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La gluconéogenèse

 

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Les besoins énergétiques de l'organisme (ATP) sont normalement couverts par les deux voies de glycolyse, en aérobiose et en anaérobiose :

 

 

Lors d'un effort majeur, l'oxygène disponible dans les muscles et le cerveau diminue et limite la conversion de glucose en énergie via la phosphorylation oxydative. Dans une pareille situation, les muscles produisent de l'acide lactique comme carburant alternatif, le cerveau également. Par rapport aux muscles, le cerveau utilise même 2 x plus de lactate que de glucose. Le lactate utilisé provient partiellement des muscles .

 

 

Ce processus, la gluconéogenèse, se déroule dans le foie et les reins. Elle est énergétiquement très coûteuse (4 ATP!) mais empêche l'acidification des tissus.

 

 

Sommaire :

 

L'input et les réactions de la gluconéogenèse

 

L'output de la gluconéogenèse

 

Le rôle de la gluconéogenèse

 

L'importance de la gluconéogenèse

 

Les risques de la gluconéogenèse

 

Schémas

 

Contenu :

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L'input et les réactions de la gluconéogenèse :

 

Lactate  ---> LDH  --->  pyruvate  ---> pyruvate carboxylase/biotine et ITP + ATP ---> oxaloacétate  ---> PEP  --->  3-phosphoglycérate  ---> 3-phosphoglycéraldehyde  ---> fructose 1.6-phosphate  ---> fructose 6-phosphate  ---> glucose 6-phosphate  ---> glucose  ---> glycogène

 

 

      • du lactate  ---> pyruvate se déroule dans le cytosol

      • du pyruvate  ---> oxaloacétate se déroule dans les mitochondries (nécessite de l'ATP!)

      • de l'oxaloacétate  ---> PEP  ---> glucose se déroule dans le cytosol

 

 

      • le lactate : 60% (recyclage via la glycolyse en anaérobiose) : peut entraîner un déficit de biotine

      • le pyruvate : 5% (via le cycle du citrate-pyruvate)

      • l'alanine : 5% (protéolyse des protéines musculaires (essentiellement) ou alimentaires) : son épuisement peut entraîner :

        • une plus faible gluconéogenèse

        • une diminution de la synthèse de CoA

        • une cétose accrue

        • une faiblesse musculaire : étant donné que l'alanine est une source d'énergie pour les tissus musculaires

        • une hypoglycémie : puisque l'alanine est un régulateur dans le métabolisme des hydrates de carbone

        • une perturbation du transport d'azote (en association avec la glutamine)

      • la glutamine : 10% (idem) : à lire : les éventuelles conséquences d'un épuisement de la glutamine

      • le glycérol : 20% (via la mobilisation de graisses à partir des tissus adipeux ou de l'alimentation) : peut entraîner un amaigrissement

 

 

Voir aussi : "Stress catabolique".

 

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L'output de la gluconéogenèse :

 

Pendant la gluconéogenèse, le glucose est donc formé à partir de protéines et de graisses (des précurseurs non glucidiques tels que acides aminés, lactate, glycérol, pyruvate, ...) :

 

 

 

 

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Le rôle de la gluconéogenèse :

 

Grâce à la gluconéogenèse, l'organisme produit lui-même le glucose qu'il a besoin, même avec un régime 100% sans sucres! La gluconéogenèse sert d'une façon permanente à garder le niveau de glycémie, à garder en balance l'insuline et le glucagon, à activer la glycolyse aérobie avec l'acide lipoïque et la voie des pentoses phosphates. Mais une gluconéogenèse accrue représente une situation de danger pour toutes les fonctions corporelles.

 

Lorsque la glycémie est basse, il est impossible d'arrêter la gluconéogenèse : la glycémie augmentera même avec un régime sans sucres.

 

Lorsque l'insulinémie est basse, et la glycémie relativement élevée, votre glycémie diminuera même si vous ingérez des glucides.

 

Parce que l'insuline n'assure pas ici l'absorption du glucose par les cellules. Ici elle peut arrêter la capacité du foie de produite du glucose (gluconéogenèse).

 

La gluconéogenèse assure un apport de glucose en cas  :

 

 

(peut entraîner ---> un épuisement  du cofacteur, la biotine : cependant, cette vitamine est indispensable dans le cycle d'urée et dans la lipogenèse)

 

Si la gluconéogenèse fait défaut p. ex. dans des situations de stress important : l'organisme peut mobiliser des lipides à partir des réserves adipeuses. La mobilisation de lipides à partir des réserves adipeuses lors d'un état de glucopénie (disponibilité insuffisante de glucose) entraîne l'hydrolyse de graisses en acides gras libres et en glycérol. Ce glycérol pourrait être utilisé ensuite comme précurseur dans le recyclage du glucose via la gluconéogenèse (cercle visqueux).

 

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L'importance de la gluconéogenèse :

 

La gluconéogenèse est

 

 

 

 

 

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Les risques de la gluconéogenèse  :

 

Une gluconéogenèse accrue forme une menace pour le système cardiovasculaire :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      • un déséquilibre entre la glycolyse en aérobiose et en anaérobiose, avec avantage pour cette dernière, entraîne une accumulation d'acide lactique dans les tissus, entraînant ainsi une acidose lactique ; les tissus acidifiés risquent de perdre leurs fonctions normales, ce qui peut induire une situation pathologique.

 

      • la consommation de la biotine comme cofacteur dans la gluconéogenèse accrue ---> épuisement des réserves de la biotine : or, cette vitamine est indispensable dans le cycle d'urée et dans la lipogenèse).

 

        • la consommation de la biotine freine le cycle d'urée : étant donné que celui est couplé au cycle de l'acide citrique, la glycolyse en aérobiose est freinée par rapport à la formation de lactate.

 

        • un retard dans la lipogenèse freine le cycle du citrate-pyruvate  :

          • le citrate non utilisé freine la glycolyse par inhibition allostérique de la phosphofructokinase.

            • l'inhibition de la glycolyse en aérobiose peut aussi avoir une influence sur la voie des pentoses phosphates (PP) (cette voie dépend de la glycolyse);

              • la voie PP est indispensable, avec le cycle de citrate-pyruvate, pour l'apport suffisant de NADPH nécessaire dans la lipogenèse.

 

 

 

Voir aussi : Le terrain, Le profil du stress

 

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   Schémas  :

 

                                          

La gluconéogenèse

 

 

 

 

Gluconéogenèse : La formation de glucose à partir de précurseurs non glucidiques tels que acides aminés, lactate, glycérol, pyruvate...                   

 

 

 

 

 

Le dihydroxy acétone phosphate (DHAP) peut former des triglycérides avec des acides gras (métabolisme lipidique)

 

 

 

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