GLYCEMIE ET DIABETE CHAPITRES 1, 2, 3
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GLYCEMIE ET DIABETE CHAPITRES 1, 2, 3
CHAPITRE 1 LA CATALYSE ENZYMATIQUE TP1 – TP2
TRAJET DES ALIMENTS ET LEURS MODIFICATIONS DANS LE TUBE DIGESTIF
les organes digestifs et les enzymes digestives.
D’un point de vue chimique, cette transformation est une HYDROLYSE: réaction faisant intervenir des molécules d’eau pour briser les liaisons reliant les glucides simples entre eux.
Les enzymes, catalyseurs biologiques.
biologiques
• In vitro, l’hydrolyse chimique de l’amidon peut se
produire assez rapidement en milieu acide ( pH=1) et
à une température de 100°C.
• In vivo, à 37°C et pH neutre, la réaction est beaucoup
trop lente.
• Les enzymes vont permettre d’accélérer la réaction
d’hydrolyse et la rendre possible dans les conditions
biologiques.
– Au cours de la réaction , l’enzyme n’est pas consommée, elles
conserve toutes ses propriétés et est disponible ensuite pour d’autres
réactions.
Ces deux propriétés définissent un
CATALYSEUR:
• - il augmente la vitesse des réactions
• - il participe à une autre réaction tout en
retrouvant son état initial en fin de réaction.
• Dans une réaction catalysée par une enzyme,
les réactifs sur lesquels l’enzyme agit sont
qualifiés de SUBSTRAT.
• Amidon + amylase salivaire amylase salivaire + sucres simples
• Substrat + catalyseur catalyseur + produits
Mise en évidence de la réaction.
Amylase + empois d’amidon + eau iodée
Au fur et à mesure, la
quantité d’amidon décroit.
Un test à la liqueur de Fehling
en fin de réaction mettrait en
évidence la présence d’un
nouveau produit : un sucre
réducteur.
L’absorbance est unité de mesure arbitraire, elle est proportionnelle à la
concentration en amidon.
Température et action de l’enzyme.
Eau + Amylase
salivaire+
empois
d’amidon empois
d’amidon
Amylase Amylase
salivaire+ salivaire+
empois empois
d’amidon d’amidonLa température influe sur l’efficacité de l’enzyme. Température optimale: 37°C L’augmentation de T accroit l’agitation moléculaire donc accroit la rencontre E- S mais une T trop élevée peut également déstabiliser sa structure et réduire ainsi la vitesse enzymatique.
Enzyme et pH Une enzyme est active dans une gamme de pH étroite, autour d’un optimum. Une augmentation des ions OH- ou H3O+ du milieu peut modifier la structure de l’enzyme et la déformer, la rendant inefficace.
Une enzyme: une fonction liée à leur structure
Enzyme +substrat= complexe
enzyme-substrat= enzyme+
produit.
Les deux molécules sont
complémentaires:
reconnaissance enzyme-
substrat.LE SITE ACTIF,UN ROLE CENTRAL
Ac am rouges: réactions
d’hydrolyse des liaisons Ac am verts guidage des molécule
chimiques. d’eau dans le site actif
Libération des produits
de la réaction
Acide aminés marrons :
reconnaissance et
positionnement du substrat
SUBTRAT
Le site actif est la zone de liaison entre le substrat et l’enzyme ; chaque ac am, composant
l’enzyme, jouent un rôle précis dans cette liaison. Une simple mutation peut engendrer
l’inefficacité de cette relation.L’importance des ac am du site actif est confirmée par le grand degré de conservation au cours de l’évolution; on peut en effet supposer que les mutations touchant le site actif sont défavorables à l’activité enzymatique et donc à l’individu qui la possède. De telles mutations ne sont pas conservées par la sélection naturelle.
La double spécificité des enzymes.
• Spécificité du substrat:
substrat exp TP2, une enzyme
est spécifique d’un substrat.
• Spécificité d’action:
les 4 enzymes ci-dessous
catalysent le même
substrat mais les
produits formés sont
différents, elles ne sont
pas interchangeables et
assure chacune un rôle
précis.La cinétique enzymatique.
La vitesse de la réaction n’est pas
Enz:10ua constante: plus rapide en début (
sub: 50ua vitesse initiale) elle diminue
progressivement.
Cette vitesse initiale peut être
augmentée en augmentant la
concentration en substrat ou en
enzyme.
Enz :10 ua
sub :100ua Enz: 50 ua
sub:50uaLa cinétique enzymatique étudie IN VITRO l'évolution de la vitesse de la
catalyse enzymatique en fonction des conditions expérimentales.
https://prezi.com/0fqpfpfwq89u/la
-cinetique-enzymatique-une-
histoire-de-crabes-et-de-
crevettes/
Exemple analogique
La vitesse V de la réaction enzymatique IN VITRO est proportionnelle à la
concentration en substrat [S]. La vitesse maximale Vmax est atteinte
lorsque l'enzyme est saturée (tous les sites actifs de toutes les enzymes
présentes en solution sont susceptibles d'être occupés à une vitesse
maximale).La vitesse dépend de la quantité
d’enzyme
https://prezi.com/6esrtqubrnjy/le-
role-des-enzymes-dans-lapport-du-
glucose-
sanguin/?utm_source=prezi-
view&utm_medium=ending-
bar&utm_content=Title-
link&utm_campaign=ending-bar-
tryoutBilan TP2 • La vitesse à laquelle les réactions enzymatiques se produisent dépend de nombreux facteurs: • - des conditions du milieu , T ou pH • - la concentration en enzyme • - la concentration en substrat. • - la présence d’inhibiteur rentrant en compétition avec le substrat ou bloquant le site d’action de l’enzyme. (ex: armes chimiques (gaz sarin) ou anti- viraux)
CHAPITRE 2
LA REGULATION DE LA
GLYCEMIE
TP 3- TP 4La glycémie, une constante physiologique importante
Enquête sur 114 individus :
mesure de la glycémie à
jeun.
Le taux sanguin de glucose ( glycémie)
est normalement voisin de 1g/l. il est
souvent mesuré par les médecins car
c’est un bon indicateur de l’état de
santé de notre organisme.
La glycémie varie en fonction des
entrées ( repas)et des sorties ( activités
sportives) de glucose dans le sang.• Cette constante résulte de l’intervention d’un
mécanisme de régulation de ce paramètre.
• Elle nécessite des organes effecteurs de cette
régulation.
• une mauvaise régulation aboutit à:
Hypoglycémie ( < 0.6 g/L) pâleur, sueurs,
tremblements évanouissement puis plus bas
convulsions coma, voire décès.
Hyperglycémie ( > de 1,4 g/L): lésion des capillaires
et atteintes de divers organes dont les yeux (cécité).Les organes effecteurs de la
régulation
Le suivi du glucose radioactif
montre un stockage sous
forme de glycogène et
d’acides gras
Le glycogène est retrouvé
dans le foie et les musclesStocker grâce à la
glycogénogénèse Stocker grâce à
la lipogenèse
Libérer par la
Libérer par
lipolyse (
glycogénolyse
triglycérides
glycérolStocker et consommer du glucose • Toutes les cellules consomment du glucose. • 3 types de cellules stockent le glucose: les adipocytes: produisent des triglycérides à partir de glucose puisé dans le sang ( lipogenèse) . L’utilisation de glucose est indirecte, il devra d’abord être transformé en glycérol ( lipolyse) puis ce glycérol sera transporté jusqu’au foie pour être transformé en glucose (néoglucogénèse) . Les cellules musculaires: elles stockent sous forme de glycogène( glycogénogenèse). Ces réserves sont strictement privées elles ne peuvent être utilisées que par le muscle.( glycogénolyse) Les hépatocytes: stockent et transforment selon les besoins.
Le rôle du foie.
• Son rôle est central:
central
• - il stocke directement du glucose sous forme
de glycogène (expérience mise en évidence du
glycogène)
• - il libère du glucose dans le sang si nécessaire
( expérience du foie lavé)
• - il produit du glucose à partir de molécules
non glucidiques ( glycérol et ac aminés) : la
néoglucogenèse.
• Il a un rôle tampon très important dans la
régulation glycémique.Le système de contrôle.
Mise en évidence du rôle du pancréas.
Le pancréas intervient dans la régulation de la glycémie, il ajuste l’action des
organes effecteurs en fonction de la glycémie.Les cellules pancréatiques. Le pancréas contient deux types de cellules glandulaires: les cellules acineuses et les cellules insulaires. Les acini forment des boules creuses, produisent le suc pancréatique déversé dans l’intestin grêle par le canal de Wirsung. Les cellules insulaires ( plus claires) sont regroupées en amas appelées ilots de Langerhans, richement vascularisés. Ce sont des cellules endocrines.
Technique d’immunohistochimie.
Insuline
-hormone hypoglycémiante
-cellules cibles: toutes les
cellules de l’organisme sauf les
cellules nerveuses.
-actions: augmente l’entrée du
glucose dans les cellules
-Favorise la formation de glycogène
et inhibe la glycogénolyse
-Favorise le stockage des lipides et
inhibe la lipolyse
Glucagon
-Hormone hyperglycémiante
- cellules cibles: les
hépatocytes principalement
-Action: active la glycogénolyse et
inhibe la glycogénogénèseUne
autorégulation
permanente.
Cas d’une
hyperglycémieCas d’une hypoglycémie
Perturbation des fonctions de
régulation: le diabète
3.5% de la population de diabétiques française est atteint de
diabète sucré; ce chiffre a doublé entre 2000 et 2010
Dans le monde : 190 millions qui devrait atteindre 370 millions d’ici
2030.
Cette affection correspond à un dysfonctionnement des
mécanismes de régulation de la glycémie.Le diagnostic s’établit à partir de la glycémie à jeun: 2 glycémies à jeun consécutive supérieures à 1.26g/l ou une seule supérieure à 2g/l. 2 types de diabètes peuvent diagnostiquer: DT1 ou DT2
Le diabète de type 1 :
maladie auto-
auto- immune.
Caractéristiques:
-Se déclare chez des patients jeunes ( - de 20ans)
-Symptômes: amaigrissement, soif intense, miction excessive( polyurie) ,
hyperglycémie très forte ( 4g/l).
-Destruction des cellules béta donc insuffisamment d’insuline produite.Les causes Sans insuline les cellules n’absorbent pas suffisamment de glucose donc elles dégradent des lipides libérant des produits cétoniques toxiques.
Le diabète de type 2:
Caractéristiques:
-Se déclare chez des patients
de plus de 50 ans.
-Peu de symptômes au début
de la maladie.
-Perte de l’efficacité de
l’insuline sur les cellules cibles.
-Production d’insuline
augmentée par réaction à la
glycémie croissante.
-Le patient devient intolérant
au glucose.Origines des diabètes.
• Influence du patrimoine • Influence de
génétique l’environnement et du
Existence d’une mode de vie.
génétique, DT2: vie sédentaire, risque
prédisposition génétique,
DT1 lien avec des allèles d’obésité ( couplé au
du système HLA prédisposition génétique)
DT2, identification de
plusieurs gènes DT1: facteurs envir. Reconnus
responsables(gènesKNG1, mais leur nature est
EIF4A2 chr 3) controversée: virus,
alimentation au lait de vache,
la majorité des diabètes est vaccin…
polygéniqueDes traitements en constante évolution. DT1 DT2 • - injection quotidienne • Médicamentation orale d’insuline pour reproduire pour augmenter l’efficacité le fonctionnement du de l’insuline. pancréas. • Limiter l’apport de sucre et • Pompe à insuline de graisse dans automatisées l’alimentation. • Greffes des ilots de • Pratiquer une activité Langerhans physique. • Suppression de la réaction • Lutter contre l’obésité . auto immune • Transformation de cellules de l’organisme en cellule béta
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