Métabolisme des acides aminés - Cours PDF

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Chapitre 4 - Le métabolisme des AA Introduction : Des métabolismes complexes car variété d’AA du aux radicaux. Les AA sont impliqués dans de nombreuses fonctions, différent d’un organe à l’autre, varie en fonction d’une période de jeun. Au niveau de ce métabolisme, on évoque de nombreuses enzymes qui permettent de catalyser les réactions. Au niveau du métabolisme des AA : 2 phénomènes important : ANABOLISME : synthèse des AA et à quoi ils servent : CATABOLISME : Dégradation des AA en 2 temps : -

Enlèvement du groupement Aminé  Elimination sous forme d’ammoniac (NH3) Urée foie – NH4+ (rein)

-

Squelette carbonée restant : acide alpha cétonique ®  Procédé oxydatif  Entrée dans le cycle de Krebs  Conversions en glucose corps cétonique ou acide gras

Poly : Métabolisme des AA CATABOLISME DES PROTEINES :

Endogènes : Recyclage des protéines tissulaires correspond à la principale source d’AA : +/- 225 g (75% des besoins) : 1000 à1500 g de tissus (os : 200 g ; muscle 600g : chez adulte). Pendant le jeune surtout Les protéines sont dégradées par le sys lysosomal (enzymatique) et le sys du protéasome : d’abord protéines étiquetées avec Ubiqutine (mod) post traductionnelle). La demie vie des protéines est très variable : protéines enzymatiques : quelques min (sinon excès de dégradat°), Hb : 120 jours (pas 30 jours !!!!!!!!!!!), Collagène : 1000 jours.

Exogènes : renouvellement Protéines d’origine alimentaire 25% des apports Dégradées par des enzymes digestives : protéolytiques (protéase peptidases). Absorption intestinale des AA qui utilise de l’énergie suivie d’une tranf° dans l’entérocyte Relargage dans le sang et capt° des AA par le foie et les muscles -

L’apport de protéines doit permettre à l’organisme de couvrir ses besoins a la fois quantitatifs et qualitatifs : notion AA indispensables

Tableau (5)

Biosynthèse des AA non indispensables -Transamination - Conversion : Réversible : glycine  sérine ou non réversibles : Méthionine -> cystéine par Trans sulfuration d’homocytéine, Phénylalanine -> Tyrosine par hydroxylation, Aspartate -> Alanine par décarboxylation et Glutamate -> Proline par cyclisation Autres : Arginine : produite au cours du cycle de l’urée.

Rôle métabolique des différents AA -Synthèse de protéines tissulaires : 225g/j (adulte) : Rôle principal des AA : il existe un équilibre entre la protéolyse tissulaire et la synthèse protéique : ces deux phénomènes correspondent au renouvellement protéique (turn over) Influence hormonale : anabolisant = croissance, état nourri ou catabolisant = jeune -

Précurseurs de petites molécules essentielles : Neurotransmetteurs : GABA Sérotonine DOPA dopamine Hormones : thyroxines, catécholamines Molécules des processus énergétiques : créatine carnitine Polyamines (dvpt cellulaire)

Poly 3 Réaction chimique essentielle : CATABOLISME DES AA  2 types de réactions -

Les procédés généraux, communs à tous las AA => Concernent les fonctions NH2 et COOH :

Pour la fonction COOH***

Réaction de décarboxylation : Poly -réactions sous le contrôle de décarboxylases spé de chaque AA - irréversibles -produisant des amines Origines des enzymes : double -

Tissulaire (cellule)

-

Bactérienne : flore intestinale (dégradation protéines exogène)

-Intérêt bio : Quantitativement peu important Qualitativement important par la nature des amines produite : -

Certaines amines ont un rôle structurale et entrent dans la constitution d’autres molécules bio : GABA, histamine

-

Produit produits toxiques si elles ont absorbées dans l’intestin.

REACTION DE TRANSAMINATION : Poly p4 (Transmettre un groupement amine à un AA receveur) Cet équilibre ne peut se faire que si oxydation au niveau C alpha.  Généralement réversible  Catalysée par enzyme, transaminase +/- spe  Permet le transfert de l’N a-aminé vers une molécule unique : le glutamate  Glutamate sert de véhicule de l’azote entre les tissus périphérique et le foie (lieu de transformation en urée)  Possibilité d’assurer la biosynthèse de ces AA à partir des corps acide alpha cétonique correspondants Trouve à différent étapes, courante dans le métabolisme des AA. Deux transaminases d’intérêt clinique : ALAT (alanine amino transferase) :p 5 ASAT (aspartate amino transferase) Ce sont deux enzymes qui vont être dosées dans certains cas/ -

Localisation chez les eucaryotes : enzymes cellulaires (cytosol et mitochondries) En cas de souffrance cellulaire : libération des enzymes dans a circulation sanguine => dosage de leur act dans le sang

-

Utilité dans le diagnostic des cytolyses  ALAT sérique : hépatite aigue  ASAT // + myocarde infarctus

DESAMINATION OXYDATIVE :  Réaction d’élimination du groupement aminé et oxydation, transf° de l’AA en son corps a cétonique  Réaction catalysée par une enzyme Exemple de la L-Glutamate déshydrogénase p6

Couplage des réactions et transamination et de désamination : poly Réactions en cascades et couplées les unes aux autres. Métabolisme de la chaine carbonée : oxydation du squelette carboné au niveau du Cycle de Krebs : Squelette carboné : Intermédiaires du cycle, acétyl-COa ou acétoacétyl-COa => Cétogène ou Pyruvate => Glucoformateur Cycle de Krebs : schéma

Bleu : gluco formateur Rouge : céto gène Noir : a la fois cétogène et glucoformateur Le squelette d’AA utilisé, dégradé et régénéré. Tableau p9 Rôles très important des coenzymes (+ /- vitaminiques) -Thimines pyrosphaste (B1) -Phospaste de pyridoxal (B6) … Si déficit en ces enzymes, il y aura un désordre métabolique Les voies de détoxification de l’azote : Métabolisme de l’ammoniac : NH3 -

Production : double origine Origine endogène Origine exogène

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Toxicité de la molécule

-

Déchet du catabolisme des AA très toxique pour l’organisme (en particulier pour le SN / encéphalopathie) Mécanismes de lutte contre l’hyperammoniémie

Diapo p8 2. Transport plasmatique sous forme glutamine - principale forme de stockage non toxique de NH3 dans l’organisme - forme de détoxification pour des taux physiologiques de NH3 Diapo Voir diapo su 3. Libération : Rein – foie Diapo > Dans les reins : ammoniogenèse (->ammoniurie) -NH3 capte proton et donne l’ion ammonium Rôle dans le maintien de l’équilibre acido-basique de l’organisme  Dans le foie : uréogénèse (cycle de Krebs-Henseleit, 1932) au niveau des mitochondries et du cytosol. Diapo : 8 et 9 Protéines endogène exogène servent synth protéines précurseurs amines biogène et permet apporter énergie (Krebs) et d’avoir un rôle dans la détoxification (Elimine NH3) METABOLISME DES AA ENTRE DIFFERENT Organes  Les organes assurent à des niveaux différents les voies du métabolisme des AA  Comme certains tissus effectuent ce travail incomplètement, des transferts sont réalisés : coopération inter-tissulaire : -

Le foie est le tissu le plus polyvalent et permet la synthèse d’urée Le rein génère la prod° et élimi° d’ammonium Le muscle est la principale réserve d’AA (protéines musculaire) Le cerveau synthétise des neurotransmetteurs L’intestin est la principale source d’AA exogènes via les apports alimentaires et participe aussi à des transformations (moins protéines important endogènes)...