Le glycogène est la source de stockage et de stockage de glucose chez les animaux. Il a peu d'importance pour l'alimentation car il se transforme rapidement en acide lactique après la mort de l'animal; au lieu de cela, il représente une réserve d'énergie très importante pour soutenir le métabolisme du corps.
Le glycogène est un polymère de glucose ramifié (il est composé de nombreuses unités de glucose reliées par des liaisons alpha-1, 4 et des ramifications alpha-1, 6 présentes tous les 8 à 10 résidus).
Le glycogène a une structure très compacte résultant de l'enroulement en spirale des chaînes de polysaccharides.
Les stocks de glucose facilement utilisés par les tissus pour extraire de l'énergie se trouvent principalement dans le foie et les muscles squelettiques. Alors que les réserves de glucose dans le foie servent à alimenter les divers tissus, ceux contenus dans les muscles ne sont utilisés que localement.
Les principaux consommateurs de glucose sont le cerveau et les muscles squelettiques par voie aérobie. Le glucose restant est consommé par les érythrocytes (globules rouges) et par le muscle cardiaque.
Le corps reçoit du glucose, grâce au régime alimentaire, grâce aux acides aminés de la voie gluconéogénétique et à la conversion du lactate en glucose (cycle de Cori).
NB: Les acides gras ne peuvent pas être convertis en glucose.
Le glucose se présente sous deux formes dans notre corps: sous forme libre dans le sang et sous forme ramifiée dans le foie et les muscles (réserves).
Glycogénolyse (DEGRADATION DE GLYCOGIE A GLUCOSE)
La dégradation des réserves de glycogène nécessite l'action principale de l'enzyme Glycogen phosphorylase. Cette enzyme détache les monomères de glucose de la forme 1-4 en obtenant des monomères de glucose 1 phosphate. L'avantage de ce procédé est que le glucose obtenu est déjà partiellement activé et que la réaction est fortement positive et ne nécessite donc pas d'ATP. (voir cycle de Krebs)
La glycogène phosphorylase, cependant, n'est pas capable d'éliminer les résidus de glucose des ramifications de la forme a-1.6. Puis une enzyme déramique intervient, capable de scinder les liaisons en -1, 6 dans le glucose (10%) et dans le glucose 1 phosphate.
Le glucose 1 phosphate produit par l'action de la phosphorylase doit ensuite être converti en glucose 6 phosphate grâce à la phosphoglucomutase.
Nous savons qu'en glycolyse, l'enzyme capable de transformer le glucose en glucose 6 phosphate est l'hexokinase et que cette enzyme est inhibée par un excès de produit. Dans le foie, il y a l'enzyme glucokinase qui a une fonction similaire à l'exochinase présente dans les muscles mais qui ressemble moins au glucose. En effet, le foie utilise les acides gras comme source d'énergie principale et s'engage à n'utiliser les sucres qu'après avoir fourni tous les autres tissus (un organe généreux par excellence).
L’ÉPINEFRINE DANS LES MUSCLES DE LA GLUCAGONE DU FOIE stimule l’activation de la glycogène phosphorylase qui sera inhibée par un excès d’ATP et activée par de fortes concentrations en AMP. Des niveaux élevés de c-amp et de Ca2 + favorisent la dégradation du glycogène au sein de l'hépatocyte. L'enzyme glycogène phosphorylase existe sous deux formes distinctes: une forme dite T (temps moins actif) et une forme R (détendue, plus active).
La glycogène phosphorylase est capable de se lier au glycogène quand il est à l'état R.
Cette conformation R est permise en se liant à l'AMP alors qu'elle est inhibée en se liant à l'ATP ou au glucose 6 phosphate.
Cette enzyme est également soumise à un contrôle donné par sa phosphorylation.
Remarques: dans le foie, il existe une enzyme absente du muscle squelettique appelée glucose 6 phosphatase qui transforme le glucose 6 phosphate en glucose. Cette enzyme permet de générer des unités de glucose individuelles pour maintenir un taux de sucre sanguin optimal
Le cycle du glucose alanine est également intéressant. En effet, cet acide aminé présent en abondance dans le muscle permet d’obtenir du glucose dans le foie.
Lorsque la disponibilité en glycogène diminue dans les muscles, à partir des acides aminés à chaîne ramifiée par transamination (processus pour lequel le groupe amino des acides aminés passe d'un acide aminé à une autre substance formant un nouvel acide aminé), une alanine est formée; ce dernier passe dans le foie où le groupe amine (désamination) est éliminé, obtenant de l'ammoniac et un squelette carboné à partir duquel le glucose peut être utilisé comme source d'énergie.
LA SYNTHESE DU GLYCOGENE
il ne sera pas régulé par une phosphorylase mais par une glycogène synthase, une enzyme qui nécessite de fortes concentrations de PDU pour fonctionner. La synthèse du glycogène n'est donc pas le contraire de la glycogénolyse
En fait, pour que le glucose soit utilisé par la glycogène synthase, il doit être activé par une enzyme appelée UDP-glucose pyrophosphorylase. Cette enzyme échange le phosphore en position un du glucose 1phosphate avec l'UDP. Il se forme alors un UDP-glucose qui est utilisé par la glycogène synthase. Le principal déclencheur de cette réaction est la glycogénine, un acide aminé qui, grâce à un résidu de tyrosine, transfère et donne une unité de glucose.
Enfin, il existe enfin une enzyme ramifiante qui crée les ramifications correctes entre les différentes unités de glucose (alpha 1-4 et alpha 1-6).
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