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FACULTE DE MEDECINEFACULTE DE MEDECINE

PIERRE & MARIE CURIE PIERRE & MARIE CURIE

PCEM1

CAHIER D’EXERCICES
de BIOCHIMIE

2005-2006

EDITE PAR LES ENSEIGNANTS DE BIOCHIMIE

5. Métabolisme

Glucido-

Lipidique

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Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 2

Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

CAHIER D’EXERCICES POUR PCEM1

BIOCHIMIE

V . M E T A B O L I S M E
G L U C I D O - L I P I D I Q U E

S O M M A I R E
Page

1. MMétabolisme du glycogène …………………………. 3

2. Néoglucogenèse, Voie des Pentoses ...…..……. 4

3. MMétabolisme des lipides ...………………..…........... 6

4. Régulations du métabolisme des glucides

et des lipides en physiopathologie ...…..……...... 9

5. QQ C M ......……....…...….…………………….......….......… 1 4

6. AAnnales…....…...…..……………………….....…...…......... 2 2

Schéma de couverture :
Régulation par cascade de phosphorylation de la glycogénolyse
(d’après « The cell : a molecular approach, G.M.Cooper »)

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Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 11

Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

4.7.2 Soit le palmitoyl-CoA : CH3 - (CH2)11 - CH2 - CH2 - CH2 - C - S CoA

O

• Combien a-t-il fallu de liaison(s) riche(s) en énergie d’ATP pour former la liaison acyl-
thioester ? Justifier votre réponse.

4.7.3 Que se passe-t-il en l’absence de carnityl palmitoyl transférase (CPT 1) ? Justifier
votre réponse.

• Existe-t-il dans la cellule un inhibiteur physiologique de la CPT 1 ? Si oui, citer le
et dire dans quelle circonstance physiologique ses effets seront sensibles.

4.7.4 Soit le composé suivant : CH3 - C - CH2 - COOH

O

• Quel est son nom ?

• Quelle est la molécule à 2 carbones qui lui a donné naissance ? Combien en faut-il
pour le synthétiser ? Dans quel(s) organe(s), dans quel compartiment cellulaire et dans
quelle circonstance a lieu cette synthèse ?

• Quels sont les dérivés auxquels il donne naissance ? Au cours de quels types de
réaction?

• Quel est le devenir du composé initial ?

4.8 Sujet de révision 1
A. Soient les voies métaboliques suivantes présentes dans la cellule hépatique :

Gal

G

F

Gal

Glycogène n Glycogène n+1

UTP

G

F

Dihydroxy

acétone
phosphate

GLUT2

Glycérol Glycérol

UDP-Gal

G-1P
ATPATP

F-6P

ATPATP

ATPATP

ATP

Membrane

plasmique

ATP

Cellule hépatique

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Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 12

Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Indiquer dans chaque case blanche le nom ou la structure de la molécule correspondante. Les

noms abrégés sont admis pour les coenzymes et les nucléotides, G = Glucose, Gal = Galactose,

F= Fructose.

B. On s’intéresse au métabolisme énergétique du muscle cardiaque en situation post-
absorptive, chez un sujet au repos
1- Chez un sujet en bonne santé
- Indiquer le substrat métabolique qui représente la source majeure d’énergie
- Indiquer son tissu d’origine et le nom de la voie métabolique ayant permis de le

produire dans cette situation

- Quel autre type de substrats peut être utilisé en situation post-absorptive tardive ?
- Indiquer le tissu d’origine et le nom de la voie métabolique ayant permis cette production

dans cette situation

2- En pathologie, l’hypertrophie cardiaque (gros cœur) s’accompagne d’un état d’hypoxie
(carence relative en oxygène) du muscle cardiaque
- Dans ces conditions, quelle autre voie métabolique va être utilisée dans la cellule

cardiaque pour produire de l’énergie ?

- Quels sont les produits qui vont être libérés par la cellule cardiaque ?

- Quel est leur devenir métabolique dans cette situation post-absortpive ?

4.9 Sujet de révision 2

Pour explorer le métabolisme glucidique chez l’homme, on pratique une épreuve dite

« hyperglycémie provoquée par voie orale » qui consiste à donner à boire une solution de glucose

(75g) chez un sujet en situation post-absorptive (12 heures après un repas) et à mesurer dans le

sang la concentration de différents composants avant (temps 0) et après (temps 30 minutes, 1

heure et 2 heures) prise de glucose.

La courbe 1 ci-dessous représente la
concentration du glucose dans le sang (glycémie)

chez un sujet sain

(1g/l = 5,5 mmol/l)

La courbe 2 représente la variation du taux
d’insuline circulante chez ce même sujet

La courbe 3 représente la variation du taux

d’acides gras libres circulants chez ce même sujet

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Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 21

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6. ANNALES du CONCOURS

QCM 2005

1. Les corps cétoniques :

a. Les corps cétoniques sont produits par l’intestin.

b. Les corps cétoniques sont utilisés par les
muscles oxydatifs.

c. Le 3-phosphoglycérate est un des corps

cétoniques.

d. L’acétyl-CoA est le précurseur des corps
cétoniques.

e. Le cerveau ne peut pas utiliser les corps

cétoniques pour ses besoins énergétiques.

2. Le glycogène et sa régulation hormonale :

a Le glycogène est une forme de réserve du
glucose.

b. Le glucagon active la glycogénolyse musculaire.

c. Les catécholamines (adrénaline et noradrénaline)
inhibent la glycogénolyse musculaire.

d. Le foie est le principal organe qui peut fournir du

glucose aux autres organes à partir du glycogène.

e. L’insuline favorise la mise en réserve du glucose
sous forme de glycogène.

3. Synthèse et dégradation du glycogène :

a La phosphorylase kinase est activée par le

calcium.

b. L’insuline inhibe la glycogène synthase.

c. La glycogène phosphorylase est activée par la

phosphorylase kinase.

d La glycogène synthase est inhibée par la
phosphorylase kinase.

e. La protéine kinase AMPc dépendante (Protéine

kinase A) phosphoryle et active la phosphorylase
kinase.

4. Métabolisme musculaire :

a Toutes les fibres musculaires peuvent utiliser les
acides gras.

b Le transporteur de glucose GLUT 4 dans les

muscles au repos n’est pas sur la membrane
cellulaire en l’absence d’insuline.

c. Les muscles glycolytiques transportent le glucose

par le transporteur GLUT 2.

d Les muscles oxydatifs n’ont pas de mitochondries.

e. Les muscles glycolytiques ont d’importantes

réserves de glycogène.

5. Le tissu adipeux (I)

a Les triglycérides contenus dans les adipocytes
sont la principale forme de stockage des graisses.

b. L’adipocyte possède une glycérol kinase très

active.

c. Un triglycéride est synthétisé en estérifiant une
molécule de glycérol par trois acides gras libres.

d La lipase hormono-sensible est activée par les

catécholamines.

e. La lipolyse fournit pour chaque molécule de

triglycérides une molécule de glycérol et trois acides
gras.

6. Le tissu adipeux (II):

a En période post-prandiale, le glucose est transporté
dans l’adipocyte par le transporteur GLUT 4

b. La lipolyse est activée par l’insuline.

c. La lipoprotéine lipase hydrolyse les triglycérides des
lipoprotéines (chylomicrons et VLDL).

d L’insuline en stimulant la glycolyse dans l’adipocyte
favorise la synthèse des triglycérides.

e. La lipoprotéine lipase est exportée de l’adipocyte

vers la face interne de l’endothélium vasculaire.

7. La lipogénèse :

a La lipogénèse hépatique est active en période post-
absorptive.

b.La synthase des acides gras est une protéine qui

possède au total trois activités enzymatiques
différentes.

c.Le NADPH + H
+
nécessaire à la synthèse des acides

gras est produit en partie grâce au cycle des pentoses-

phosphates.

d La réaction de synthèse de l’acétyl-CoA à partir du
pyruvate est cytoplasmique.

e. Le malonyl-CoA est issu de la condensation d’un

acétyl-CoA et d’un oxaloacétate.

8. Les sucres dans l’hépatocyte (cellule hépatique) :

a Le fructose est transporté dans l’hépatocyte par le
transporteur GLUT 2.

b Le métabolisme du fructose dans l’hépatocyte

commence par la phosphorylation du fructose en
fructose-6-phosphate.

c Le fructose est préferentiellement orienté vers la
synthèse de glycogène.

d Un des produits du métabolisme du galactose dans
le foie est le glucose-1-phosphate.

e.Le métabolisme hépatique du galactose nécessite la

présence d’UDP-glucose.

9. La ß-oxydation des acides gras.

a La ß-oxydation des acides gras est une voie
métabolique mitochondriale.

b La ß-oxydation des acides gras à chaîne longue

nécessite la présence de carnitine.

c La ß-oxydation des acides gras s’accompagne de la
production de NADH+H

+
et de FADH2.

d Le malonyl-CoA est un activateur puissant de la ß-

oxydation des acides gras.

e La ß-cétothiolase est impliquée exclusivement dans
la ß-oxydation.

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Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 22

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10. La naissance :

a Le foetus humain à terme ne possède pas de

glycogène hépatique.

b Le nouveau-né consomme plus de glucose par Kg

de poids corporel qu’un adulte car son cerveau est
proportionnellement plus gros.

c L’hypoxie qui accompagne la naissance entraîne
un arrêt de la sécrétion d’insuline et une
augmentation de la sécrétion de glucagon.

d A la naissance, le nouveau-né active sa lipolyse

dans le tissu adipeux.

e Le nouveau-né est incapable jusqu’à l’âge de trois
mois de produire du glucose par la voie de la

néoglucogénèse.

QROQ 2005

Exercice 1

On étudie un patient qui présente un déficit génétique en
glucose-6-phosphatase.

1. Parmi les tissus suivants, quel est celui qui sera

directement concerné par ce déficit : cerveau, foie,
muscle, tissu adipeux, pancréas endocrine ?

2. Dans ce tissu, quelles voies métaboliques seront
directement inhibées ?

3. En situation post-prandiale, quel sera le taux de
glucose sanguin du patient par rapport à un sujet
normal (augmenté, semblable, diminué) ? Justifiez
votre réponse.

4. En situation post-prandiale, quel sera le taux d’insuline

circulante du patient par rapport à un sujet normal ?
Justifiez votre réponse.

5. En situation post-absorptive, quel sera le taux de glucose
sanguin du patient par rapport à un sujet normal ? Justifiez

votre réponse.

6. En situation post-absorptive, quel sera le taux de
glucagon sanguin du patient par rapport à un sujet
normal ? Justifiez votre réponse.

Exercice 2

1 - Soient les deux substrats énergétiques, glucose et acides gras, et les voies métaboliques glycolyse, glycogénogenèse,
néoglucogenèse, lipogenèse, cycle de Krebs, beta-oxydation, lipolyse, chaîne respiratoire.

Indiquez dans le tableau ci-dessous le substrat énergétique préférentiel et le nom des voies métaboliques utilisées pour

produire de l’énergie à partir de ce substrat soit par un muscle riche en fibres rouges (fibres lentes) soit par un muscle riche
en fibres blanches (fibres rapides) en situation post-prandiale et post-absorptive.

Muscle riche en fibres rouges Muscle riche en fibres blanches

Situation post-prandiale

Substrat énergétique préférentiel en situation
post-prandiale

Situation post-prandiale

Voies métaboliques utilisées

pour produire de l’énergie à partir de ce

substrat en situation post-prandiale

Situation post-absorptive

Substrat énergétique préférentiel en situation
post-absorptive

Situation post-absorptive

Voies métaboliques utilisées

pour produire de l’énergie à partir de ce

substrat en situation post-absorptive

2 - On étudie un patient qui présente une anomalie entraînant une diminution de l’activité des enzymes de la chaîne
respiratoire

a- Quel type de muscle sera principalement affecté ?
b- Après un exercice musculaire mettant en jeu les deux types de muscles, en situation d’oxygénation normale,
• comment varie le taux de lactate sanguin chez un sujet normal ? Justifiez votre réponse.
• comment varie le taux de lactate sanguin chez ce patient par rapport à un sujet normal ? Justifiez votre réponse

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