11°°-- Réactions d’oxydation (suite)Réactions d’oxydation...
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La voie des pentoses phosphates
Cʼest une voie de dégradation du glucose. Cette voie est étroitement imbriquée avec celle de la glycolyse. Elle se déroule surtout en conditions aérobie et dans le cytosol. A la différence de la glycolyse, cette voie nʼest pas une voie de dégradation pour la fourniture dʼénergie mais le but est double :
-‐ Formation de NADPH : assurer le pouvoir réducteur de la cellule -‐ Formation de ribose.
Il y a une différence très importante entre le NADPH et le NADH. Sur le plan chimique cʼest simplement un groupement phosphate supplémentaire sur le 2ʼOH de lʼadénosine. Par contre le NADH est oxydé par la chaine respiratoire et a pour but de former de lʼATP, le NADPH lui va servir de donneur dʼélectron pour un certain nombre de réactions de biosynthèse réductrices et endergoniques comme la synthèse des acides gras et du cholestérol. Ce NADPH intervient aussi dans la détoxification des peroxydes dans le GR.
Le ribose et ses dérivés sont des constituants essentiels de nombreuses molécules, les nucléotides, lʼATP, le coenzyme A, NAD+, FAD, et des acides nucléiques, lʼARN et lʼADN.
Si cette voie des pentoses phosphates se fait dans toutes les cellules, dans le cytoplasme alors lʼactivité de cette voie est différente en fonction des besoins en ribose et en NADPH. Tissus qui assurent la synthèse dʼacide gras et de cholestérol par exemple comme le tissu adipeux, le foie, la glande mammaire : les tissus sont riches en enzyme de cette voie des pentoses phosphates pour la production de NADPH indispensable a ce métabolisme. Le point de départ est le Glc-6-P et les produit finaux sont le Fr-6-P et les trioses P : le 3-P-glycéraldéhyde : les produits initiaux et finaux sont des produits de la glycolyse.
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VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
INTRODUCTIONINTRODUCTION
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES- Rôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
Glycogène
GlucoseHK
GKfoie
muscles
Glc-6-Pvoie des
pentose-phosphates
PFK-1
musclesFr-6-P
Fr-1,6-BP
Pyruvate
Triose-phosphates
11°°-- Réactions d’oxydationRéactions d’oxydation
NADPH NADP+OH
H O
CH2O
OH HOH
HH
P
OH
H O
CH2O
OH HH
P
O
H2O
OHCH
CHO
OHCH
OHC
H
O
LactonaseLactonase
GlucoseGlucose--66--PP
+ H+
H OH OH
O
H
CH2O P
OHCH
CH
66--PP--GluconolactoneGluconolactone
Ac. 6Ac. 6--PP--GluconiqueGluconiqueGlucoseGlucose--66--PP--deshydrogénasedeshydrogénase
ou G6PDou G6PD
11°°-- Réactions d’oxydation (suite)Réactions d’oxydation (suite)
NADPHNADP+ OHCH
OC
CH2OH
CO2OH
CHO
OHCH
OHC
H
O
OHCH
C
OHCH
OHC
O
O
Ac. 6Ac. 6--PP--GluconiqueGluconique
66--PP--Gluconate deshydrogénaseGluconate deshydrogénase
NADPH + H+
NADP+
CH2O P
OHCH
OHCH2
CH2O P
OHCH
OHCH
CH2O P
OHCH
OHCH
Ac. 3Ac. 3--cétocéto--66--PP--GluconiqueGluconique RibuloseRibulose--55--PP
22°°-- Interconversion des pentoseInterconversion des pentose--phosphatesphosphates
HOCH
OC
CH2OH
épimérase isoméraseHCOH
OC
CH2OH
HCOH
HCOH
CHO
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
DD--RibuloseRibulose55--phosphatephosphate
DD--RiboseRibose55--phosphatephosphate
33°°-- Réactions de transfert de radicaux carbonésRéactions de transfert de radicaux carbonés
1er - transfert d ’un chaînon dicarboné
OC
CH2OHTRANSCETOLASE
(Thiamine diphosphate ou TDP)
Groupement cétol
2e - transfert d ’un chaînon tricarboné
OC
CH2OH
TRANSALDOLASE
Groupement aldol
CHOH
I- Les différentes réactions
1- Réactions dʼoxydation
Ces réactions sont des réactions irréversibles. A partir du Glc-6-P on a une déshydrogénation qui va être réalisée sur la fonction aldéhyde, hémi acétal qui est facile à oxyder.Cette réaction est catalysée par la G-6-P déshydrogénase. Le coenzyme est le NADP+ qui est réduit en NADPH + H+. On obtient le lactone : le 6-P-Gluconolactone. Ce composé est instable, il va sʼhydrolyser grâce à la lactonase ce qui va donner de lʼac-6-P-gluconique. Cʼest la première réaction de la voie des pentoses, cʼest une réaction limitante. La voie est contrôlée par la Glc-6-P déshydrogénase qui va être inhibé par une forte concentration de NADPH. Lʼacide -6-P gluconique va être oxydé sur son groupement OH du C3. Oxydation en cétole par la 6-P-Gluconate déshydrogénase. Cette enzyme possède un coenzyme NADP+ qui est de nouveau transformé en NADPH + H+. On a aussi un composé intermédiaire, lʼacide -3-céto-6-P-gluconique. Cʼest un acide B-cétonique qui est instable. On va avoir une décarboxylation spontanée pour former le ribulose -5-P. Celui-ci va achever la phase oxydative de la voie de pentoses phosphates. Au terme on a la formation de 2 molécules de NADPH pour une molécule de Glc-6-P dégradé. On a un ribulose -5-P de formé. Cʼest la voie principale de formation de NADPH dans la cellule. On perd un carbone et on obtient le ribulose 5P.
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VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
INTRODUCTIONINTRODUCTION
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES- Rôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
Glycogène
GlucoseHK
GKfoie
muscles
Glc-6-Pvoie des
pentose-phosphates
PFK-1
musclesFr-6-P
Fr-1,6-BP
Pyruvate
Triose-phosphates
11°°-- Réactions d’oxydationRéactions d’oxydation
NADPH NADP+OH
H O
CH2O
OH HOH
HH
P
OH
H O
CH2O
OH HH
P
O
H2O
OHCH
CHO
OHCH
OHC
H
O
LactonaseLactonase
GlucoseGlucose--66--PP
+ H+
H OH OH
O
H
CH2O P
OHCH
CH
66--PP--GluconolactoneGluconolactone
Ac. 6Ac. 6--PP--GluconiqueGluconiqueGlucoseGlucose--66--PP--deshydrogénasedeshydrogénase
ou G6PDou G6PD
11°°-- Réactions d’oxydation (suite)Réactions d’oxydation (suite)
NADPHNADP+ OHCH
OC
CH2OH
CO2OH
CHO
OHCH
OHC
H
O
OHCH
C
OHCH
OHC
O
O
Ac. 6Ac. 6--PP--GluconiqueGluconique
66--PP--Gluconate deshydrogénaseGluconate deshydrogénase
NADPH + H+
NADP+
CH2O P
OHCH
OHCH2
CH2O P
OHCH
OHCH
CH2O P
OHCH
OHCH
Ac. 3Ac. 3--cétocéto--66--PP--GluconiqueGluconique RibuloseRibulose--55--PP
22°°-- Interconversion des pentoseInterconversion des pentose--phosphatesphosphates
HOCH
OC
CH2OH
épimérase isoméraseHCOH
OC
CH2OH
HCOH
HCOH
CHO
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
DD--RibuloseRibulose55--phosphatephosphate
DD--RiboseRibose55--phosphatephosphate
33°°-- Réactions de transfert de radicaux carbonésRéactions de transfert de radicaux carbonés
1er - transfert d ’un chaînon dicarboné
OC
CH2OHTRANSCETOLASE
(Thiamine diphosphate ou TDP)
Groupement cétol
2e - transfert d ’un chaînon tricarboné
OC
CH2OH
TRANSALDOLASE
Groupement aldol
CHOH
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VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
INTRODUCTIONINTRODUCTION
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES- Rôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
Glycogène
GlucoseHK
GKfoie
muscles
Glc-6-Pvoie des
pentose-phosphates
PFK-1
musclesFr-6-P
Fr-1,6-BP
Pyruvate
Triose-phosphates
11°°-- Réactions d’oxydationRéactions d’oxydation
NADPH NADP+OH
H O
CH2O
OH HOH
HH
P
OH
H O
CH2O
OH HH
P
O
H2O
OHCH
CHO
OHCH
OHC
H
O
LactonaseLactonase
GlucoseGlucose--66--PP
+ H+
H OH OH
O
H
CH2O P
OHCH
CH
66--PP--GluconolactoneGluconolactone
Ac. 6Ac. 6--PP--GluconiqueGluconiqueGlucoseGlucose--66--PP--deshydrogénasedeshydrogénase
ou G6PDou G6PD
11°°-- Réactions d’oxydation (suite)Réactions d’oxydation (suite)
NADPHNADP+ OHCH
OC
CH2OH
CO2OH
CHO
OHCH
OHC
H
O
OHCH
C
OHCH
OHC
O
O
Ac. 6Ac. 6--PP--GluconiqueGluconique
66--PP--Gluconate deshydrogénaseGluconate deshydrogénase
NADPH + H+
NADP+
CH2O P
OHCH
OHCH2
CH2O P
OHCH
OHCH
CH2O P
OHCH
OHCH
Ac. 3Ac. 3--cétocéto--66--PP--GluconiqueGluconique RibuloseRibulose--55--PP
22°°-- Interconversion des pentoseInterconversion des pentose--phosphatesphosphates
HOCH
OC
CH2OH
épimérase isoméraseHCOH
OC
CH2OH
HCOH
HCOH
CHO
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
DD--RibuloseRibulose55--phosphatephosphate
DD--RiboseRibose55--phosphatephosphate
33°°-- Réactions de transfert de radicaux carbonésRéactions de transfert de radicaux carbonés
1er - transfert d ’un chaînon dicarboné
OC
CH2OHTRANSCETOLASE
(Thiamine diphosphate ou TDP)
Groupement cétol
2e - transfert d ’un chaînon tricarboné
OC
CH2OH
TRANSALDOLASE
Groupement aldol
CHOH
2- Interconversion des pentoses phosphates
Ce ribulose va donner soit par épimérisation du C3 du D-xénulose-5-P. soit par isomérisation de la fonction cétone en aldose par une isomérase : on aura du ribose-5-P.
Pour les cellules qui ont besoin de ribose pour les nucléotides, la voie des pentoses sʼarrête ici.
A partir du ribulose on a du xénulose et du ribose : nécessaire pour la voie des PP
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VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
INTRODUCTIONINTRODUCTION
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES- Rôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
Glycogène
GlucoseHK
GKfoie
muscles
Glc-6-Pvoie des
pentose-phosphates
PFK-1
musclesFr-6-P
Fr-1,6-BP
Pyruvate
Triose-phosphates
11°°-- Réactions d’oxydationRéactions d’oxydation
NADPH NADP+OH
H O
CH2O
OH HOH
HH
P
OH
H O
CH2O
OH HH
P
O
H2O
OHCH
CHO
OHCH
OHC
H
O
LactonaseLactonase
GlucoseGlucose--66--PP
+ H+
H OH OH
O
H
CH2O P
OHCH
CH
66--PP--GluconolactoneGluconolactone
Ac. 6Ac. 6--PP--GluconiqueGluconiqueGlucoseGlucose--66--PP--deshydrogénasedeshydrogénase
ou G6PDou G6PD
11°°-- Réactions d’oxydation (suite)Réactions d’oxydation (suite)
NADPHNADP+ OHCH
OC
CH2OH
CO2OH
CHO
OHCH
OHC
H
O
OHCH
C
OHCH
OHC
O
O
Ac. 6Ac. 6--PP--GluconiqueGluconique
66--PP--Gluconate deshydrogénaseGluconate deshydrogénase
NADPH + H+
NADP+
CH2O P
OHCH
OHCH2
CH2O P
OHCH
OHCH
CH2O P
OHCH
OHCH
Ac. 3Ac. 3--cétocéto--66--PP--GluconiqueGluconique RibuloseRibulose--55--PP
22°°-- Interconversion des pentoseInterconversion des pentose--phosphatesphosphates
HOCH
OC
CH2OH
épimérase isoméraseHCOH
OC
CH2OH
HCOH
HCOH
CHO
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
DD--RibuloseRibulose55--phosphatephosphate
DD--RiboseRibose55--phosphatephosphate
33°°-- Réactions de transfert de radicaux carbonésRéactions de transfert de radicaux carbonés
1er - transfert d ’un chaînon dicarboné
OC
CH2OHTRANSCETOLASE
(Thiamine diphosphate ou TDP)
Groupement cétol
2e - transfert d ’un chaînon tricarboné
OC
CH2OH
TRANSALDOLASE
Groupement aldol
CHOH
3- Transfert de radicaux C
Elles permettent de relier la voie des pentoses à la glycolyse. Ces réaction sont réversible : va et vient de transfert de groupements de 2 ou 3 C qui peut apparaitre complexe. En fait il nʼy a que 2 enzymes qui interviennent et qui vont catalyser 3 réactions successives.- Transfert dʼun chainon di carboné par une trans-cétolase qui a besoin dʼun coenzyme, la thiamine di P : transfert dʼun groupement P- Transfert dʼun chainon tri carboné par une transaldolase qui nʼa pas de coenzyme particulier- Transfert par la transcétolase dʼun chainon dicarboné. Dans tout les cas le donneur : cétose et accepteur : aldose.
Le bilan : 3 pentoses vont donner deux fructoses et un C3.
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VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
INTRODUCTIONINTRODUCTION
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES- Rôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
Glycogène
GlucoseHK
GKfoie
muscles
Glc-6-Pvoie des
pentose-phosphates
PFK-1
musclesFr-6-P
Fr-1,6-BP
Pyruvate
Triose-phosphates
11°°-- Réactions d’oxydationRéactions d’oxydation
NADPH NADP+OH
H O
CH2O
OH HOH
HH
P
OH
H O
CH2O
OH HH
P
O
H2O
OHCH
CHO
OHCH
OHC
H
O
LactonaseLactonase
GlucoseGlucose--66--PP
+ H+
H OH OH
O
H
CH2O P
OHCH
CH
66--PP--GluconolactoneGluconolactone
Ac. 6Ac. 6--PP--GluconiqueGluconiqueGlucoseGlucose--66--PP--deshydrogénasedeshydrogénase
ou G6PDou G6PD
11°°-- Réactions d’oxydation (suite)Réactions d’oxydation (suite)
NADPHNADP+ OHCH
OC
CH2OH
CO2OH
CHO
OHCH
OHC
H
O
OHCH
C
OHCH
OHC
O
O
Ac. 6Ac. 6--PP--GluconiqueGluconique
66--PP--Gluconate deshydrogénaseGluconate deshydrogénase
NADPH + H+
NADP+
CH2O P
OHCH
OHCH2
CH2O P
OHCH
OHCH
CH2O P
OHCH
OHCH
Ac. 3Ac. 3--cétocéto--66--PP--GluconiqueGluconique RibuloseRibulose--55--PP
22°°-- Interconversion des pentoseInterconversion des pentose--phosphatesphosphates
HOCH
OC
CH2OH
épimérase isoméraseHCOH
OC
CH2OH
HCOH
HCOH
CHO
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
DD--RibuloseRibulose55--phosphatephosphate
DD--RiboseRibose55--phosphatephosphate
33°°-- Réactions de transfert de radicaux carbonésRéactions de transfert de radicaux carbonés
1er - transfert d ’un chaînon dicarboné
OC
CH2OHTRANSCETOLASE
(Thiamine diphosphate ou TDP)
Groupement cétol
2e - transfert d ’un chaînon tricarboné
OC
CH2OH
TRANSALDOLASE
Groupement aldol
CHOH
2
3e - transfert d ’un chaînon dicarboné
OC
CH2OH TRANSCETOLASE(TDP)
Dans tous les cas: le donneur = cétose et l’accepteur = aldose
1°- C5 + C5 C3 + C7
2°- C7 + C3 C4 + C6
3°- C5 + C4 C3 + C6
3 C5 2 C6 + 1 C3
BILAN:
1 1 -- TRANSCETOLASETRANSCETOLASE
HCOH
HCOH
CHO
HOCH
OC
CH2OH
+ HCOH
OC
CH2OH
+HCOH
HOCH
CHO
GroupeGroupecétolcétol
*
*
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
DD--SedoheptuloseSedoheptulose77--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
DD--RiboseRibose55--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
2 2 -- TRANSALDOLASETRANSALDOLASE
GroupeGroupealdolaldol
CHO
OC
CH2OH
HCOH
HOCH OC
CH2OH
HOCH
**
DD--SedoheptuloseSedoheptulose77--phosphatephosphate
DD--ErythroseErythrose44--phosphatephosphate
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
+HCOH
HCOH
CH2O P
+HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
HOCH
DD--FructoseFructose66--phosphatephosphate
CHO
OC
CH2OH
HOCHCHOOC
CH2OH*
3 3 -- TRANSCETOLASETRANSCETOLASE
DD--ErythroseErythrose44--phosphatephosphate
HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
+HCOH
CH2O P
HCOH
HOCH
DD--FructoseFructose66--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
HCOH
HOCH
CH2O P
+
Schéma global de la voie des pentoseSchéma global de la voie des pentose--phosphatesphosphates
56CO2
56CO2
56CO2
3
64
6
3
7
G6PDet
6PGD
Transcétolase Transaldolase Transcétolase P-triose isom.aldolase
Schéma global de la voie des pentoseSchéma global de la voie des pentose--phosphatesphosphates
56CO2
56CO2
56CO2
7
3 4
36
6
6
56CO2
56CO2
56CO2
6
3
64
6
3
7
G6PDet
6PGD
Transcétolase Transaldolase Transcétolase P-triose isom.aldolase
a- Transcétolase.
Le donneur est un cétose et lʼaccepteur cʼest le ribose-5-P, cʼest un aldose : cʼest une transcétolase.
2
3e - transfert d ’un chaînon dicarboné
OC
CH2OH TRANSCETOLASE(TDP)
Dans tous les cas: le donneur = cétose et l’accepteur = aldose
1°- C5 + C5 C3 + C7
2°- C7 + C3 C4 + C6
3°- C5 + C4 C3 + C6
3 C5 2 C6 + 1 C3
BILAN:
1 1 -- TRANSCETOLASETRANSCETOLASE
HCOH
HCOH
CHO
HOCH
OC
CH2OH
+ HCOH
OC
CH2OH
+HCOH
HOCH
CHO
GroupeGroupecétolcétol
*
*
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
DD--SedoheptuloseSedoheptulose77--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
DD--RiboseRibose55--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
2 2 -- TRANSALDOLASETRANSALDOLASE
GroupeGroupealdolaldol
CHO
OC
CH2OH
HCOH
HOCH OC
CH2OH
HOCH
**
DD--SedoheptuloseSedoheptulose77--phosphatephosphate
DD--ErythroseErythrose44--phosphatephosphate
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
+HCOH
HCOH
CH2O P
+HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
HOCH
DD--FructoseFructose66--phosphatephosphate
CHO
OC
CH2OH
HOCHCHOOC
CH2OH*
3 3 -- TRANSCETOLASETRANSCETOLASE
DD--ErythroseErythrose44--phosphatephosphate
HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
+HCOH
CH2O P
HCOH
HOCH
DD--FructoseFructose66--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
HCOH
HOCH
CH2O P
+
Schéma global de la voie des pentoseSchéma global de la voie des pentose--phosphatesphosphates
56CO2
56CO2
56CO2
3
64
6
3
7
G6PDet
6PGD
Transcétolase Transaldolase Transcétolase P-triose isom.aldolase
Schéma global de la voie des pentoseSchéma global de la voie des pentose--phosphatesphosphates
56CO2
56CO2
56CO2
7
3 4
36
6
6
56CO2
56CO2
56CO2
6
3
64
6
3
7
G6PDet
6PGD
Transcétolase Transaldolase Transcétolase P-triose isom.aldolase
b- Transaldolase.
2
3e - transfert d ’un chaînon dicarboné
OC
CH2OH TRANSCETOLASE(TDP)
Dans tous les cas: le donneur = cétose et l’accepteur = aldose
1°- C5 + C5 C3 + C7
2°- C7 + C3 C4 + C6
3°- C5 + C4 C3 + C6
3 C5 2 C6 + 1 C3
BILAN:
1 1 -- TRANSCETOLASETRANSCETOLASE
HCOH
HCOH
CHO
HOCH
OC
CH2OH
+ HCOH
OC
CH2OH
+HCOH
HOCH
CHO
GroupeGroupecétolcétol
*
*
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
DD--SedoheptuloseSedoheptulose77--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
DD--RiboseRibose55--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
2 2 -- TRANSALDOLASETRANSALDOLASE
GroupeGroupealdolaldol
CHO
OC
CH2OH
HCOH
HOCH OC
CH2OH
HOCH
**
DD--SedoheptuloseSedoheptulose77--phosphatephosphate
DD--ErythroseErythrose44--phosphatephosphate
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
+HCOH
HCOH
CH2O P
+HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
HOCH
DD--FructoseFructose66--phosphatephosphate
CHO
OC
CH2OH
HOCHCHOOC
CH2OH*
3 3 -- TRANSCETOLASETRANSCETOLASE
DD--ErythroseErythrose44--phosphatephosphate
HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
+HCOH
CH2O P
HCOH
HOCH
DD--FructoseFructose66--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
HCOH
HOCH
CH2O P
+
Schéma global de la voie des pentoseSchéma global de la voie des pentose--phosphatesphosphates
56CO2
56CO2
56CO2
3
64
6
3
7
G6PDet
6PGD
Transcétolase Transaldolase Transcétolase P-triose isom.aldolase
Schéma global de la voie des pentoseSchéma global de la voie des pentose--phosphatesphosphates
56CO2
56CO2
56CO2
7
3 4
36
6
6
56CO2
56CO2
56CO2
6
3
64
6
3
7
G6PDet
6PGD
Transcétolase Transaldolase Transcétolase P-triose isom.aldolase
Le D-fructose 6P peut rejoindre la glycolyse.
c- Transcétolase
A partir des 3 pentoses on a deux Fr-6-P et un D-GA-3P formés. A partir de 6molécules de Glc-6-P on a 5-Fr-6-P
2
3e - transfert d ’un chaînon dicarboné
OC
CH2OH TRANSCETOLASE(TDP)
Dans tous les cas: le donneur = cétose et l’accepteur = aldose
1°- C5 + C5 C3 + C7
2°- C7 + C3 C4 + C6
3°- C5 + C4 C3 + C6
3 C5 2 C6 + 1 C3
BILAN:
1 1 -- TRANSCETOLASETRANSCETOLASE
HCOH
HCOH
CHO
HOCH
OC
CH2OH
+ HCOH
OC
CH2OH
+HCOH
HOCH
CHO
GroupeGroupecétolcétol
*
*
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
DD--SedoheptuloseSedoheptulose77--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
DD--RiboseRibose55--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
2 2 -- TRANSALDOLASETRANSALDOLASE
GroupeGroupealdolaldol
CHO
OC
CH2OH
HCOH
HOCH OC
CH2OH
HOCH
**
DD--SedoheptuloseSedoheptulose77--phosphatephosphate
DD--ErythroseErythrose44--phosphatephosphate
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
+HCOH
HCOH
CH2O P
+HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
HOCH
DD--FructoseFructose66--phosphatephosphate
CHO
OC
CH2OH
HOCHCHOOC
CH2OH*
3 3 -- TRANSCETOLASETRANSCETOLASE
DD--ErythroseErythrose44--phosphatephosphate
HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
+HCOH
CH2O P
HCOH
HOCH
DD--FructoseFructose66--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
HCOH
HOCH
CH2O P
+
Schéma global de la voie des pentoseSchéma global de la voie des pentose--phosphatesphosphates
56CO2
56CO2
56CO2
3
64
6
3
7
G6PDet
6PGD
Transcétolase Transaldolase Transcétolase P-triose isom.aldolase
Schéma global de la voie des pentoseSchéma global de la voie des pentose--phosphatesphosphates
56CO2
56CO2
56CO2
7
3 4
36
6
6
56CO2
56CO2
56CO2
6
3
64
6
3
7
G6PDet
6PGD
Transcétolase Transaldolase Transcétolase P-triose isom.aldolase
Schémas global de la voie des pentoses phosphates :
2
3e - transfert d ’un chaînon dicarboné
OC
CH2OH TRANSCETOLASE(TDP)
Dans tous les cas: le donneur = cétose et l’accepteur = aldose
1°- C5 + C5 C3 + C7
2°- C7 + C3 C4 + C6
3°- C5 + C4 C3 + C6
3 C5 2 C6 + 1 C3
BILAN:
1 1 -- TRANSCETOLASETRANSCETOLASE
HCOH
HCOH
CHO
HOCH
OC
CH2OH
+ HCOH
OC
CH2OH
+HCOH
HOCH
CHO
GroupeGroupecétolcétol
*
*
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
DD--SedoheptuloseSedoheptulose77--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
DD--RiboseRibose55--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
2 2 -- TRANSALDOLASETRANSALDOLASE
GroupeGroupealdolaldol
CHO
OC
CH2OH
HCOH
HOCH OC
CH2OH
HOCH
**
DD--SedoheptuloseSedoheptulose77--phosphatephosphate
DD--ErythroseErythrose44--phosphatephosphate
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
+HCOH
HCOH
CH2O P
+HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
HOCH
DD--FructoseFructose66--phosphatephosphate
CHO
OC
CH2OH
HOCHCHOOC
CH2OH*
3 3 -- TRANSCETOLASETRANSCETOLASE
DD--ErythroseErythrose44--phosphatephosphate
HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
+HCOH
CH2O P
HCOH
HOCH
DD--FructoseFructose66--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
HCOH
HOCH
CH2O P
+
Schéma global de la voie des pentoseSchéma global de la voie des pentose--phosphatesphosphates
56CO2
56CO2
56CO2
3
64
6
3
7
G6PDet
6PGD
Transcétolase Transaldolase Transcétolase P-triose isom.aldolase
Schéma global de la voie des pentoseSchéma global de la voie des pentose--phosphatesphosphates
56CO2
56CO2
56CO2
7
3 4
36
6
6
56CO2
56CO2
56CO2
6
3
64
6
3
7
G6PDet
6PGD
Transcétolase Transaldolase Transcétolase P-triose isom.aldolase
2
3e - transfert d ’un chaînon dicarboné
OC
CH2OH TRANSCETOLASE(TDP)
Dans tous les cas: le donneur = cétose et l’accepteur = aldose
1°- C5 + C5 C3 + C7
2°- C7 + C3 C4 + C6
3°- C5 + C4 C3 + C6
3 C5 2 C6 + 1 C3
BILAN:
1 1 -- TRANSCETOLASETRANSCETOLASE
HCOH
HCOH
CHO
HOCH
OC
CH2OH
+ HCOH
OC
CH2OH
+HCOH
HOCH
CHO
GroupeGroupecétolcétol
*
*
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
DD--SedoheptuloseSedoheptulose77--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
DD--RiboseRibose55--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
CH2O P
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
2 2 -- TRANSALDOLASETRANSALDOLASE
GroupeGroupealdolaldol
CHO
OC
CH2OH
HCOH
HOCH OC
CH2OH
HOCH
**
DD--SedoheptuloseSedoheptulose77--phosphatephosphate
DD--ErythroseErythrose44--phosphatephosphate
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
+HCOH
HCOH
CH2O P
+HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
HCOH
CH2O P
HCOH
HOCH
DD--FructoseFructose66--phosphatephosphate
CHO
OC
CH2OH
HOCHCHOOC
CH2OH*
3 3 -- TRANSCETOLASETRANSCETOLASE
DD--ErythroseErythrose44--phosphatephosphate
HCOH
HCOH
CHO
CH2O P
+HCOH
CH2O P
HCOH
HOCH
DD--FructoseFructose66--phosphatephosphate
HCOH
CH2O P
DD--GlycéraldéhydeGlycéraldéhyde33--phosphate phosphate
DD--XyluloseXylulose55--phosphatephosphate
HCOH
HOCH
CH2O P
+
Schéma global de la voie des pentoseSchéma global de la voie des pentose--phosphatesphosphates
56CO2
56CO2
56CO2
3
64
6
3
7
G6PDet
6PGD
Transcétolase Transaldolase Transcétolase P-triose isom.aldolase
Schéma global de la voie des pentoseSchéma global de la voie des pentose--phosphatesphosphates
56CO2
56CO2
56CO2
7
3 4
36
6
6
56CO2
56CO2
56CO2
6
3
64
6
3
7
G6PDet
6PGD
Transcétolase Transaldolase Transcétolase P-triose isom.aldolase
II- Les bilans de la voie des pentoses phosphates
Cette voie peut être différente suivant les besoins de la cellule en NADPH et en ribose-5-P.
1- Si la cellule a besoin de beaucoup de NADPH
Si on a besoin de beaucoup de NADPH par rapport au ribose. Cʼest le cas par exemple du tissu adipeux qui exige pour sa synthèse dʼacides gras un taux élevé de NADPH. Dans ce cas la, le GL-6-P va être entièrement oxydé en CO2, il y a dʼabord formation de ribose qui va être transformé en fructose et 3-P-GA par les étapes de transcétolase et transaldolase. Puis le Glc-6-P est reformé par la voie inverse de la glycolyse et la boucle dʼoxydation va se reproduire pour avoir
Chaque décarboxylation : deux étapes dʼoxydation : deux productions de NADPH.
3
VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATESRôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
11°°-- Besoin essentiel NADPH, H+ : Schéma global Besoin essentiel NADPH, H+ : Schéma global
Glc-6-P + 12 NADP+ + 7 H2O 6 CO2 + 12 NADPH + 12 H+ + Pi
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
2NADPH 2NADP+ CO2
H2O
Glc-6-P
Fr-6-P
Fr-1,6-BP
Oxydation
3-PGA
22°°-- Besoins en NADPH et RiboseBesoins en NADPH et Ribose --55--P équivalents:P équivalents:
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
22 Besoins en NADPH et Ribose Besoins en NADPH et Ribose 55 P équivalents:P équivalents:
Glc-6-P + 2 NADP+ + H2O R-5-P + 2 NADPH + 2 H+ + CO2
Glucose 6-phosphate Ribulose 5-phosphate
Ribose 5-phosphate
2 NADP+ 2 NADPH CO2H2O
33°°-- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPHBeaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
Glucose-6-P
Fructose-6-P
Xylulose-5-P + Erythrose-4-P
Ribose-5-P
Glycéraldéhyde-3-P
Réaction globale:Réaction globale:5 Glc-6-P + ATP 6 R-5-P + ADP + H+
Fr-1,6-BP PDHA
VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATESRôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
des A. gras à partir d ’AcétylCoA
* NADP+ / NADPH : 0,01 - 0,1
* NAD+ / NADH : 1000
Rôles du NADPH
a) Donneur d ’è
b) Réactions d ’hydroxylation- Monooxygénases fonctionnant avec cytochrome P450
c) Réduction des peroxydes par l ’intermédiaire du glutathion
2- Besoins équivalents.
Ce sont les voies dʼoxydation. On a du Glc-6-P et deux NADP+ + eau qui donne du … voir le diapoOn sʼarrête à la voie dʼoxydation et on a produit du R-5-P et du NADPH donc les besoins sont équilibrés.
3
VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATESRôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
11°°-- Besoin essentiel NADPH, H+ : Schéma global Besoin essentiel NADPH, H+ : Schéma global
Glc-6-P + 12 NADP+ + 7 H2O 6 CO2 + 12 NADPH + 12 H+ + Pi
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
2NADPH 2NADP+ CO2
H2O
Glc-6-P
Fr-6-P
Fr-1,6-BP
Oxydation
3-PGA
22°°-- Besoins en NADPH et RiboseBesoins en NADPH et Ribose --55--P équivalents:P équivalents:
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
22 Besoins en NADPH et Ribose Besoins en NADPH et Ribose 55 P équivalents:P équivalents:
Glc-6-P + 2 NADP+ + H2O R-5-P + 2 NADPH + 2 H+ + CO2
Glucose 6-phosphate Ribulose 5-phosphate
Ribose 5-phosphate
2 NADP+ 2 NADPH CO2H2O
33°°-- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPHBeaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
Glucose-6-P
Fructose-6-P
Xylulose-5-P + Erythrose-4-P
Ribose-5-P
Glycéraldéhyde-3-P
Réaction globale:Réaction globale:5 Glc-6-P + ATP 6 R-5-P + ADP + H+
Fr-1,6-BP PDHA
VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATESRôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
des A. gras à partir d ’AcétylCoA
* NADP+ / NADPH : 0,01 - 0,1
* NAD+ / NADH : 1000
Rôles du NADPH
a) Donneur d ’è
b) Réactions d ’hydroxylation- Monooxygénases fonctionnant avec cytochrome P450
c) Réduction des peroxydes par l ’intermédiaire du glutathion
3- Si on a beaucoup plus de ribose nécessaire
Cʼest le cas dans des cellules en division rapide qui ont besoin de précurseurs nucléotidiques pour la synthèse dʼADN. Cette fois ci on nʼa pas besoin des étapes dʼoxydation qui produisent le NADPH. Les transcétolase et transladolase fonctionnent dans lʼautre sens. Le point de départ est le Fr-6-P et le GA-3-P : réversibilité.Grace aux interconnections, on va avoir formation de xynulose-5-P qui va être converti par isomérisation en R-5-P :
3
VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATESRôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
11°°-- Besoin essentiel NADPH, H+ : Schéma global Besoin essentiel NADPH, H+ : Schéma global
Glc-6-P + 12 NADP+ + 7 H2O 6 CO2 + 12 NADPH + 12 H+ + Pi
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
2NADPH 2NADP+ CO2
H2O
Glc-6-P
Fr-6-P
Fr-1,6-BP
Oxydation
3-PGA
22°°-- Besoins en NADPH et RiboseBesoins en NADPH et Ribose --55--P équivalents:P équivalents:
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
22 Besoins en NADPH et Ribose Besoins en NADPH et Ribose 55 P équivalents:P équivalents:
Glc-6-P + 2 NADP+ + H2O R-5-P + 2 NADPH + 2 H+ + CO2
Glucose 6-phosphate Ribulose 5-phosphate
Ribose 5-phosphate
2 NADP+ 2 NADPH CO2H2O
33°°-- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPHBeaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
Glucose-6-P
Fructose-6-P
Xylulose-5-P + Erythrose-4-P
Ribose-5-P
Glycéraldéhyde-3-P
Réaction globale:Réaction globale:5 Glc-6-P + ATP 6 R-5-P + ADP + H+
Fr-1,6-BP PDHA
VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATESRôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
des A. gras à partir d ’AcétylCoA
* NADP+ / NADPH : 0,01 - 0,1
* NAD+ / NADH : 1000
Rôles du NADPH
a) Donneur d ’è
b) Réactions d ’hydroxylation- Monooxygénases fonctionnant avec cytochrome P450
c) Réduction des peroxydes par l ’intermédiaire du glutathion
III- La régulation de la voie des pentoses phosphates.
La première réaction dʼoxydation qui est catalysée par la Glc-6-P déshydrogénase est une étape limitante de la voie métabolique. Le Glc-6P déshydrogénase est dʼautant plus active que le NADP+ sʼélève. Elle est inhibée par des concentrations élevées en NADPH.
Dans une cellule si on fait un rapport NADP+/NADPH. Ce ratio est très faible car la forme prédominante est la forme réduite car elle est utilisée pour les biosynthèses et la protection contre lʼoxydation. NADP+/NADPH : 0,01 -0,1 ce qui favorise la réduction des métabolites. Si on prend le ratio NAD+/ NADH au contraire, il est très élevé, de lʼordre de 1000 et le NAD+ se trouve en majorité sous cette forme car cʼest sous cette forme quʼil est utilisé pour la glycolyse. Le rôle du NADPH est dʼune part de donner des électrons pour la synthèse dʼacide G à partir de lʼacétyl coA et synthèse du cholestérol. De plus il intervient dans des hydroxylations avec des enzymes épathiques : des monooxygénases qui fonctionnent avec le coenzyme cytochrome P450. Il agit au niveau du foie. Ces monooxygénase permettent lʼélimination de substances (non hydrosolubles) toxiques en composé hydroxylés qui sont des substances qui deviennent quand elles sont hydroxylées hydrosolubles : élimination. Cʼest important pour la détoxification des toxines hydrophobes.
4
RHNADPH, H+O2
Monooxygènases fonctionnant avec cyt P450
R-OH
Cyt P450-Monooxygénase
NADP+H2O
des A. gras à partir d ’AcétylCoA
* NADP+ / NADPH : 0,01 - 0,1
* NAD+ / NADH : 1000
Rôles du NADPH
a) Donneur d ’è
b) Réactions d ’hydroxylation- Monooxygènases fonctionnant avec cyt P450
c) Réduction des peroxydes par l ’intermédiaire du glutathion
R-OH + R ’-OH
2 H2O G-S-S-G NADPH, H+ 6-P-glucono-lactone
ou bien
Réduction des peroxydes
H2O2 2 G-SH NADP+
Glutathionperoxydase
Glutathionréductase G6PD
Glc-6-Pou bienR-O-O- R’
VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATESRôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
Maladie héréditaire liée au Chr XCrises hémolytiques aiguëes déclenchées
favisme (composé réactif:divicine)par certains médicaments: analgésiques, (phénacétine), sulfamides, antipaludéens (primaquine)
C é î f i é é if
Déficit en G6PDDéficit en G6PD
Ces composés entraînent la formation de composés réactifs de l’oxygène: radical superoxyde, peroxyde d’hydrogène
400 millions de personnes atteintes• Noirs d’Afrique et d’Amérique• Pourtour méditerranéen• Asie
Protection contre le paludisme
Déficit enzymatique entraîne un manque de NADPHet de G-SH
Conséquence de la présence de certaines drogues: Formation de peroxydes très réactifs
Elimination par l’intermédiaire du G-SHp
Régénération du G-SH
Glutathion peroxydaseR-O-O- R’ + 2 G-SH R-OH + R’-OH + G-S-S-G
G-S-S-G + NADPH + H+ 2 G-SH + NADP+
Glutathion réductase
(Les cellules musculaires, le NADPH est peu nécessaire. Il faut du ribose à cause de la forte utilisation dʼATP dans le muscle.)
Réduction des peroxydes par lʼintermédiaire dʼun tri peptide : le glutathion qui présente une cystéine. Dans la première oxydation, on a formation de NADPH grâce à la Glc-6-P déshydrogénase. Il permet de réduire 1 dimère de glutathion sous forme oxydé (le disulfure de Glutathion) qui va être réduit par la glutathion réductase grâce au NADPH : deux tri peptides glutathion réduit (SH). Il permet sous forme réduite à lʼenzyme glutathion peroxydase de réduire des peroxydes et donc de les détoxifier.
4
RHNADPH, H+O2
Monooxygènases fonctionnant avec cyt P450
R-OH
Cyt P450-Monooxygénase
NADP+H2O
des A. gras à partir d ’AcétylCoA
* NADP+ / NADPH : 0,01 - 0,1
* NAD+ / NADH : 1000
Rôles du NADPH
a) Donneur d ’è
b) Réactions d ’hydroxylation- Monooxygènases fonctionnant avec cyt P450
c) Réduction des peroxydes par l ’intermédiaire du glutathion
R-OH + R ’-OH
2 H2O G-S-S-G NADPH, H+ 6-P-glucono-lactone
ou bien
Réduction des peroxydes
H2O2 2 G-SH NADP+
Glutathionperoxydase
Glutathionréductase G6PD
Glc-6-Pou bienR-O-O- R’
VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATESRôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
Maladie héréditaire liée au Chr XCrises hémolytiques aiguëes déclenchées
favisme (composé réactif:divicine)par certains médicaments: analgésiques, (phénacétine), sulfamides, antipaludéens (primaquine)
C é î f i é é if
Déficit en G6PDDéficit en G6PD
Ces composés entraînent la formation de composés réactifs de l’oxygène: radical superoxyde, peroxyde d’hydrogène
400 millions de personnes atteintes• Noirs d’Afrique et d’Amérique• Pourtour méditerranéen• Asie
Protection contre le paludisme
Déficit enzymatique entraîne un manque de NADPHet de G-SH
Conséquence de la présence de certaines drogues: Formation de peroxydes très réactifs
Elimination par l’intermédiaire du G-SHp
Régénération du G-SH
Glutathion peroxydaseR-O-O- R’ + 2 G-SH R-OH + R’-OH + G-S-S-G
G-S-S-G + NADPH + H+ 2 G-SH + NADP+
Glutathion réductase
IV- Pathologie
Au niveau du globule rouge : Si on a un déficit en Glc-6p déshydrogénase, cʼest une maladie héréditaire liée au chromosome X qui se traduit par des crises hémolytiques aigues liées à la destruction des GR accompagnée de douleur, fièvre, frissons. Ces crises hémolytiques sont déclenchées par lʼingestion de fèves qui contiennent un composé oxydant : la divicine. Certains médicaments déclenchent aussi ces crises (voir le diapo). Ces composé entrainent la formation de composé réaction d elʼO, radicaux libre et peroxyde dʼhydrogène. Cʼest une des maladies héréditaires les plus fréquentes dans le monde : 400M de personnes atteintes. Elle touche tout les pays tropicaux. Ceci suit les régions de paludisme car ce déficit entraine une protection contre le paludisme. Les GR qui ont ce déficit sont des zones beaucoup moins appropriées pour le parasite. Ces parasites ont besoins des produits de la voie des pentoses phosphates. De plus, les GR fragiles vont être lysés avant que le parasite ne soit mur : empêche la propagation.
Ce déficit en G6PD entraine un manque de NADPH et donc de glutathion sous forme réduite GSH. Normalement les peroxydes sont éliminés par la glutathion peroxydase. Le dimère de glutathion doit être régénéré par la glutathion réductase qui a besoin du NADPH/ le NADPH est indispensable pour lʼintégrité des membranes de GR.Dans notre organisme les GR sont particulièrement vulnérables aux perturbations de la voie des pentoses phosphates du fait de la grande réactivité de lʼO auxquels les GR sont exposé en permanence.
Dans le GR le NADPH permet aussi le maintient du fer à lʼétat FE2+ ferreux.
Le traitement est de prévenir les crise hémolytiques par la non prise de fer et la prise de médicaments oxydants.
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RHNADPH, H+O2
Monooxygènases fonctionnant avec cyt P450
R-OH
Cyt P450-Monooxygénase
NADP+H2O
des A. gras à partir d ’AcétylCoA
* NADP+ / NADPH : 0,01 - 0,1
* NAD+ / NADH : 1000
Rôles du NADPH
a) Donneur d ’è
b) Réactions d ’hydroxylation- Monooxygènases fonctionnant avec cyt P450
c) Réduction des peroxydes par l ’intermédiaire du glutathion
R-OH + R ’-OH
2 H2O G-S-S-G NADPH, H+ 6-P-glucono-lactone
ou bien
Réduction des peroxydes
H2O2 2 G-SH NADP+
Glutathionperoxydase
Glutathionréductase G6PD
Glc-6-Pou bienR-O-O- R’
VOIE DES PENTOSEVOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES
I I -- LES DIFFERENTES REACTIONSLES DIFFERENTES REACTIONS1°- Réactions d ’oxydation2°- Interconversion des pentose-phosphates3°- Réactions de transfert de radicaux carbonés4°- Schéma global
II II -- LES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSELES BILANS DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATES1°- Beaucoup plus de NADPH est nécessaire par rapport au ribose2°- Les besoins en NADPH et ribose-5-P sont équivalents3°- Beaucoup plus de ribose est nécessaire que de NADPH
III III -- REGULATION DE LA VOIE DES PENTOSEREGULATION DE LA VOIE DES PENTOSE--PHOSPHATESPHOSPHATESRôle du NADPH
IV IV –– PATHOLOGIEPATHOLOGIE: le déficit en G6PD
Maladie héréditaire liée au Chr XCrises hémolytiques aiguëes déclenchées
favisme (composé réactif:divicine)par certains médicaments: analgésiques, (phénacétine), sulfamides, antipaludéens (primaquine)
C é î f i é é if
Déficit en G6PDDéficit en G6PD
Ces composés entraînent la formation de composés réactifs de l’oxygène: radical superoxyde, peroxyde d’hydrogène
400 millions de personnes atteintes• Noirs d’Afrique et d’Amérique• Pourtour méditerranéen• Asie
Protection contre le paludisme
Déficit enzymatique entraîne un manque de NADPHet de G-SH
Conséquence de la présence de certaines drogues: Formation de peroxydes très réactifs
Elimination par l’intermédiaire du G-SHp
Régénération du G-SH
Glutathion peroxydaseR-O-O- R’ + 2 G-SH R-OH + R’-OH + G-S-S-G
G-S-S-G + NADPH + H+ 2 G-SH + NADP+
Glutathion réductase