Influence de la glycolyse sur la transport de l'oxygène

[med11...]

Bonjour à tous,

Dans ce schéma on voit qu'un déficit en hexokinase va avoir comme consequence une diminution de la concentration de 2,3 BPG et donc une augmentation de l'affinité pour l'hémoglobine de l'oxygène et dans l'autre cas, une déficience en pyruvate kinase aura comme consequence une augmentation de 2,3 BPG...
Mais comment on sait que le deficit en hexokinase diminue la concentration de 2,3BPG ( pourquoi est-ce qu'il n'augmente pas). De même, comment on sait qu'une déficience en pyruvate kinase augmente la concentration en 2,3 BPG?? Et comment ext-ce qu'on peut généraliser avec les autres enzymes de la glycolyse?

Merci pour votre aide!
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[med11...]

Personne pour m’aider?

[Pterygoidien]

En fait, c'est tout con : le 2,3-BPG est formé à partir de 1,3 BPG, un intermédiaire de la glycolyse.
En temps normal, l'hexokinase agence un phosphate au glucose pour obtenir du glucose-6-phosphate aux dépens de l'hydrolyse d'un ATP, lequel est alors amené à s'engager dans la voie glycolytique ou dans le shunt pentose-phosphate. Ainsi, si le glucose-6-phosphate s'engage dans la glycolyse, il suit la voit où il est finalement transformé en pyruvate. Du glucose-6-phosphate au pyruvate, la molécule passe par plusieurs intermédiaires.
Toutefois, dans l'érythrocyte, l'un de ces intermédiaires - le 1,3 BPG - sert à la synthèse d'un autre métabolite, le 2,3-BPG, qui module l'affinité de l'hémoglobine dans l'oxygène. Tu auras donc toujours une fraction de glucose utilisé pour former le 2,3 BPG : si on a plus de glucose disponible, la voie glycolytique est plus empruntée, et la quantité de 2,3-BPG augmente. Cette augmentation sert le largage d'oxygène dans les tissus qui en font la demande, en partie via ce principe.

Si maintenant ton hexokinase est mutée, celle-ci ne délivrera pas assez de glucose-6-phosphate, et donc peu de pyruvate seront formés : de même, les intermédiaires de la voie (dont le 1,3 BPG) sont peu formés. En revanche, le glucose (non phosphorylé) tend à s'accumuler puisque l'hexokinase n'arrive pas à proprement le transformer en glucose-6-phosphate.
Dans le cas d'une hexokinase normale mais d'une pyruvate kinase anormale, la situation devient inverse : la pyruvate kinase n'arrive pas à proprement transformer la molécule précurseur (le phosphoénolpyruvate) en pyruvate. Du coup, celui-ci s'accumule. Par l'action des lois des masses, l'accumulation de phosphoénolpyruvate se retentit sur les réactions précédentes de la voie : par le principe de chatelier, tu sais que toute réaction a un équilibre. Dès lors, si on a un produit en excès, la réaction tend à aller vers la reformation de produits : c'est ce qu'il se passe. Puisque le PEP est en excès, ses précurseurs se reforment et s'accumulent. Ainsi, le 1,3-BPG est en plus grand nombre, et une plus grande quantité de 2,3-BPG est formée grâce à cela.

Tu peux voir une voie métabolique comme un fluide, dont chaque enzyme serait un tuyau qui offre une certaine résistance : si une enzyme devient déficiente, tu peux la conceptualiser comme une zone de rétrécissent. Le fluide qui s'écoule à travers ton système tend alors à s'accumuler en amont de la résistance, et à emprunter des voies de collatéralités : ici, la voie de collatéralité est offerte par l'enzyme 1,3 biphosphoglycérate mutase.

[Pterygoidien]

Pour répondre à la deuxième question, on peut généraliser :
* toute enzyme en AMONT à la formation de 1,3 BPG (hexokinase, phosphoglucose isomérase, phosphofructokinase, aldolase, TPI, glycéraldéhyde 3-phosphate déshydrogénase), si déficiente, provoque un apport insuffisant en 1,3 BPG : le 2,3 BPG est alors formé en insuffisance
* Toute enzyme en AVAL à la transformation du 1,3-BPG en 3 phosphoglycérate s'exprime par une accumulation de 1,3-BPG, et donc une transformation accrue en 2,3-BPG.

Il faut savoir que le 1,3-BPG a deux destinées : soit continuer à s'engager dans la voie glycolytique, où il est transformé en 3-phosphoglycérate puis finalement en pyruvate, soit être transformé en 2,3-BPG par le shunt de Luebering-Rappoport. Le 2,3-BPG peut par la suite réintégrer la voie glycolytique en étant transformé en 3-phosphoglycérate.

[A voir en vidéo sur Futura]