TD Glycolyse

Véronique Rigot-Andréveronique.rigot@pharmacie.univ-mrs.fr

04-91-83-56-58

Historique

• 1897, Martin Hann tente d isoler des protéines de levure en les broyant dans un mortier

• mauvaise conservation de l ’extrait• ajout de sucre• Hans Buchner proposa d ’ajouter du saccharose• Eduard Buchner montra un dégagement de bulles:

fermentation• Zymase• Eduard Buchner prix nobel 1907• 1905 Harden et Young découvrent le besoin de phosphate

pour dégrader les sucres• 1940 Embden, Mayerhof er Parnes proposent la séquencent de

10 réactions dela voie de la glycolyse

Execice 1

• Quelles sont les réactions de la voie de la glycolyse dans lesquelles intervient l ’ATP en tant que substrat ou produit de la réaction?

Comparaison G et G° pour les réactions de la glycolyse

0-10-20-30-40

40302010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0-10-20-30-40

40302010

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

G dans les conditions de l ’état standardG°’

G dans les conditions des érythrocytesG’

Energ

ie L

ibre

en K

J/m

ol

Energ

ie L

ibre

en K

J/m

ol

Execice 2

• Du Glucose marqué avec du C14 sur le C-1 est incubé avec les enzymes de la glycolyse et les cofacteurs nécessaires.

– A) Quelle est la distribution du C14 dans le pyruvate qui est formé? (on suppose que l’interconversion du glycéraldéhyde-3 phosphate est très rapide par rapport aux autres étapes)

– B) Si l ’activité spécifique du substrat (le glucose) est de 10 mci/mM qu ’elle est l ’activité du pyruvate qui est formé

1

2

3

1

2

3

6

5

4

Exercice 3

Pouvez vous prédire les effets de chacune des mutations suivantes sur la glycolyse dans des cellules de foie:

a) Perte du site allostérique pour l ’ATP sur la phosphofructokinase

b) Perte du site de liaison au citrate sur la phosphofructokinase

c) Perte du domaine phosphatase de l ’enzyme bifonctionnelle qui contrôle le niveau du fructose 2,6-biphosphate

d) Perte du site de liaison pour le fructose 1,6-bisphosphate sur la pyruvate kinase

• Pouvez vous prédire les effets de chacune des mutations suivantes sur la glycolyse dans des cellules de foie:

• a) Perte du site allostérique pour l ’ATP sur la phosphofructokinase

• b) Perte du site de liaison au citrate sur la phosphofructokinase

• c) Perte du domaine phosphatase de l ’enzyme bifonctionnelle qui contrôle le niveau du fructose 2,6-biphosphate

• d) Perte du site de liaison pour le fructose 1,6-bisphosphate sur la pyruvate kinase

augmentation

augmentation

augmentation

diminution

Exercice 4

• Quel sont les différentes voies métaboliques que peut emprunter le pyruvate produit par la glycolyse?

2- fermentation alcoolique ou lactique

3- néoglucogénèse

1- acétyl coA Entrée dans le cycle de Krebs

Exercice 5

• 2 cellules de mammifères identiques sont placées l’une en présence d ’oxygène l’autre en absence.

• On observe que la seconde consomme plus de glucose que la première

• Expliquez ce résultat

Utilisation du pyruvate dans les cellules de mammifères

• Conditions standards

– pyruvate HCO3 et 36ATP

• Hypoxie

– pyruvate Lactate et H+ acidification

La Glycolyse toujours d ’actualitéLe PET scan (Positron-emission Tomography)

Ganglions supra-claviculaires

Ganglions médiastinaux

Image en PET scan d ’un patient atteint de lymphome

avec du 18fluorodeoxyglucose

Effet Pasteur-Effet Warburg

• MCF-7 cellules non invasives

• MDA-MB-231 cellules invasives

• Augmentation de la consommation de glucose par hypoxie et selon le caractère invasif des cellules cancéreuses

P: effet PasteurW: effet Warburg

Modèle des interactions cellules/environnement dans la cancérisation