Chapitre 10 — Les glucides · Topic 3 : Le métabolisme du glycogène · Leçon 3.2
À distance des repas, l’organisme dégrade son glycogène pour récupérer du glucose : c’est la glycogénolyse, une voie cytosolique distincte de la synthèse. Deux enzymes y travaillent de concert : la glycogène phosphorylase et l’enzyme débranchant. Attention à un point que le professeur souligne : il s’agit d’une phosphorolyse, pas d’une hydrolyse.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- décrire l’action de la glycogène phosphorylase (phosphorolyse) ;
- expliquer les deux activités de l’enzyme débranchant ;
- distinguer le devenir du glucose 6P dans le muscle et dans le foie.
🧭 Plan de la leçon
- La glycogène phosphorylase : la phosphorolyse
- L’enzyme débranchant
- Le devenir du glucose : muscle ou foie
1. La glycogène phosphorylase : la phosphorolyse
La glycogène phosphorylase coupe irréversiblement la liaison α-1,4 entre les deux derniers glucoses d’une extrémité non réductrice (carbone 4), libérant un glucose 1-phosphate à partir d’une chaîne de n glucoses (qui passe à n−1). L’action est simultanée sur toutes les extrémités.
La glycogène phosphorylase réalise une phosphorolyse : c’est le phosphate inorganique (Pi) — et non l’eau — qui rompt la liaison glucosidique. C’est précisément ce qui permet d’obtenir directement du glucose 1-phosphate (déjà phosphorylé), sans dépenser d’ATP. Ne dis donc pas « hydrolyse » pour cette réaction.
La glycogène phosphorylase s’arrête quelques résidus avant les branchements α-1,6 : il reste alors des dextrines limites. C’est là qu’intervient l’enzyme débranchant.
2. L’enzyme débranchant
L’enzyme débranchant possède deux activités :
| Activité | Action |
|---|---|
| Transférase | Coupe la liaison α-1,4 de la dextrine limite et transfère la chaîne à l’extrémité d’une chaîne linéaire (elle laisse le dernier glucose ramifié, lié en α-1,6) |
| α-1,6-glucosidase | Hydrolyse le dernier glucose lié en α-1,6 → libère un glucose libre |
Une fois la ramification levée, la glycogène phosphorylase peut reprendre son travail sur la chaîne α-1,4 dégagée.
3. Le devenir du glucose : muscle ou foie
La dégradation fournit surtout du glucose 1-phosphate (phosphorylase) et un peu de glucose libre (enzyme débranchant). Le glucose 1P est reconverti en glucose 6-phosphate (isomérase, réversible). Ce G6P a alors deux destins selon le tissu :
| Muscle | Foie | |
|---|---|---|
| Devenir du G6P | Oxydé en pyruvate via la glycolyse (cytosol) | Déphosphorylé en glucose libre par la glucose-6-phosphatase (irréversible) |
| But | Produire de l’énergie (ATP) pour le muscle | Libérer du glucose dans le sang (glycémie) |
Le muscle ne possède pas de glucose-6-phosphatase : il ne peut donc pas libérer de glucose dans le sang. Son G6P part directement en glycolyse, pour son propre usage. Seul le foie (grâce à la glucose-6-phosphatase) maintient la glycémie.
Quand la glucose-6-phosphatase manque, le foie ne peut plus libérer de glucose : c’est la maladie de von Gierke (glycogénose de type I), décrite dès 1929. Le glycogène s’accumule dans le foie (grosse hépatomégalie) et l’enfant fait des hypoglycémies sévères à jeun. Cela illustre à quel point cette seule enzyme hépatique est vitale pour la glycémie.
Glycogénolyse : la glycogène phosphorylase réalise une phosphorolyse (Pi, pas l’eau) des liaisons α-1,4 → glucose 1-phosphate ; elle s’arrête aux branchements (dextrines limites). L’enzyme débranchant (transférase + α-1,6-glucosidase) lève les ramifications. Le G6P part en glycolyse (muscle) ou est libéré en glucose par la glucose-6-phosphatase (foie).
🧠 À retenir absolument
- Glycogène phosphorylase : phosphorolyse (Pi, pas hydrolyse) des liaisons α-1,4 aux extrémités non réductrices → glucose 1-phosphate ; s’arrête avant les branchements (dextrines limites).
- Enzyme débranchant = 2 activités : transférase (déplace la chaîne α-1,4) + α-1,6-glucosidase (libère un glucose libre).
- Glucose 1P → glucose 6P (isomérase, réversible).
- Muscle : G6P → glycolyse → ATP (pas de glucose-6-phosphatase). Foie : G6P → glucose libre par la glucose-6-phosphatase → glycémie.
- Le muscle ne recharge pas la glycémie (pas de glucose-6-phosphatase).
❓ Questions fréquentes
Pourquoi parle-t-on de phosphorolyse et non d’hydrolyse ?
Parce que c’est le phosphate inorganique (Pi), et non l’eau, qui rompt la liaison α-1,4. Cela libère directement un glucose 1-phosphate, déjà phosphorylé, sans consommer d’ATP.
Quelles sont les deux activités de l’enzyme débranchant ?
Une activité transférase (qui déplace une courte chaîne α-1,4 vers une chaîne linéaire) et une activité α-1,6-glucosidase (qui hydrolyse le dernier glucose lié en α-1,6 et libère un glucose libre).
Pourquoi le muscle ne peut-il pas libérer de glucose dans le sang ?
Parce qu’il ne possède pas de glucose-6-phosphatase : son glucose 6-phosphate reste piégé et part en glycolyse pour produire de l’ATP. Seul le foie peut déphosphoryler le G6P et libérer du glucose pour la glycémie.
Quel est le produit principal de la glycogène phosphorylase ?
Le glucose 1-phosphate, ensuite converti en glucose 6-phosphate par une isomérase. L’enzyme débranchant fournit, en plus, un peu de glucose libre.
🚀 Pour aller plus loin
Synthèse et dégradation ne fonctionnent jamais en même temps : voyons comment elles sont régulées.
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.