le
foie
Glycolyse aerobie
glucose
Glucose
sanguin
Glycolyse
anaérobie
pyruvate
pyruvate
Acide lactique Gain=
CYTOPLASME
Glycolyse
aérobie O2
MITOCHONDRIE
Cycle de
Krebs
CO2
Glucose
foie
Chaine
respiratoire
Consommation d’O2 =
respiration cellulaire
EAU
2 ATP
O2
Gain=
38 ATP
Régulation de la glycolyse



Besoins energétiques tissulaires qui déterminent
le rythme de la glycolyse
Rendement énergétique de la glycolyse :
faible pour la G. anaerobie
forte pour la G aerobie
La disponibilité de précurseurs
glucose et glycogène
I. Notion de métabolisme
II. Les glucides ou hydrates de carbone
III. Métabolisme du glycogène
IV. La Glycolyse = catabolisme des glucides
V. La néoglucogénèse = anabolisme
C’est quoi



C’est l’inverse de la glycolyse
Synthèse de glucose à partir de
précurseurs NON glucidiques
Principalement au niveau du FOIE
Quand?


Activée lors de jeûne prolongé et stocks de
glycogène ne permettent plus de satisfaire les
besoins énergétiques
Elle permet de fournir du glucose en
permanence, aux organes (dits "organes
glucodépendants") comme les globules rouges
par exemple, qui ne peuvent pas utiliser les
lipides ou les protéines, lorsque les réserves en
glycogène se sont épuisées.
Comment?

-
Précurseurs, source de glucose :
- Lactate (30%) formé au niveau des muscles
- Acides aminés (45%) provenant de
l’alimentation ou de la dégradation des proteines
des muscles squelettiques (alanine)
Glycérol qui provient de la dégradation des
triglycérides au niveau des cellules adipeuses
I. Notion de métabolisme
II. Les glucides ou hydrates de carbone
III. Métabolisme du glycogène
IV. La Glycolyse = catabolisme des glucides
V. La néoglucogénèse = anabolisme
VI. Carrefour métabolique
Glucose
sanguin
Glycogène
muscle
glucose
pyruvate
Nucléotides
(ADN)
pyruvate
Carrefour
métabolique Acide lactique
Glucose
foie
Fructose
Galactose
Mannose (sucres)
Glycérol
(tissu
adipeux)
Acides aminés
(protéines)
Alanine
I. Notion de métabolisme
1. Rappels : atomes, molécules
2. Métabolisme, anabolisme, catabolisme
3. L’Energie : ATP
II. Les glucides ou hydrates de carbone
1. sucres simples=oses=monosaccharides
2. Disaccharides = dioses= 2 oses
3. Polysaccharides = sucres complexes
III. Métabolisme du glycogène
1. Structure
2. Glycogénolyse – glycogénogénèse
3. Régulation
IV. La Glycolyse = catabolisme des glucides
1. Rôles
2. Glycolyse anaérobie ou lactique (fermentation)
3. Glycolyse aérobie (oxydative, en présence d’oxygène)
V. La néoglucogénèse = anabolisme glucidique
VI. Carrefour métabolique