Exercice 1 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Liban 2023 (jour 2)

Présenter, en les comparant, la production et l'action de ces deux hormones sur la glycémie.

Réponse : Introduction La glycémie est maintenue autour d'une valeur consigne d'environ $1\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$. L'insuline est la seule hormone hypoglycémiante. Plusieurs hormones sont hyperglycémiantes, dont le glucagon et l'adrénaline. Comment ces deux hormones sont-elles produites, et comment augmentent-elles la glycémie ? 1. Production : comparaison - Glucagon : - hormone peptidique sécrétée par les cellules $\alpha$ des îlots de Langerhans du pancréas ; - sa sécrétion est déclenchée directement par une baisse de la glycémie (jeûne, effort prolongé) ; - les cellules $\alpha$ sont à la fois capteurs et effecteurs. - *Expérience :* l'ablation du pancréas chez le chien empêche la remontée de la glycémie après un jeûne. La perfusion d'un pancréas isolé avec un liquide pauvre en glucose augmente la concentration de glucagon dans le liquide recueilli. - Adrénaline : - catécholamine (dérivée de la tyrosine) sécrétée par les cellules chromaffines de la médullosurrénale ; - sa sécrétion est commandée par le système nerveux sympathique en situation de stress, de peur ou d'effort intense ; - c'est une réponse rapide d'urgence, déclenchée par le système nerveux et non directement par la glycémie. - *Observation :* chez un individu soumis à un stress, l'adrénalinémie augmente en quelques secondes, puis la glycémie s'élève. L'ablation des médullosurrénales supprime cette hyperglycémie de stress. 2. Action : comparaison - Points communs : - les deux hormones se fixent sur des récepteurs membranaires spécifiques couplés à une protéine G ; - cette fixation augmente la concentration d'AMPc dans la cellule, ce qui déclenche une cascade de phosphorylations ; - la glycogène phosphorylase est activée et la glycogène synthase inhibée : la glycogénolyse est stimulée. - Glucagon : - cible quasi exclusive : le foie ; - les hépatocytes possèdent la glucose-6-phosphatase, qui transforme le glucose-6-phosphate en glucose libre ; - ce glucose est libéré dans le sang par les transporteurs GLUT2 ; - le glucagon stimule aussi la néoglucogenèse hépatique. - *Expérience :* l'injection de glucagon augmente la glycémie et diminue le glycogène hépatique. Un foie isolé perfusé avec du glucagon libère du glucose. - Adrénaline : - cible le foie, où son action est identique à celle du glucagon et augmente la glycémie ; - cible aussi les muscles, qui sont dépourvus de récepteurs au glucagon ; - dans les muscles, elle stimule aussi la glycogénolyse. Mais les myocytes n'ont pas de glucose-6-phosphatase : le glucose-6-phosphate ne peut pas sortir de la cellule ; - il est utilisé sur place par la glycolyse et la respiration pour fournir l'énergie de la contraction. Le muscle ne contribue donc pas directement à la glycémie ; - elle stimule enfin la lipolyse dans le tissu adipeux, et favorise la sécrétion de glucagon tout en inhibant celle de l'insuline. - *Observation :* après l'injection d'adrénaline, le glycogène diminue à la fois dans le foie et dans les muscles, mais seul le foie libère du glucose. Conclusion - Les deux hormones sont hyperglycémiantes et partagent la voie de l'AMPc et la glycogénolyse hépatique. - Le glucagon intervient dans la régulation courante de la glycémie : il est sécrété par le pancréas en réponse à l'hypoglycémie et agit sur le foie. - L'adrénaline intervient dans les situations d'urgence : elle est sécrétée par la médullosurrénale sous commande nerveuse et mobilise les réserves du foie et des muscles. - Toutes deux s'opposent à l'insuline, seule hormone hypoglycémiante.