Fiche terminale spe M3. Le contrôle des flux de glucose, source essentielle d’énergie des cellules musculaires Le glucose dans l’organisme.

« M3.

Le contrôle des flux de glucose, source essentielle d’énergie des cellules musculaires Le glucose dans l’organisme. - Comme tout organe, le muscle (et donc les cellules musculaires) nécessite des nutriments (par exemple le glucose) et du dioxygène.

Ces molécules sont prélevées dans le sang au niveau des capillaires. - En effet, les teneurs en glucose et en O2 sont plus élevées dans le sang artériel (sang entrant dans l’organe) que dans le sang veineux (sang sortant de l’organe), preuve de ce prélèvement. - Les cellules musculaires et hépatiques (= cellules du foie) sont capable de stocker le glucose prélevé dans le sang sous forme de glycogène, molécule de réserve polymère de glucose. - Dans les cellules musculaires, ce stock de glycogène est alors utilisé lors de la contraction musculaire qui nécessite de grandes quantités d’ATP (voir M2). - Les cellules hépatiques, quant à elles, libèrent le glucose à partir du glycogène lorsque sa concentration plasmatique (= la glycémie) devient trop basse. - Le glucose entre et sort des cellules grâce à des transporteurs appelés GLUT (glucose transporter).

Les GLUT sont donc des protéines de transport entre le sang et les cellules.

Ils sont localisés dans la membrane plasmique. - Il existe différents types de GLUT.

Par exemple, dans les cellules hépatiques, ce sont des GLUT-2 (transport bidirectionnel), alors que dans les cellules musculaires, ce sont des GLUT-4 (transport unidirectionnel du sang vers le cytoplasme). - Suite à un repas, le glucose pénètre dans le sang en franchissant la barrière intestinale.

L’intestin est donc un organe source de glucose. - Cet excès de glucose est alors stocké dans le foie sous forme de glycogène : c’est la glycogénogenèse. - Lorsque la concentration plasmatique en glucose devient trop basse (situation d’un organisme à jeun), le foie libère alors du glucose à partir du stock de glycogène : c’est la glycogénolyse. - Alors que le foie et les muscles sont capables de stocker du glucose sous forme de glycogène, seul le foie est capable de le libérer dans le sang (le stock de glycogène musculaire ne sert qu’aux cellules musculaires lorsqu’elles se contractent : le muscle est donc un organe consommateur de glucose). https://lewebpedagogique.com/bouchaud 21_Tspe_M3_fiche.docx - On peut illustrer le fait que le foie est capable de libérer du glucose (et que les muscles en sont incapables) par l’expérience du foie et du muscle lavés (l’expérience du foie lavé a été historiquement réalisée par Claude Bernard). - Lorsque le glucose entre dans l’hépatocyte, il est phosphorylé par une enzyme, ce qui permet de le séquestrer.

Une autre enzyme synthétise ensuite le glycogène (glycogénogenèse). - Au contraire, la glycogénolyse consiste en l’hydrolyse du glycogène (par une enzyme).

Puis une autre enzyme enlève le groupement phosphate et le glucose sort de l’hépatocyte.

Le foie est donc un organe source de glucose pour l’organisme. - Il existe donc des flux de glucose dans l’organisme. La glycémie et sa régulation. - La glycémie est la concentration en glucose dans le sang (plasma).

Elle peut être mesurée. - Elle évolue très peu au cours de la journée, malgré des apports alimentaires discontinus et une consommation en glucose variable (dépendante de l’activité physique). - Elle reste proche de 1g.L-1 (en général comprise entre 0,70 et 1,10 g.L-1 chez le sujet à jeun). - Des écarts trop importants de la glycémie ont des effets sur l’organisme : - une hyperglycémie à long terme provoque diverses complications (voir diabètes) ; - une hypoglycémie importante peut entraîner un coma. - Hédon a montré le rôle majeur du pancréas dans la régulation de la glycémie suite à des expériences d’ablation et de greffe de cet organe. - Lorsque le pancréas est enlevé, la glycémie augmente fortement (ce qui se traduit aussi par une forte élimination de glucose dans l’urine) ;.... »