Le glycogène dans la cellule...

Biologie cellulaire
marie-claude segui
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Le glycogène dans la cellule...

Messagepar marie-claude segui » 30 août 2008, 07:58

Bonjour et merci encore!

Ma question porte sur le stockage du glucose dans la cellule... Nous en parlons en 1S et en TS Spé...
En 1S en particulier nous montrons que le glycogène est surtout synthétisé dans les cellules hépatiques et musculaires...Les premières sont des effecteurs de la régulation du glucose et les secondes en ont un besoin énorme...

Mais:
-Toutes les cellules animales peuvent-elles aussi avoir des stocks de glycogène?
-Ce stockage a lieu dans les granules de glycogène sous la forme d'une unique molécule ramifiée, chaque granule étant recouvert semble-t-il par des enzymes... est-ce toujours le cas? ou bien existe-t-il d'autres formes de stockage?

Merci par avance...

-YB-
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Re: Le glycogène dans la cellule...

Messagepar -YB- » 01 sept. 2008, 15:38

- Toutes les cellules animales peuvent-elles aussi avoir des stocks de glycogène?

Bonne question... et exemple typique de question difficile !
Lorsqu'on étudie le stockage du glycogène, on prend comme modèle des tissus qui sont très impliqués dans son métabolisme : la plupart des travaux sont effectués sur les deux tissus que vous citez, qui sont les principaux concernés... et donc les mieux connus !

Toutefois, on sait que d'autres tissus peuvent aussi stocker du glycogène : vous connaissez certainement le cas de l'endomètre utérin (qui, de plus, sécrète ce glycogène : le mécanisme de sécrétion étant... peu clair), mais cela a été aussi décrit entre autres dans le cas de l'épididyme, des astrocytes, des cellules du canal de l'épendyme, ... En microscopie électronique, le glycogène a été observé depuis longtemps dans de nombreux types cellulaires, en particulier dans des cellules embryonnaires.
Instinctivement, je serai tenté de dire que la plupart des cellules animales a la possibilité de métaboliser du glycogène, donc de le stocker plus ou moins. C'est aussi ce qui est suggéré dans la base de donnée du Réactome sur la page concernant la synthèse du glycogène chez l'homme. Toujours chez l'homme, l'expression de la glycogénine (la protéine capable d'auto-glycosylation servant d'initiation lors de la synthèse du glycogène) a été détectée dans le cœur, le placenta, les poumons, le rein et le pancréas (par Northern Blot, donc une technique peu sensible) par les auteurs qui ont cloné la glycogénine musculaire (Barbetti & al 1996, BBRC 220, 72-77). Je n'ai pas trouvé d'étude plus systématique, mais peut-être ai-je mal cherché...
Enfin, le "stock" correspond parfois à une accumulation pathologique. Cette accumulation est à l'origine de maladies de surcharge (glycogénoses, dont une liste est disponible dans Wikipedia. Je ne jugerai pas cette liste : je suis loin de mon domaine de compétence...). Dans certains cas, l'accumulation a lieu dans les lysosomes (le mécanisme d'entrée n'est pas décrit avec certitude : vraisemblablement lié à l'autophagie).

- Ce stockage a lieu dans les granules de glycogène sous la forme d'une unique molécule ramifiée, chaque granule étant recouvert semble-t-il par des enzymes... est-ce toujours le cas? ou bien existe-t-il d'autres formes de stockage?

Une remarque préalable : alors que le modèle structural issu des travaux de l'équipe de Whelan (dès les années 1970) est connu et accepté depuis longtemps, il traîne encore de nombreuses erreurs de représentation de la molécule de glycogène. Voir cette page qui souligne ce fait avec raison... Deux articles de Melendez (1993, 1999) dont les illustrations de la page sont extraites sont accessibles ici (pdf de 1,2 Mo) et là (pdf de 128 Ko) (ce deuxième ajoute la représentation spatiale d'un granule de glycogène théorique).
A ma connaissance, le stockage ne se fait que dans les granules de glycogène, ce qui semble assez logique au vu du fait que le glycogène se construit sous forme de ces granules, à partir de la glycogénine ;). Ceci dit, on peut se demander ce qu'est exactement un "granule de glycogène"... et ce n'est pas simple !
Classiquement, il est dit que les granules peuvent prendre deux aspects en microscopie électronique : les particules alpha ou "rosettes de glycogène" (de taille variable) sont formées de l'agrégation de particules béta, d'un diamètre de 20/40 nm (pour les amateurs, cette revue historique (pdf de 1,8 Mo) de 1964 est accessible). En fait, si on remonte aux descriptions initiales, les particules béta seraient elles-même constituées de particules gamma, d'un diamètre de 3 nm...
En biochimie, le groupe de Whelan a suggéré l'existence d'un proglycogène (d'un PM de l'ordre de 400 kD) qui serait un intermédiaire "stable" de synthèse et constituerait les dépots de "macroglycogène" (PM de l'ordre de 10^4 kD). En condition physiologique, la mobilisation du glucose à partir de glycogène se ferait par le passage de l'une à l'autre forme.
Si on essaie de relier tout cela, le "macroglycogène" correspondrait aux particules béta et à la particule à 12 couches du "modèle de Whelan" (c'est cohérent en taille moléculaire et en masse). Le proglycogène correspondrait à des particules à 8 couches. L'assemblage des rosettes reste un mystère. Quant aux particules de 3 nm des anciens...


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