Cahier d'Exercices en Biochimie

FACULTE DE MEDECINEPIERRE & MARIE CURIEPCEM15. MétabolismeGlucido-LipidiqueCAHIER D’EXERCICESde BIOCHIMIE2005-2006EDITE PAR LES ENSEIGNANTS DE BIOCHIMIEhttp://www.chusa.jussieu.fr/disc/bio_cell

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 2CAHIER D’EXERCICES POUR PCEM1BIOCHIMIEV . M E T A B O L I S M EG L U C I D O - L I P I D I Q U ES O M M A I R EPage1. Métabolisme du glycogène …………………………. 32. Néoglucogenèse, Voie des Pentoses ...…..……. 43. Métabolisme des lipides ...………………..…........... 64. Régulations du métabolisme des glucideset des lipides en physiopathologie ...…..……...... 95. Q C M ......……....…...….…………………….......….......… 1 46. Annales…....…...…..……………………….....…...…......... 2 2Schéma de couverture :Régulation par cascade de phosphorylation de la glycogénolyse(d’après « The cell : a molecular approach, G.M.Cooper »)Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 31. METABOLISME DU GLYCOGENE1.1 Le glucose présent dans la lumière intestinale après un repas va être en grande partiestocké dans les cellules hépatiques et musculaires (sous forme de glycogène).a. Indiquer les protéines membranaires que vous connaissez qui sont directement mises enjeu dans le transport du glucose en précisant pour chacune d’elle sa localisation tissulaireet éventuellement cellulaire et les caractéristiques du transport.b. L’élévation de la glycémie résultant de cette absorption digestive de glucose va favoriserindirectement son stockage sous forme de glycogène:• indiquez par quels mécanismes1.2 Quel est l’effet de l’AMP sur la glycogène-phosphorylase ?Pourquoi cet effet est-il important dans le muscle ?1.3 Vous vous intéressez à un patient présentant une déficience congénitale en glycogènephosphorylase musculaire; expliquez ce que vous trouverez lorsque vous effectuerez lesanalyses suivantes; en comparaison avec un sujet normal.a. taux de glucose sanguin à jeun;b. structure et taux du glycogène hépatique;c. structure et taux du glycogène musculaire;d. glycémie quand le patient est alimenté avec du galactose;e. taux de lactate sanguin après un exercice musculaire intense;f. taux du glucose sanguin après l’administration de glucagon.1.4 Un patient présente une fatigue musculaire lorsd’exercices intenses. L’activité de la glycogènephosphorylaseen réponse aux ions calcium estmesurée dans un extrait cellulaire de muscle etles résultats figurent ci-contre:Expliquez brièvement au vu de ces résultatsles signes cliniques observés chez ce patient.1.5 a. Ecrire la réaction qui conduità la formation de glucose phosphorylé sans intervention d’ATP.b. Un échantillon de glycogène d’un patient atteint d’une maladie hépatique est incubé avecde l’acide phosphorique, de la glycogène phosphorylase, de la transférase, et de l’a1-6glucosidase. Le rapport moles de glucose-1-phosphate sur moles de glucose formés dans cemélange est de 100.Quel est le déficit enzymatique chez ce patient?Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 42. NEOGLUCOGENESE2.1 Dans la néoglucogenèse, lorsqu’on passe du pyruvate au glucose, quatre enzymes sontrequis pour contourner les étapes irréversibles de la glycolyse : vous les citerez et écrirez lesréactions catalysées.2.2 Variation du lactate sanguin lors d’un exerciceintense.Les concentrations de lactate dans le plasmasanguin avant, pendant, et après un sprint de 400m sont représentées sur le graphe ci-contre :a. Pourquoi existe-t-il une augmentation rapide dela concentration de lactate dans le sang ?Quelle est son origine?b. Quelle est la cause de la chute de laconcentration de lactate après la fin de lacourse ? Que devient-il ?c. Pourquoi la concentration de lactate sanguinn’est-elle pas nulle en dehors des périodesd’exercice musculaire intense?2.3 Régulation de la Glycolyse et de la Néoglucogenèse.La concentration de fructose-6P est régulée principalement par l’action de laphosphofructokinase-1 (PFK-1) et de la fructose 1,6 bisphosphatase (FBPase), par lesréactions suivantes :Fructose-6P + ATPFructose-1,6 bisphosphate + ADP + PiFructose-1,6 bisphosphate + H 2 OFructose-6P + PiL’effet du Fructose 2,6 bisphosphate est testée sur l’activité de ces deux enzymes :a. Interpréter les résultats obtenus. Que pouvez-vous en conclure ?b. Quelles sont les autres constituants moléculaires pouvant intervenir dans la régulationde l’activité de ces 2 enzymes ?c. Quel enzyme régule la synthèse du Fructose 2,6 bisphosphate? Quelle est sa régulationdans le foie ?Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 52.4 Indiquer la signification métabolique de chacun des ligands allostériques de laPhosphoFructoKinase 1.2.5 La voie des pentoses phosphatesCHO-COO-COOCH 2 OHC = OC = OCH 2 O PCH 2 O P6P-gluconatedéshydrogénaseCH 2 O PCH 2 O P6-phosphogluconate1 23CH 2 OHC = O…+CHOCHOCH 2 O PCH 2 O PCH 2 O P6 5 4a. Compléter les case vides avec les noms des métabolites.b. Donner le nom de l’enzyme qui catalyse la 1 ère réaction.c. Dans quelle voie métabolique peuvent entrer les composés 5 et 6?d. Deux autres composés formés dans la voie des pentoses phosphates sont impliqués dansd’autres voies métaboliques.Quels sont ces composés et dans quelles voies interviennent-ils?Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 63. METABOLISME DES LIPIDES3.1 Destinée des triglycérides alimentaires.Compléter le schéma ci-dessous au niveau du texte et des réactions des voiesmétaboliques empruntées.Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 73.2 Synthèse et destinée des triglycérides dans le foie et dans le tissu adipeuxa. La synthèse des triglycérides nécessite l’activation des acides gras R-COOH: écrire cetteréaction d’activation, en indiquant tous les substrats et produits impliqués ainsi que le nomde l’enzyme qui catalyse la réaction.b. Les acides gras ainsi activés réagissent avec le glycérol phosphate.- Dans le foie, deux substrats peuvent conduire auglycérol phosphate : quels sontces substrats, d’où proviennent-ils et comment donnent-ils du glycérolphosphate?- Dans le tissu adipeux la formation de glycérol phosphate est-elle identique à cellequi a lieu dans le foie? Commenter.c. Quelle voie métabolique est représentée par les réactions schématisées ci dessous:compléter les cases vides et écrire les formules du glycérol phosphate et de l’acidelysophosphatidique (repérées par un trait pointillé)Acyl transféraseAcyl transférase Phosphatase Acyl transféraseR-CO~CoA R-CO~CoA R-CO~CoAH 2 OR-COO-CH 2R-COO-CHCH 2 O PR-COO-CH 2R-COO-CHCH 2 OHR-COO-CH 2R-COO-CHR-COO-CH 2Glycérol phosphateAc. lysophosphatidiqueTriglycérided. Préciser la destinée des triglycérides - dans le foie;- dans le tissu adipeux.3.3 Quelle est l’origine principale des acides gras utilisés comme source d’énergie par lesmuscles?• Quels enzymes sont impliqués ?• Ces enzymes sont-ils régulés ?3.4 Quel est le rôle de la carnitine dans le métabolisme des acides gras?3.5 La oxydation des acides gras:a. Indiquez sa localisation dans la cellule.b. L’oxydation des acides gras fournit de l’énergie sous forme d’ATP. Ce métabolisme débutecependant par une consommation d’énergie: décrivez cette étape.c. Compléter le schéma page suivante:d. Quelle est l’autre source d’acétyl-CoA pour la cellule?Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 83.6 La dégradation complète du radical palmityl du palmityl-CoA est effectuée avec desmitochondries de cœur dans un milieu tamponné approprié.a. Combien de tours sont-ils nécessaires pour l’oxydation complète?b. Quel sera le rendement théorique maximum en liaisons «riches en énergie» enl’absence et en présence de dinitrophénol (chiffre rapporté à 1 mole de palmitoyl-CoA) ?Justifier brièvement votre réponse.3.7 Synthèse des acides gras3.7.1 Quel est le substrat de la lipogenèse?3.7.2 D’où provient-il?3.7.3 Comment passe-t-il dans le cytosol?3.7.4 L’acétyl-CoA carboxylase:• Quelle réaction catalyse-t-elle• Qelle est sa régulation3.7.5 Citer les types de réactions permettant l’allongement de la chaîne hydrocarbonée de 2carbones d’un acide gras par l’acide gras synthase.3.7.6 Ecrire l’équation nette pour la production du palmitate dans le foie à partir d’acétyl-CoA mitochondrial.3.7.7 Quel est le devenir de ces acides gras dans le foie?3.7.8 Si la sérine de l’acétyl-CoA carboxylase qui est la cible de la phosphorylation par laprotéine kinase A(PKA), est mutée en alanine, quelles sont les conséquencesattendues sur le métabolisme des acides gras?Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 94. REGULATION DU M ETABOLISME DES G LUCIDES ET DES LIPIDES ENPHYSIOPATHOLOGIE4.1 Quelles sont les réactions régulées de façon coordonnée lors de la dégradation et de lasynthèse du glucose ?4.2 Néoglucogenèse à partir du pyruvate.a. Compléter le schéma ci-dessous au niveau des substrats et des enzymes manquants.b. Cette voie est fortement régulée par les hormones notamment pour l’expression del’enzyme catalysant la formation de phosphoénol-pyruvate.Quelles sont les hormones concernées et les conséquences sur le métabolismeglucidique ?4.3 Quelles sont les voies métaboliques associées à la néoglucogenèse ?• Où sont-elles localisées ?• Quels sont les substrats et les produits de ces voies ?Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 104.4 A. Glycérol1 - De quelle molécule importante du métabolisme énergétique est-il un constituant?2 - Quelle modification le glycérol doit-il subir avant d’être incorporé dans cette molécule?Donner le nom de l’enzyme qui modifie le glycérol et écrire la réaction enzymatique (endonnant les noms ou les structures des substrats et produits).3 - Production de glycérol libéré dans la circulation en situation post-absorptive• Où est-il produit?• Sous l’effet de quelle enzyme?• Dans quel tissu est-il métabolisé?• Quelle voie métabolique va-t-il emprunter préférentiellement?B. hydroxybutyrate1. Compléter les case videsdu schéma ci-contre.2. Dans quels tissus et dansquel compartiment de lacellule a lieu cette série deréactions?3. Dans une cellule bienoxygénée et pourvue demitochondriesfonctionnelles, l’oxydationcomplète d’une molécule de-hydroxybutyrate en CO 2permettra la formation decombien d’ATP aumaximum, à partir d’ADP? HydroxybutyrateEnz.1 : déshydrogénase 1Enz.2 : CoA transférase 2Enz.3 :3Coenzyme A2 Acétyl-CoA4.5 Quelle est l’origine des acides gras utilisés comme substrats énergétiques par la cellulemusculaire ?• Quel type de muscle est concerné?• Dans quelles conditions physiologiques la cellule musculaire utilise-t-elle des acidesgras?• Ce muscle a-t-il d’autres sources énergétiques: lesquelles ?4.6 Les individus ayant des problèmes de surcharge pondérale, doivent faire attention nonseulement à leur alimentation lipidique (TG) mais aussi à leur alimentation glucidique.Bien que le glucose soit stocké sous forme de glycogène, seules 5 % des réservesénergétiques le sont sous cette forme.Que se passe-t-il quand l’alimentation contient un excédent glucidique ?4.7 Utilisation des lipides.4.7.1 Dans quelle circonstance le taux des acides gras libres et celui du glycérolaugmentent-ils considérablement dans le sang ?• De quel(s) tissu(s) proviennent-ils ? et comment ont-ils été produits? (Substrat,enzyme impliqué et sa régulation).• Dans quel(s) tissu(s) seront-ils métabolisés ? et dans quel but ?Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 114.7.2 Soit le palmitoyl-CoA : CH 3 - (CH 2 ) 11 - CH 2 - CH 2 - CH 2 - C - S CoAO• Combien a-t-il fallu de liaison(s) riche(s) en énergie d’ATP pour former la liaison acylthioester? Justifier votre réponse.4.7.3 Que se passe-t-il en l’absence de carnityl palmitoyl transférase (CPT 1) ? Justifiervotre réponse.• Existe-t-il dans la cellule un inhibiteur physiologique de la CPT 1? Si oui, citer leet dire dans quelle circonstance physiologique ses effets seront sensibles.4.7.4 Soit le composé suivant : CH 3 - C - CH 2 - COOHO• Quel est son nom ?• Quelle est la molécule à 2 carbones qui lui a donné naissance ? Combien en faut-ilpour le synthétiser ? Dans quel(s) organe(s), dans quel compartiment cellulaire et dansquelle circonstance a lieu cette synthèse ?• Quels sont les dérivés auxquels il donne naissance ? Au cours de quels types deréaction?• Quel est le devenir du composé initial ?4.8 Sujet de révision 1A. Soient les voies métaboliques suivantes présentes dans la cellule hépatique:MembraneplasmiqueCellule hépatiqueGlycogène n Glycogène n+1GalGalUDP-GalUTPATPG-1PGGLUT2GATPF-6PGlycérolGlycérolATPDihydroxyacétonephosphateFFATPATPFaculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 12Indiquer dans chaque case blanche le nom ou la structure de la molécule correspondante. Lesnoms 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 postabsorptive,chez un sujet au repos1- 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 leproduire 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 productiondans cette situation2- 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 cellulecardiaque 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 2Pour 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 lesang la concentration de différents composants avant (temps 0) et après (temps 30 minutes, 1heure et 2 heures) prise de glucose.La courbe 1 ci-dessous représente laconcentration du glucose dans le sang (glycémie)chez un sujet sain(1g/l = 5,5 mmol/l)La courbe 2 représente la variation du tauxd’insuline circulante chez ce même sujetLa courbe 3 représente la variation du tauxd’acides gras libres circulants chez ce même sujetFaculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 13Au temps 0a. de quel tissu vient leglucose?b. donner le nom des voiesmétaboliques impliquéesdans ce tissuc. de quel tissu vientl’insuline?d. de quel tissu viennent lesacides gras libres?e. donnez le nom de la voiemétabolique impliquéeEntre 0 et 30 minutesa. quelle est l’origine del’augmentation de laglycémie?b. comment expliquez-vousl’augmentation du tauxd’insuline?c. comment expliquez-vous ladiminution du tauxd’acides gras libres?Entre 30 minutes et 2 heures- comment expliquez-vous ladiminution de la glycémie?On effectue également un dosage des chylomicrons- au temps 0, quelle valeur attendez-vous?- au cours du test , quelle variation pensezvousobserver:Taux élevéTaux moyenAugmentationAbsenceDiminutionPas de modificationOn dose également les corps cétoniques circulants- au temps 0, quelle valeur attendez-vous?Taux élevé du même ordre que laglycémiePrésence à taux faibleAbsence- au cours du test, quelle variation pensezvousobserver?AugmentationDiminutionPas de modificationFaculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 145. QCM1. GLYCOGÈNE- TRANSPORT DES OSES1. Au cours de la contraction musculaire la glycolyseest augmentée. Cette glycolyse exacerbée provientde l’activation de la glycogène phosphorylase par: a. l’ATP b. l’AMP c. le pH bas d. le dioxyde de carbone e. le glucose 6 phosphate2. Le glycogène hépatique est normalementsynthétisé après les repas et dégradé pendant lejeûne. Quels agents peuvent augmenter ladégradation du glycogène dans le foie? a. l’injection d’insuline b. un activateur de la protéine phosphatase 1 c. une hormone stimulant la production d’AMPc d. injection d’adrénaline e. injection de glucagon3. La dégradation du glycogène est une sourced’énergie importante pour le muscle en exercice.Combien de liaisons phosphate riches en énergiepeuvent être synthétisées par la dégradation d’uneunité-glucose du glycogène en acide lactique? a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 e. 54. Le glycogène hépatique est synthétisé après unrepas et dégradé lors du jeûne. Comment peut-onaugmenter la dégradation du glycogène dans lefoie, a. en inhibant les récepteurs adrénergiques b. par une injection de glucagon c. par une injection d’insuline d. en activant la protéine phosphatase 1 e. en inhibant la dégradation de l’AMP cyclique5. Le transport du glucose a. L’entrée du glucose dans les cellules chez l’hommeutilise toujours un transporteur passif à diffusionfacilitée de la famille GLUT. b. Les protéines de la famille GLUT permettentl’entrée du glucose et la sortie du glucose 6-phosphate c. La protéine de transport GLUT2 permet l’entrée etla sortie de glucose dans la cellule hépatique d. La contraction musculaire active l’entrée du glucosedans la cellule musculaire e. L’insuline stimule directement l’entrée de glucosedans la cellule musculaire, adipeuse et hépatique6. Synthèse et dégradation du glycogène a. L’enzyme glycogène synthase a comme substrat leglucose 1-phosphate b. L’addition d’une molécule de glucose à la moléculede glycogène nécessite l’utilisation de deux liaisonsriches en énergie de nucléosides triphosphates c. La glycogène phosphorylase est capabled’hydrolyser la totalité de la molécule de glycogène d. La glycogène phosphorylase utilise commecoenzyme la biotine e. Le galactose alimentaire est incorporé, aprèsisomérisation, en priorité, dans le glycogènehépatique7. Régulation du métabolisme du glycogène dans lemuscle a. la glycogène synthase est activée pardéphosphorylation b. la glycogène synthase phosphorylée est activéeallostériquement par l’AMP c.l’adrénaline et le glucagon ont les mêmes effets surla glycogénolyse d. La glycogène phosphorylase peut être activéeallostériquement par l’ATP e. Le déficit génétique en glycogène phosphorylasemusculaire donne des hypoglycémies à distance desrepas8. Transport des oses a. Le galactose et le fructose peuvent utiliser letransporteur GLUT2 pour entrer dans la cellulehépatique b. Le galactose et le glucose entrent dans la celluleépithéliale intestinale au pôle apical par untransporteur de la famille GLUT c. GLUT2 et la glucokinase permettent de détecterune hyperglycémie au niveau de la celluleb-pancréatique d. Le transporteur GLUT4 permet de faire entrer duglycérol dans l’adipocyte e. Le glucose qui entre dans la cellule musculaire estrapidement phosphorylé et ne peut pas ressortir9. Métabolisme du glycogène a. La protéine-phosphatase 1 activée inhibe laglycogène-synthétase et active la glycogènephosphorylase b. La glycogène-phosphorylase est le substrat de laphosphorylase-kinase c. La glycogénine est une des sous-unités de laphosphorylase-kinase d. Le métabolisme du glycogène dans le muscle estinversement régulé par l’insuline et l’adrénaline e. La coupure des chaînes 1-4 du glycogène par laglycogène-phosphorylase libère du glucose-1-phosphate et nécessite une liaison riche en énergied’ATPFaculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 1510. Métabolisme glucidique a. La principale forme de stockage du glucose dansles tissus est le glycogène b. Le glucose sanguin est du glucose libre c. Le glycogène musculaire permet de produire duglucose libéré dans la circulation d. La synthèse et la dégradation du glycogène ont lieudans le cytosol e. Le foie peut stocker de l’ordre de 500 g deglycogène chez un adulte après un repas11. Métabolisme glucidique a. Le transporteur GLUT2 n’est présent que sur leshépatocytes b. Le transporteur GLUT4 est présent dans lamembrane plasmique de l’adipocyte en absenced’insuline c. La conversion du Glucose 6-phosphate et Glucose1-phosphate demande de fournir une liaison riche enénergie d’ATP d. La glycogène synthase effectue les branchementen 1-6 e. L’enzyme débranchant libère du glucose libre12. Métabolisme glucidique a. Le glucose peut entrer dans toutes les cellules del’organisme à travers des transporteurs de glucose. b. Les globules rouges utilisent le glucose commesubstrat énergétique. c. Le glucose est transporté dans le sang en prioritépar les globules rouges. d. Le glycogène est la principale forme de stockagedes substrats énergétiques dans l’organisme humain. e.La glycogénine est une protéine liée à l’extrémiténon-réductrice d’une molécule de glucose dans lamolécule de glycogène.13. Métabolisme glucidique a. La glycogène synthase ajoute du glucose enposition 1-4 dans la molécule de glycogène. b. La glycogène synthase est active sous formedéphosphorylée . c. La glycogène phosphorylase musculaire a commerégulateur allostérique l’AMP. d. Dans le foie, la glycogène phosphorylasephosphorylée libère du glucose. e. Dans le muscle, la glycogène phosphorylasedéphosphorylée est activée par l’ATP.14- Métabolisme glucidique a. Toutes les cellules de l’organisme ont destransporteurs de glucose b. Le transporteur GLUT4 est spécifique dugalactose c. Le cotransporteut Na+/glucose permet l’entréedu galactose dans les entérocytes d. La phosphorylation du glucose en glucose 6-phosphate est catalysée par la glucokinase dans lemuscle e. L’hexokinase catalyse la phosphorylation duglucose en glucose 1-phosphate15- Métabolisme glucidique a. La glycogénine permet l’initiation de la chaînede glycogène b. La glycogénine lie le glucose de façoncovalente c La glycogène phosphorylase libère du glucoselibre d. Le calcium inhibe la phosphorylase kinase e. Le glucose 6-phosphate produit par laglycogénolyse dans le foie entre en priorité dans laglycolyse16- Métabolisme glucidique a. L’adrénaline active la synthèse de glycogènedans le muscle b. La glycogène phosphorylase est phosphoryléepar la phosphorylase kinase c. La glycogène phosphorylase sous formephosphorylée est active dans le muscle d. L’insuline active une phosphatase quidéphosphoryle la glycogène synthétase e. L’hépatocyte possède des récepteurs pour leglucagon17 Parmi les propriétés suivantes attribuées à laphosphorylase kinase :Indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s). a. Possède pour substrat la phosphorylase b. b. Est stabilisée sous forme active par l’AMP. c. Catalyse une réaction réversible. d. Utilise de l’ATP en libérant de l’ADP et de l’acidephosphorique. e. Est active sous forme déphosphorylée.2. NEOGLUCOGENESE – VOIE DES PENTOSES1. La voie des pentoses phosphates a. produit du CO 2. b. intervient dans la biosynthèse des nucléotides c. produit de l’ATP. d. implique une glucose 6-phosphate déshydrogénasedont le coenzyme est le NAD + . e. génère un coenzyme indispensable à lalipogenèse.2. Parmi les propositions concernant la voie de laglycolyse laquelle ou lesquelles sont vraies? a. L’hexokinase a une affinité pour le glucose plusforte que celle de la glucokinase hépatique. b. Le fructose 2,6-bisP (F-2,6-BP) est un inhibiteurallostérique de la phospho-fructokinase 1. c. La pyruvate-kinase hépatique est une enzymeallostérique inhibée par l’ATP. d. Les activités phospho-fructokinase 2 et fructose-2,6-bis-phosphatase de l’enzyme bifonctionnelle sontsoumises à une régulation hormonale agissant parl’intermédiaire d’une protéine-kinase A dont l’activitépropre dépend de la concentration d’AMPcyclique. e. Lorsque la glycémie est basse, la sécrétion deglucagon déclenche une cascade réactionnellecontrôlée par l’AMPcyclique conduisant à un freinagede la voie de la glycolyse.Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 163. Parmi les propositions concernant la voie de lanéoglucogenèse (ou gluconéogenèse) a. elle correspond à la formation de glucose à partirde précurseurs de nature non glucidique. b. un des précurseurs de cette voie est le lactate. c. la glycéraldehyde-3-phospho-deshydrogénase estune enzyme utilisée lors de la glycolyse et lanéoglucogenèse. d. l’oxaloacétate intra-mitochondrial, produit de laréaction catalysée par la pyruvate-carboxylase, estréduit en malate par une malate-deshydrogénase dontle coenzyme est le FAD réduit (FADH 2). e. le malate transporté à travers la membranemitochondriale par la navette du malate est réoxydéen oxaloacétate dans le cytosol grâce à une malatedéshydrogénasedont le coenzyme est le NAD + .4. La néoglucogenèse a. Les étapes réversibles de la glycolyse sont utiliséespar la néoglucogenèse b. La synthèse d’une molécule de glucose à partir de2 molécules de pyruvate utilise 3 fois plus de liaisonsriches en énergie de nucléosides triphosphates quen’en produit la synthèse de 2 molécules de pyruvate àpartir d’une molécule de glucose c. La néoglucogenèse utilise les coenzymes réduitsproduits par la voie des pentoses phosphates d. La néoglucogenèse utilise comme substrats, entreautres, le lactate, l’alanine et l’acétyl CoA e. La néoglucogenèse est localisée en totalité dans lecytosol5. Régulation de la néoglucogenèse et de la glycolyse a. La néoglucogenèse est activée lorsque la cellulehépatique est pauvre en acétyl CoA et riche en ATP b. Le fructose 2,6-bisphosphate est un inhibiteur de lanéoglucogenèse c. La régulation de l’enzyme phospho-fructokinase 2/fructose 2,6 bisphosphatase est covalente d. L’étape de la glycolyse phospho-énolpyruvate(PEP) -> pyruvate est irréversible et nécessiteplusieurs étapes enzymatiques pour la réverser dansla néoglucogenèse e. La présence de citrate dans le cytosol indique quela cellule est riche en ATP6. Métabolisme glucidique a. Le cerveau utilise en priorité du glucose car il nepeut pas oxyder les acides gras b. Les globules rouges utilisent en priorité du glucosecar ils ne possèdent pas de mitochondries c. En période post-absorptive, la glycogénolyse et lanéoglucogenèse ont lieu simultanément dans le foie d. Le taux de glucose sanguin (glycémie) est le mêmeque l’on soit en situation post-prandiale ou postabsorptive e. Le fructose métabolisé dans le foie intègrepréférentiellement la glycolyse7. Néoglucogenèse et voie des pentose-phosphates a. Le glycérol peut participer à la néoglucogenèseaprès transformation en d’hydroxyacétonephosphate b. L’étape 3-phospho-glycérate 1,3-biphosphoglycératenécessite une liaison riche en énergie d’ATPet est irréversible c. L’étape de carboxylation du pyruvate est activéepar l’acétyl-CoA dans la mitochondrie d. Dans le muscle, la néoglucogenèse utilise le lactateproduit par la glycolyse anaérobie e. Le bilan des réactions d’oxydation de la voie despentose-phosphates est :1 glucose-6-phosphate + 2 NADP + + H 2O1 ribulose-5-phosphate + CO 2+ 2(NADPH,H + )8. Régulation de la glycolyse et de la néoglucogenèse a. L’ATP et le fructose-2,6-bisphosphate sont desactivateurs allostériques de la phosphofructokinase detype I b. La phosphoénolpyruvate-carboxy-kinase est induiteen réponse au glucagon c. L’ATP est un régulateur allostérique de la fructose-1,6-bisphosphatase et de la pyruvate-kinase d. La phosphofructokinase de type 1 est activée parl’insuline de façon covalente et allostérique e. Un régime riche en glucides permet une inductionde la pyruvate-kinase par l’insuline9. Métabolisme glucidique a. La glycogène synthase et la glycogènephosphorylase sont activées par phosphorylation b. Le calcium en se liant sur la calmoduline participeà l’activation de la phosphorylase kinase c. La néoglucogénèse aboutit à la production deglucose libre d. La transformation du pyruvate en oxalo-acétatenécessite une enzyme ayant comme coenzyme labiotine et consomme une liaison riche en énergie e. L’enzyme Fructose 1,6 bisphosphatase estactivée allostériquement par le Fructose 2,6bisphosphate10- Métabolisme glucidique a. Le glycérol qui est métabolisé dans le foie esttransformé en glycérol-phosphate b. L’alanine et le lactate sont les principauxsubstrats de la néoglucogenèse c. L’étape catalysée par la glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase est commune à laglycolyse et à la néoglucogenèse d. La voie des pentoses-phosphate utilise commepremier substrat le fructose 6-phosphate e. La voie des pentoses-phosphate produit duNADPH, H+11. Métabolisme glucidique a. Les étapes impliquées dans la transformation duglycéraldéhyde3-phosphate en phosphoénolpyruvatesont toutes réversibles. b. La néoglucogenèse peut avoir lieu dans le foie etdans le rein. c. L’étape catalysée par la glucose 6-phosphataseest la dernière étape de la glycogénolyse et de laglycolyse.Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 17d. Le Fructose 2,6-bisphosphate est un inhibiteurallostérique de la Phosphofructokinase de type 1.e. La biotine est un coenzyme de décarboxylation.12- Métabolisme glucidique a. La glucose 6-phosphatase catalyse l’étape finalede la glycogénolyse et de la néoglucogénèse dansle foie b. La glucose 6-phosphatase est présente danstous les tissus c. L’étape permettant la synthèse du fructose 6-phosphate à partir du fructose 2,6-bisphosphate estune étape de la néoglucogenèse d. L’étape de l’oxydation du lactate en pyruvate alieu dans le cytosol e. Dans la néoglucogenèse l’acétyl-CoA estcarboxylé en pyruvate13. Métabolisme glucidique a. La transformation d’une seule molécule de lactateen une molécule de glucose consomme 6 liaisonsriche en énergie b. Les principaux substrats de la néoglucogenèsehépatique sont le lactate et l’alanine c. La voie des pentoses-phosphates permet defournir le ribose 5- phosphate nécessaire à lasynthèse des bases nucléiques d. Le métabolisme hépatique de fructose nécessitéune fructose1-phosphate aldolase qui produit duglyceraldéhyde et de la dihydroxyacétonephosphate e. L’enzyme clé du métabolisme du galactose dansle foie produit de l’UDP-galactose et du glucose-1-phosphate3. LIPIDES1. Parmi les propositions suivantes relatives à laformation des corps cétoniques, lesquelles sontexactes ? a. La formation d’acétoacétyl-CoA est un mécanismespontané. b. L’acétoacétyl-CoA est un ester béta-cétonique. c. La formation de l’acétoacétyl-CoA nécessitel’apport de 3 molécules d’Acétyl-CoA d. La formation d’acétone à partir de l’acideacétoacétique est un mécanisme spontané. e. Lors de la synthèse des corps cétoniques, l’HMGCoA est un dérivé intermédiaire2. Parmi ces propositions quelles sont celles qui sontexactes a. L’acide gras synthase catalyse la synthèse desacides gras jusqu’à l’acide palmitique. b. Le coenzyme de l’acide gras synthase est le FAD. c. Chez l’homme, l’acide gras synthase est uncomplexe multienzymatique. d. Le citrate est un activateur de l’acétyl CoAcarboxylase. e. Le glucagon active la biosynthèse des acides gras.3. Le myocarde comme de nombreux tissus utilise lestriglycérides des chylomicrons pour ses besoinsénergétiques. L’utilisation des triglycérides deschylomicrons nécessite l’enzyme suivant a. acétyl CoA carboxylase b. glucose 6 phosphate deshydrogénase c. phospholipase A2 d. lipoprotéine lipase e. lipase hormono-sensible4. Bien que le cerveau produise la majorité de l’énergiedont il a besoin grâce au métabolisme du glucoseen aérobiose il peut couvrir la moitié de ses besoinsénergétiques en cas de jeûne prolongé grâce à a. la glycolyse anaérobie b. l’oxydation de son glycogène de réserve c. l’oxydation des acides gras d. l’oxydation des acides aminés e. l’oxydation des corps cétoniques5. Dégradation des lipides a. La bêta-oxydation a lieu dans toutes les cellules del’organisme b. Le glycérol libéré par la lipolyse adipocytaireparticipe en priorité à la néoglucogénèse hépatique c. L’activation d’un acide gras en acyl CoA nécessitedeux liaisons riches en énergie de nucléosidetriphosphate d. L’acyl-CoA à longue chaîne peut traverser lamembrane externe de la mitochondrie e. La translocase échange une carnitine contre unacyl-CoA6. Synthèse des lipides a. La lipogénèse hépatique utilise l’acétyl CoA produitpar la glycolyse b. Tous les coenzymes d’oxydo-réduction utilisés parla béta-oxydation et la lipogénèse sont dérivés de lanicotinamide c. L’acétyl CoA utilisé pour la lipogénèse sortdirectement de la mitochondrie d. Les unités à 2 carbones participant à la synthèsede l’acide palmitique proviennent, pour la plupart, dumalonyl CoA e. La fonction thiol de l’ACP est utilisée pour fixer lamalonyl CoA sur l’acide gras synthase7. Les corps cétoniques: a. L’étape catalysée par l’enzyme cétothiolase estréversible b. Les corps cétoniques servent à produire l’énergienécessaire à la néoglucogénèse dans le foie c. Le -hydroxybutyrate produit par le foie ne peut êtreutilisé par le muscle à la différence de l’acétoacétate d. L’utilisation de l’acétoacétate dans le muscle a lieudans la mitochondrie e. Le bilan de l’oxydation d’une moléculed’acétoacétate dans le muscle est équivalent à celuide 2 molécules d’acétyl CoAFaculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 188. Métabolisme lipidique a. Les acides gras libérés par la lipolyse sonttransportés par l’albumine sous forme d’acyl-CoA b. Les muscles pauvres en mitochondries utilisentpréférentiellement les corps cétoniques c. La lipogenèse permet de fabriquer des acides grasà partir du glucose alimentaire en excès d. Les chylomicrons sont des lipoprotéines riches entriglycérides synthétisées par les cellules épithélialesintestinales e. Les triglycérides alimentaires sont intégrés sanstransformation dans les chylomicrons9. Métabolisme lipidique a. Les lipases catalysent l’estérification destriglycérides b. L’acétyl-CoA est produit par l’oxydation desglucides et des lipides c. L’acétyl-CoA peut servir à la synthèse du glucoseaprès carboxylation d. Les acides gras provenant des triglycéridesalimentaires se retrouvent dans les triglycéridesportés par les chylomicrons e. La bêta-oxydation est une voie spécifique dumuscle10. Métabolisme lipidique a. Les acides gras sont activés en acyl-CoA dans lecytosol b. Cette activation consomme 2 liaisons riches enénergie c. Les enzymes de la béta-oxydation ne sont pasrégulées d. La béta-oxydation est une suite de 4 réactionsenzymatiques dont 2 sont des oxydo-réductions ayantcomme coenzyme le FAD/FADH2 e. Le rendement énergétique en liaisons riches enénergie de l’oxydation d’un acide gras est identiqueen aérobiose et anaérobiose11. Métabolisme lipidique a. La lipogénèse est la synthèse de triglycérides àpartir d’acides gras b. La lipogénèse a lieu exclusivement dans le foie etles muscles c. Dans le cytosol, c’est le citrate qui est précurseurde l’acétyl-CoA nécessaire à la synthèse des acidesgras d. L’oxalo-acétate libéré par hydrolyse du citrate dansle cytosol est oxydé en malate e. L’enzyme malique a comme coenzyme le NADP +12. Métabolisme lipidique a. L’acide gras synthase a comme coenzyme lié ungroupement ACP b. L’acide gras synthase a comme unique substrat lemalonyl-CoA c. L’acide gras synthase synthétise du palmitate d. Les réactions d’oxydoréduction catalysées parl’acide gras synthase utilisent toutes du NADPH,H + e. La synthèse de triglycérides à partir de glycérolphosphateet d’acyl-CoA a comme intermédiairel’acide phosphatidique13. Métabolisme lipidique a. L’activation des acides gras a lieu dans l’espaceintermembranaire de la mitochondrie. b. L’activation des acides gras utilise la fonction thiold’un coenzyme A. c. La liaison thioester de l’acyl-CoA est une liaisonriche en énergie. d. La béta-oxydation est une voie métaboliquelocalisée dans la mitochondrie. e. La béta-oxydation nécessite la présence deCoenzyme A libre.14. Métabolisme lipidique a. La lipase hormono-sensible du tissu adipeux estactivée par l’insuline. b. Les acides gras libres libérés par le tissu adipeuxcirculent liés à l’hémoglobine . c. L’acétoacétate est un corps cétonique. d. L’acétoacétate est utilisé par le foie . e. Chez l’homme, il n’est pas possible de transformerde l’acétyl-CoA en pyruvate.15. Métabolisme lipidique a. La carnitine permet la sortie des précurseurs de lalipogenèse dans le cytosol. b. La lipogenèse utilise le malonyl-CoA commedonneur d’unités à 2 carbones. c. Dans la lipogenèse les étapes d’oxydo-réductionconduisent à réduire du NADP. d. Le glycérol-phosphate de l’adipocyte est synthétiséà partir du glycérol. e. L’acide lysophosphatidique est un intermédiaire dela synthèse des triglycérides dans le foie.16. Métabolisme lipidique a. La lipolyse du tissu adipeux est activée ensituation post-absorptive b. La lipase hormono-sensible est active sousforme phosphorylée c. Le glycérol libéré par la lipolyse est métabolisédans le foie d. Les acides gras libérés par la lipolyse sont unesource d’énergie pour le cerveau e. Lors de la béta-oxydation des acides gras, duFADH2 et du NADH, H+ sont oxydés17. Métabolisme lipidique a. Le CoA libre est un substrat de la béta-oxydation b. L’étape catalysée par la béta-cétothiolase estréversible dans le foie c. L’acétone est produite par décarboxylation del’acéto-acétate d. L’acéto-acétate peut sortir de la mitochondrie dela cellule hépatique e. Le muscle cardiaque ne peut pas utiliser le bétahydroxybutyrate18. Métabolisme lipidique a. La lipogenèse permet de fabriquer des acidesgras à partir du malonyl-CoA b. La lipogenèse est stimulée par le glucagon dansle foie c. L’étape de l’acétyl CoA-carboxylase est uneétape clef de la lipogenèse d. Le malonyl-CoA est un activateur de l’entrée desacides gras dans la mitochondrie e. L’acide gras synthétase fabrique du palmitateFaculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 1919. Métabolisme lipidique a. Le foie exporte des triglycérides sous forme deVLDL b. Les lipides alimentaires servent à la synthèsedes chylomicrons par l’intestin c. Le principal tissu de stockage des triglycéridesest le tissu adipeux d. Le glucose qui entre dans la cellule musculaireen situation post-prandiale sert en priorité à lasynthèse du glycérol-phosphate e. La lipoprotéine lipase hydrolyse les lipidesalimentaires dans la lumière intestinale4. RÉGULATIONS1. Parmi ces propositions, quelles sont celles qui sontexactes a. Le glucagon active la synthèse du fructose 2,6bisphosphate. b. L’insuline diminue l’expression du gène codant pourla PEPCK (phosphoénolpyruvate carboxykinase) dansle foie. c. L’acétyl CoA est un activateur de la pyruvatecarboxylase. d. La gluconéogenèse a lieu uniquement dans le foie. e. Le lactate n’est pas un substrat de lagluconéogenèse.2. Parmi les voies métaboliques indi-quées, lesquellesse déroulent exclusivement dans le cytosol a. La glycolyse b. La -oxydation des acides gras. c. La gluconéogenèse à partir du pyruvate d. Le cycle de Krebs e. La voie des pentoses phosphate3. Les catécholamines ont tous les effets suivants aucours de l’activité physique sauf un lequel ? a. la stimulation de la glycogénolyse dans le foie b. la stimulation de la glycogénolyse dans le musclesquelettique c. l’inhibition de la glycolyse dans le musclesquelettique d. l’inhibition de la glycolyse dans le foie e. la stimulation de la lipolyse dans le tissu adipeux4. Parmi les propositions suivantes relatives àl’insuline lesquelles sont exactes a. c’est une hormone hypoglycémiante b. elle est sécrétée par les cellules béta des îlots deLangerhans c. elle stimule la synthèse d’acides gras d. elle stimule la synthèse de PEPCK e. elle stimule la dégradation du glycogène5. En période post-prandiale, après un repas riche englucides: a. Le muscle utilise en priorité du glucose b. Le muscle au repos a un fonctionnementessentiellement anaéro-bie et libère du lactate c. L’insuline active la lipoprotéine lipase adipocytaireet la lipoprotéine lipase musculaire d. La voie des pentoses-phosphates est inhibée e. Le glucose qui entre dans l’adipocyte sert enpriorité à la synthèse de glycérol 3-phosphate6. En situation post-absorptive, a. le foie utilise en priorité des acides gras et lestransforme en glucose pour alimenter la productionhépatique de glucose b. l’adrénaline et le glucagon favorisent la lipolyse dutissu adipeux c. les adipocytes et le foie synthétisent du glycérol 3-phosphate à partir du glycérol d. la régulation de l’oxydation des acides gras se faitau niveau de la carnitine palmitoyl transférase1(CPT1) activée par le malonyl CoA e. la carence en ATP active l’oxydation des acidesgras dans le muscle7. Métabolisme énergétique a. Le cycle glucose–alanine nécessite une activationde la glycolyse dans le muscle et de lanéoglucogenèse dans le foie b. L’oxaloacétate produit dans le cytosol par hydrolysedu citrate est en priorité utilisé par la voie de lanéoglucogenèse c. La régulation des enzymes par induction-répressionjoue un rôle important dans le métabolisme duglycogène d. L’adrénaline stimule la sécrétion de glucagon etinhibe celle d’insuline e. En période post-prandiale, l’adipocyte utilise aussile glucose8. Intégration du métabolisme énergétique a. La néoglucogenèse utilise l’énergie produite parl’oxydation des acides gras dans le foie b. L’insuline, en activant la glycolyse dans le foie,permet de fournir l’acétyl-CoA substrat de lalipogenèse c. L’adrénaline permet l’exercice musculaire enfavorisant l’entrée du glucose dans le muscle d. Le muscle en situation post-absorptive utilise enpriorité les acides gras libres circulants e. Dans le foie, l’acétyl-CoA intra-mitochondrial peutêtre métabolisé dans le cycle de Krebs, lanéoglucogenèse, la lipogenèse et la cétogenèse9. Intégration du métabolisme énergétique a. Le lactate et l’alanine utilisés pour lanéoglucogenèse proviennent en priorité du muscle,des globules rouges et du cerveau b. Le cortex rénal est capable de produire du glucosepar la voie de la néoglucogenèseFaculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 20 c. La consommation de glucose par le cerveau nevarie pas en fonction de l’état post-prandial ou postabsorptif d. Dans la cellule musculaire, un acyl-CoA présent auniveau du cytosol peut être destiné soit à la b-oxydation dans la mitochondrie soit à l’estérificationsous forme de triglycérides pour être exporté e. Lorsque l’on reste 12 heures sans s’alimenter, laglycémie baisse rapidement et atteint le seuilpathologique de l’hypoglycémie10. Régulation du métabolisme a. Le muscle utilise préférentiellement des acides graslors d’un exercice court et intense b. Le foie utilise préférentiellement des acides gras ensituation post-absorptive c. L’enzyme phosphoénolpyruvate carboxy-kinase estfortement réprimée par l’insuline d. La pyruvate kinase est phosphorylée en réponse auglucagon dans le foie e. La glucose-6-phosphatase est réprimée dans l’étatpost-absorptif11. Régulation du métabolisme a. L’insuline a notamment comme tissus cibles lefoie, les muscles et le tissu adipeux b. La lipoprotéine lipase adipocytaire hydrolyse lestriglycérides des lipoprotéines circulantes en situationpost-prandiale c. L’adrénaline favorise la lipolyse des triglycéridesadipocytaires d. Le glucagon favorise la béta-oxydation dans lemuscle e. Les lipoprotéines VLDL transportent en priorité lestriglycérides synthétisés par le foie12. Régulation du métabolismeParmi les propriétés suivantes attribuées auxréactions de la néoglucogenèse :Indiquez celle(s) qui est (sont) exacte(s). a. Les acides gras libérés par l’hydrolyse destriglycérides du tissu adipeux peuvent être lessubstrats de la néoglucogenèse. b. Au cours de la néoglucogenèse le NADHnécessaire à la réaction catalysée par laphosphoglycéraldéhyde déshydrogénase est fournipar la réversibilité de la chaîne respiratoiremitochondriale. c. La néoglucogenèse dans tous les cas nécessitel’intervention de la phosphoénolpyruvatecarboxykinase. d. La réaction catalysée par la phosphoglycératekinase au cours de la glycolyse n’est pas remplacéepar une phosphatase au cours de la néoglucogenèse. e. Les acides aminés glucoformateurs peuventconduire à la synthèse de glucose.13. Régulation a. L’insuline est secrétée en réponse à l’hyperglycémie b. L’adrénaline augmente la sécrétion de glucagon c. L’insuline a une action directe sur l’entrée duglucose dans le foie. d. L’insuline agit sur le tissu adipeux pour favoriserla lipolyse e. Le glucagon active la glycogénolyse hépatiqueFaculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 216. ANNALES du CONCOURSQCM 20051. Les corps cétoniques : a. Les corps cétoniques sont produits par l’intestin. b. Les corps cétoniques sont utilisés par lesmuscles oxydatifs. c. Le 3-phosphoglycérate est un des corpscétoniques. d. L’acétyl-CoA est le précurseur des corpscétoniques. e. Le cerveau ne peut pas utiliser les corpscétoniques pour ses besoins énergétiques.2. Le glycogène et sa régulation hormonale : a Le glycogène est une forme de réserve duglucose. 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 duglucose aux autres organes à partir du glycogène. e. L’insuline favorise la mise en réserve du glucosesous forme de glycogène.3. Synthèse et dégradation du glycogène : a La phosphorylase kinase est activée par lecalcium. b. L’insuline inhibe la glycogène synthase. c. La glycogène phosphorylase est activée par laphosphorylase kinase. d La glycogène synthase est inhibée par laphosphorylase kinase. e. La protéine kinase AMPc dépendante (Protéinekinase A) phosphoryle et active la phosphorylasekinase.4. Métabolisme musculaire : a Toutes les fibres musculaires peuvent utiliser lesacides gras. b Le transporteur de glucose GLUT 4 dans lesmuscles au repos n’est pas sur la membranecellulaire en l’absence d’insuline. c. Les muscles glycolytiques transportent le glucosepar le transporteur GLUT 2. d Les muscles oxydatifs n’ont pas de mitochondries. e. Les muscles glycolytiques ont d’importantesréserves de glycogène.5. Le tissu adipeux (I) a Les triglycérides contenus dans les adipocytessont la principale forme de stockage des graisses. b. L’adipocyte possède une glycérol kinase trèsactive. c. Un triglycéride est synthétisé en estérifiant unemolécule de glycérol par trois acides gras libres. d La lipase hormono-sensible est activée par lescatécholamines. e. La lipolyse fournit pour chaque molécule detriglycérides une molécule de glycérol et trois acidesgras.6. Le tissu adipeux (II): a En période post-prandiale, le glucose est transportédans l’adipocyte par le transporteur GLUT 4 b. La lipolyse est activée par l’insuline. c. La lipoprotéine lipase hydrolyse les triglycérides deslipoprotéines (chylomicrons et VLDL). d L’insuline en stimulant la glycolyse dans l’adipocytefavorise la synthèse des triglycérides. e. La lipoprotéine lipase est exportée de l’adipocytevers la face interne de l’endothélium vasculaire.7. La lipogénèse : a La lipogénèse hépatique est active en période postabsorptive. b.La synthase des acides gras est une protéine quipossède au total trois activités enzymatiquesdifférentes. c.Le NADPH + H + nécessaire à la synthèse des acidesgras est produit en partie grâce au cycle des pentosesphosphates. d La réaction de synthèse de l’acétyl-CoA à partir dupyruvate est cytoplasmique. e. Le malonyl-CoA est issu de la condensation d’unacétyl-CoA et d’un oxaloacétate.8. Les sucres dans l’hépatocyte (cellule hépatique) : a Le fructose est transporté dans l’hépatocyte par letransporteur GLUT 2. b Le métabolisme du fructose dans l’hépatocytecommence par la phosphorylation du fructose enfructose-6-phosphate. c Le fructose est préferentiellement orienté vers lasynthèse de glycogène. d Un des produits du métabolisme du galactose dansle foie est le glucose-1-phosphate. e.Le métabolisme hépatique du galactose nécessite laprésence d’UDP-glucose.9. La ß-oxydation des acides gras. a La ß-oxydation des acides gras est une voiemétabolique mitochondriale. b La ß-oxydation des acides gras à chaîne longuenécessite la présence de carnitine. c La ß-oxydation des acides gras s’accompagne de laproduction de NADH+H + et de FADH 2. d Le malonyl-CoA est un activateur puissant de la ß-oxydation des acides gras. e La ß-cétothiolase est impliquée exclusivement dansla ß-oxydation.Faculté de Médecine Pierre & Marie Curie

Cahier d'Exercices en Biochimie / PCEM1 Métabolisme glucido-lipidique / 2210. La naissance : a Le foetus humain à terme ne possède pas deglycogène hépatique. b Le nouveau-né consomme plus de glucose par Kgde poids corporel qu’un adulte car son cerveau estproportionnellement plus gros. c L’hypoxie qui accompagne la naissance entraîneun arrêt de la sécrétion d’insuline et uneaugmentation de la sécrétion de glucagon. d A la naissance, le nouveau-né active sa lipolysedans le tissu adipeux. e Le nouveau-né est incapable jusqu’à l’âge de troismois de produire du glucose par la voie de lanéoglucogénèse.QROQ 2005Exercice 1On étudie un patient qui présente un déficit génétique englucose-6-phosphatase.1. Parmi les tissus suivants, quel est celui qui seradirectement concerné par ce déficit : cerveau, foie,muscle, tissu adipeux, pancréas endocrine ?2. Dans ce tissu, quelles voies métaboliques serontdirectement inhibées ?3. En situation post-prandiale, quel sera le taux deglucose sanguin du patient par rapport à un sujetnormal (augmenté, semblable, diminué) ? Justifiezvotre réponse.4. En situation post-prandiale, quel sera le taux d’insulinecirculante du patient par rapport à un sujet normal ?Justifiez votre réponse.5. En situation post-absorptive, quel sera le taux de glucosesanguin du patient par rapport à un sujet normal ? Justifiezvotre réponse.6. En situation post-absorptive, quel sera le taux deglucagon sanguin du patient par rapport à un sujetnormal ? Justifiez votre réponse.Exercice 21 - 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 pourproduire de l’énergie à partir de ce substrat soit par un muscle riche en fibres rouges (fibres lentes) soit par un muscle richeen fibres blanches (fibres rapides) en situation post-prandiale et post-absorptive.Situation post-prandialeSubstrat énergétique préférentiel en situationpost-prandialeSituation post-prandialeVoies métaboliques utiliséespour produire de l’énergie à partir de cesubstrat en situation post-prandialeSituation post-absorptiveSubstrat énergétique préférentiel en situationpost-absorptiveSituation post-absorptiveVoies métaboliques utiliséespour produire de l’énergie à partir de cesubstrat en situation post-absorptiveMuscle riche en fibres rougesMuscle riche en fibres blanches2 - On étudie un patient qui présente une anomalie entraînant une diminution de l’activité des enzymes de la chaînerespiratoirea- 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 réponseFaculté de Médecine Pierre & Marie Curie