Biochimie Mtabolique - UVT - Universit Virtuelle de ? Ministre de lEnseignement Suprieur,

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    14-Sep-2018

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Ministre de lEnseignement Suprieur, de la Recherche Scientifique et de la Technologie Universit Virtuelle de Tunis Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Mounir FERCHICHI Attention ! Ce produit pdagogique numris est la proprit exclusive de l'UVT. Il est strictement interdit de le reproduire des fins commerciales. Seul le tlchargement ou impression pour un usage personnel (1 copie par utilisateur) est permis. Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis Objectifs 1. Prendre connaissance des diffrentes tapes enzymatiques du tractus digestif, qui conduisent lhydrolyse des protines alimentaires, la libration des acides amines et leur absorption dans lorganisme animal. 2. Connatre les mcanismes de dgradations des acides amins (transamination et dsamination oxydative). 3. Apprendre et connatre lurogense ou cycle de lUre, les tapes enzymatiques et leur compartiment dactivit. 4. Apprendre faire le bilan du cycle pour savoir dterminer le cot nergtique de llimination de lion ammonium. 5. Connatre quelques exemples de conversion des squelettes des acides amins glucoformateurs en prcurseurs de noglucogense et des squelettes carbons des acides amins ctognes en Actyl-CoA. 6. Se faire une ide de la complexit de la biosynthse des acides amins regroups en familles. 7. Essayer, en guise dexercices, de retrouver dans le mtabolisme des glucides, les principaux prcurseurs des squelettes carbons de la synthse des acides amins. 2 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis 1. Introduction gnrale Les acides constituent les monomres des protines. En plus du carbone, de lhydrogne et de loxygne rencontrs dans les glucides et les lipides, ils contiennent de lazote dont lorigine a t tudie dans le chapitre 14. Chez les animaux leur source est essentiellement alimentaire. Contrairement aux glucides et lipides, les acides amins en excs ne peuvent tre stocks, ils sont alors rapidement dgrads par transamination ou oxydation pour donner un ion ammonium et un squelette carbon. Lion ammoniun est limin par excrtion ou par lurogense (voir chapitre 14) ou recycl pour la synthse dun autre acide amin. Le squelette carbon peut aussi tre rutilis pour reformer lacide amin correspondant ou servir de prcurseurs soit la synthse des glucides (cas des squelettes des acides amins dits glycoformateurs), soit la synthse des acides gras (cas des squelettes des acides amins dits ctognes). Le mtabolisme des acides amins chez les animaux rpond deux objectifs chez les animaux : Maintenir le pool des acides amins Assurer le renouvellement (turn-over) des protines. 2. Dgradation des acides amines Contrairement aux monomres des glucides et des lipides, les acides amins en excs ne peuvent pas tre stocks. Ils subissent une premire dgradation qui enlve le groupement -amin soit par transamination, soit par oxydation. Lion ammonium est rcupr et recycl pour former un autre acide amin ou limin. Le squelette carbon obtenu aprs le dpart du gfoupement amin peut aussi tre rcupr pour synthtiser lacide amin correspondant ou servir de prcurseur la synthse des glucides (cas des acides amins glycoformateurs) ou convertis en actyl-CoA pour la synthse des acides gras(cas des acides gras ctognes) 2.1. TRANSAMINATION 3 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis Les aminotransferases : La transamination ou laminotransfert est la raction gnrale du mtabolisme des acides amins car elle intervient aussi bien dans leur catabolisme que dans leur synthse. C'est le processus qui conduit un change du groupement -amin entre un acide amin et un -ctoacide. Les enzymes qui catalysent de telles ractions sont appeles aminotransfrases ou transaminases. Les aminotransfrases majeures existent dans tous les tissus et la raction catalyse est rversible. Le cofacteur impliqu est le pyridoxal phosphate (groupement prosthtique de toutes les aminotransfrases). Il drive de la vitamine B6. Dans les ractions de transamination orientes vers la dgradation des acides amins, laccepteur du groupement -amin est toujours l-ctoglutarate. Il en rsulte la formation dun glutamate. Deux aminotransfrases : Aspartate aminotransfrase et Alanine aminotransfrase mritent une mention spciale. En effet elles sont considres comme des marqueurs importants lorsqu'on les retrouve dans le sang. Elles indiquent des dommages subis par le coeur en cas de crise cardiaque ou par le foie en cas d'hpatite virale. La raction gnrale catalyse par les aminotransfrases est illustre sur la figure 1. Figure 1 : Schma gnral de la raction catalyse par une aminotransfrase. 2.2. DESAMINATION OXYDATIVE 4 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis Contrairement la transamination qui est une raction de transfert du groupement -amin, la dsamination oxydative libre le libre sous forme dammoniac libre avec formation du squelette -ctoacide correspondant. Elle est trs active dans le foie et dans les reins. Deux types denzymes interviennent : la glutamate dshydrognase et lacide amin oxydase. 2.2.1. Glutamate dshydrognase : Dans le cas de la dsamination oxydative qui est prcd par la transamination dans le catabolisme des acides amins, la glutamate dshydrognase intervient et fonctionne en sens inverse de la raction dans laquelle elle intervient pour lassimilation de lammoniac (chapitre 14). Cette enzyme utilise prfrentiellement le NADP+ dans lassimilation de lammoniac (voie de synthse) et le NAD+ dans la dsamination oxydative (voie de dgradation. Glutamate + H2O + NAD(P)+ -ctoglutarate + NAD(P)H,H+ + NH3 La glutamate dshydrognase fait lobjet dune rgulation allostrique, inhibe par ATP et GTP mais active par ADP et GDP. Le sens dpend des concentrations relatives du glutamate, de l-ctoglutarate, de NH3 et du rapport des formes rduites et oxydes des coenzymes (NADPH,H+/NADP+ et NADH,H+/NAD+). Aprs un repas riche en protines se traduisant par une augmentation du glutamate, la raction soriente vers la dsamination et la formation de lammoniac. 2.2.2. Oxydases des acides amins : Il existe deux flavoprotines : lune FMN et lautre FAD qui interviennent dans loxydation directe des acides amins. Cette voie est secondaire par rapport celle de la transamination. 5 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis - L-acide amin oxydase (L-aminoacide oxydase) est une enzyme hpatique FMN comme groupement prosthtique. Elle oxyde les acides amins en transfrant directement les lectrons rcuprs par le coenzyme loxygne molculaire. Il en rsulte la formation la libration de l-ctoacide correspondant, de NH3 et la formation de H2O2 (proxyde dhydrogne) dcompos par les catalases. La raction globale scrit : COO- COO- H3+ N-C- H + O2 + H2O C=O + NH4+ + H2O2 R R L- Acide amin -ctoacide - D-acide amin oxydase (D-aminoacide oxydase) On rencontre dans le foie et dans les reins une activit importante de cette enzyme qui oxydes les D-acides amins (isomres des L-acides amins, non rencontrs chez les animaux) qui proviennent de lhydrolyse des protines des vgtaux et des membranes cellulaires des microorganismes. Ces D-acides amins, qui ne sont pas utiliss par lorganisme animal, sont donc oxyds suivant le mme principe que prcdemment mais par la D-acide amin oxydase FAD avec la libration de l-ctoacide correspondant, de NH3 et la formation de H2O2 (proxyde dhydrogne) dcompos par les catalases. La raction globale est la mme : COO- COO- H C-NH3+ + O2 + H2O C=O + NH4+ + H2O2 6 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis R R D- Acide amin -ctoacide 3. Urogense ou cycle de lure (limination de lion ammonium) Les acides amins sont la principale source de formation de lammoniac dans lorganisme. Lexcs dammoniac ou dion ammonium doit tre limin. Les poissons lexcrtent sous la forme dion ammonium dans leau. La forme sous laquelle il est limin chez les batraciens a permis de distinguer les 2 stades de vie : ammoniotles (vie aquatique o llimination se fait sous forme dion ammonium) ; urotles (vie terrestre o llimination se fait sous forme dure). Chez les autres vertbrs terrestres lion ammonium est limin sous forme dure. La squence des ractions qui vont intervenir comporte une phase mitochondriale et une phase cytosolique, illustre dans la figure 2. Elle ne se droule que dans le foie. A. PHASE MITOCHONDRIALE 3.1. SYNTHESE DU CARBAMOYLPHOSPHATE Dans les mitochondries la carbamoylphosphate synthtase utilise le CO2, le NH3 et 2 ATP comme substrats pour former le carbamoylphosphate. Deux liaisons phosphates riches en nergie sont consommes. O CO2 +NH3 + 2 ATP H2N-C-O- + 2 ADP + Pi 3.2. SYNTHESE DE LA CITRULLINE 7 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis Une fois le carbam(o)ylphosphate form, il est rejoint par lornithine transporte du cytosol. Sous l'action de l'ornithine carbam(o)yltransfrase (transcarbamylase) le radical carbamoyle est transfr sur l'ornithine pour former la citrulline. L-Ornithine + carbamoylphosphate L-Citrulline + Pi B. PHASE CYTOSOLIQUE 3.3. FORMATION DE L'ARGININOSUCCINATE La citrulline obtenue est transporte dans le cytosol. Sous laction de l'argininosuccinate synthtase la citrulline se condense avec l'aspartate pour donner l'argininosuccinate avec consommation de deux liaisons phosphates riches en nergie d'une molcule dATP. L-Citrulline + L-Aspartate + ATP Argininosuccinate + AMP + PPi 3.4. FORMATION DE LARGININE Elle est catalyse par une arginInosuccinate lyase qui assure le clivage en L-arginine et en fumarate. Cette raction intervient aussi dans la synthse de l'arginine. Argininosuccimate L-arginine + fumarate Le fumarate est transport dans les mitochondries et repris par le cycle de Krebs qui loxyde en oxaloactate. Ce dernier sera transamin en aspartate par l'aspartate aminotransfrase. Ainsi est cr un lien entre les deux cycles de Krebs et de lUre. 8 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis 3.5. HYDROLYSE DE L'ARGININE Lhydrolyse de larginine termine le cycle. Il se forme de lure et de lornithine. La raction est catalyse par larginase Arginine + H2O ure + ornithine Alors que lure est excrte pour tre limine par lurine, lornithine est transporte dans les mitochondries pour rinitier le cycle. C. BILAN DU CYCLE Le bilan brut du cycle scrit : NH3 + CO2 + Aspartate + 3 ATP Ure + Fumarate + 2 ADP + AMP + 2 Pi + PPi Au cours de la formation d'une molcule de l'ure 4 liaisons riches en nergie ont t utilises (2 ATP en 2 ADP+ 2 Pi, ATP en AMP + PPi). Lorsque le fumarate est transform en oxaloactate (cycle de Krebs) pour rgnrer laspartate aprs transamination, il en rsulte la formation d'une molcule de NADH,H+ qui correspond 3 ATP. En conclusion llimination dun ion ammonium libre et de lamine de laspartate sous forme d'une molcule d'ure ne consomme qu'une liaison phosphate riche en nergie. 9 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis Figure 2 : Cycle de lUre ou Urogense. On distingue bien les deux phases mitochondriale et cytosolique. 4. Devenir du squelette carbon Aprs le dpart du groupe -amin sous forme de lammoniac, les 20 acides amins, retrouvs dans les protines, librent chacun l-ctoacide (squelette carbon) correspondant. La dgradation des 20 squelettes carbons conduisent la formation de sept composs savoir : -ctoglutarate, oxaloactate, fumarate, actoactyl-CoA, succinyl-CoA, pyruvate et actyl-CoA. Ils rentrent dans le mtabolisme intermdiaire pour la production de lnergie ou pour la synthse des glucides ou des lipides. Suivant le devenir des squelettes carbon on classe les acides amins en trois groupes : - Les acides amins glucoformateurs (glucogniques) librent lun des intermdiaires suivants : -ctoglutarate, oxaloactate, fumarate, succinyl-CoA et pyruvate. Cette classe couvre parmi les acides amins non essentiels : alanine, asparagine, aspartate, 10 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis glutamate, ,glutamine, proline, glycocole, srine, cystine ; et parmi les acides amins essentiels : arginine, histidine, mthionine, thronine et valine. - Les acides amins ctognes (ou ctoniques) dont la dgradation du squelette carbon fournit lactyl-CoA ou lactoactyl-COA. Ici on trouve 2 acides amins essentiels : leucine et lysine. - Les acides amines la fois glucoformateurs et ctognes : tyrosine (non essentiel), phnylalanine, tryptophane et isoleucine (tous 3 essentiels). 4.1. DEVENIR DES SQUEETTES DES ACIDES AMINES GLUCOFORMATEURS Les principaux squelettes carbons fournis par les acides amins glucoformateurs sont : oxaloactate, -ctoglutarate, pyruvate. 4.1.1. Oxaloacetate : Loxaloacte est le squelette carbon de lasparagine et laspartate. Lasparagine est hydrolyse par larginase en aspartate et en ammoniac. Laspartate subit la transamination comme dcrit plus haut et libre de loxaloactate et de lammoniac. Loxaloactate peut tre rcupr pour former lacide amin correspondant ou entrer dans la noglucogense pour former du glucose. 4.1.2. -cetoglutarate : La dgradation de la glutamine, de la proline, de larginine, de lhistidine et du glutamate conduit l-ctoglutarate. - La Glutamine est hydrolyse en glutamate et en ammoniac par la glutaminase. Le glutamate est oxyde en -ctoglutarate par transamination ou oxydation en prsence de la glutamate dshydrognase. 11 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis - LArginine est hydrolyse par larginase en ornithine et en ure voir urogense). Lornithine subit une transation qui la transforme en glutamate -semialdhyde. Ce dernier est converti en -ctoglutarate. - LHistidine subit une squence de ractions qui conduit la formation du N-forminino-glutamate. Le transfert du groupe forminine sur le ttrahydrofolate libre le glutamate, oxyd ensuite en -ctoglutarate. L-ctoglutarate, issu de tous ces acides amins, est oxyd dans le cycle tricarboxylate jusquau malate qui est transport dans le cytosol pour servir de prcurseur la noglucogense. 4.1.3. Pyruvate : La dgradation de lalanine, la cystine, la srine, du glycocolle et de la thronine conduit au pyruvate. - LAlanine est transamin pour former du pyruvate - La cystine subit une dsulfuration et donne du pyruvate. - La srine par dshydratation et transamination peut tre convertie en pyruvate. Mais elle peut aussi est le prcurseur du glycocolle. Dans ce cas, il y transfert dun carbone sur le ttrahydrofolate (TF4). - Le glycocolle (glycine) peut tre transform en srine par transfert du groupement mthylne forni par N5,N10-mthylnettrahydrofolate ou tout simplement tre oxyd en CO2 et en NH3. 12 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis 4.1.4. Succinyl-CoA (succinyl coenzyme A) : Le succinyl-CoA est form suite la dgradation des squelettes darbons de la mthionine, isoleucine, valine, leucine et thronine. Ces acides amins sont glucoformateurs car le succinyl-CoA est un intermdiaire du Cycle Tricarboxylique. Son oxydation conduit donc la formation du malate, prcurseur de la noglucognse. - La Mthionine est un acide amin essentiel qui peut servir de prcurseur la synthse de la S-Adnosylmthionine SAM, coenzyme donneur du groupe mthyle dans les ractions de mthylation. Dans la raction mettant en prsence lATP et la mthionine, la formation de SAM entrane le dpart des 3 groupes phosphates de lATP. ATP + Mthionine S-Adnosylmthionie + PPi + Pi Le depart de groupe mthyle active de SAM entrane la formation de la S-Adnosylhomocystine qui est hydrolyse en Adnosine et en homocystine. Cette dernire peut : - tre rcupre pour resynthtiser la mthionine par transfert dun groupe mthyle. - servir de prcurseur la synthse de la cystine en se condensant la L-srine pour donner la cystathionine dont lhydrolyse libre la cystine et l-ctobutyrate. Le propionyl-CoA issu de loxydation de l-ctobutyrate est carboxyl pour donner le succinyl-CoA. - La Thronine, aprs transamination est, dshydrate en -ctobutyrate. Ce dernier est oxyd en propionyl-CoA qui est carboxyl pour produire du succinyl-CoA. - La valine et lisoleucine sont deux acides amins essentiels dont les chanes aliphatiques sont ramifies. Aprs transamination leurs squelettes subissent une dshydrognation dcarboxylante grce un complexe enymatique analogue celui de la pyruvate dshydrognase. Les produits obtenus subissent une 13 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis dshydrognation analogue celle rencontre dans la -oxydation des acides gras avec formation du propionyl-CoA qui est ensuite carboxyl en succinil-CoA. Lisoleucine fournit en mme temps de lactyl-CoA. Elle est donc glucoformateur et ctognique. 4.2. DEVENIR DES SQUELETTES DES ACIDES AMINES CETOGENIQUES Les squelettes carbons de la leucine, de la lysine et du tryptophane sont oxyds et donnent comme produits terminaux lactyl-CoA ou lactoactyl-CoA. - La Leucine, aprs transamination, donne un squelette carbon qui subit la mme squence de ractions que ceux de la valine et de lisoleucine. Le produit final est lactyl-COA au lieu du succinyl-CoA. Compare lisoleucine, la leucine est strictement ctognique. - La Lysine, contrairement aux autres acides amins, ne fait lobjet daucune transamination sur son groupe -amin. Elle subit une squence de ractions, qui fournit l-aminoadipoate et lactoacyl-CoA comme produit final. Ce dernier peut tre cliv en actyl-CoA. - Le Tryptophane fait aussi lobjet dune longue squence de ractions qui conduit la formation de lactoactyl-CoA. 4.3. DEVENIR DES SQUELETTES DES ACIDES AMINES A LA FOIS GLUCOFORMATERURS ET CETOGENIQUES Ce dernier groupe dacides amins est constitu de phnylalanine, tyrosine et isoleucine (dj tudie). Ils librent aprs transamination un squelette dont le catabolisme complexe produit, dune part, du succinyl-CoA ou du fumarate (prcurseurs de noglucogese) et, dautre part, de lactoactyl-Co ou de lactyl.CoA (prcurseurs ctogniques). 14 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis - La Phnylalanine est hydroxyle en tyrosine en prsence de loxygne molculaire et de ttrahydrobioptrine. Phnylalanine + O2 + Ttrahydrobioptrine Tyrosine + H2O + Dihydrobioptrine - La Tyrosine, aprs transamination, donne le p-hydroxyhnylpyruvate qui va suivre une squence de ractions avec formation du fumarate et de lactoacte. Le fumarate est repris par le Cycle tricarboxylique pour former du malate, prcurseur de la noglucogense. Lactoacte est converti en actyl-CoA. La figure 4 rsume le catabolisme de la phnylalanine et de la tyrosine. 5. Biosynthse des acides amins Les prcurseurs des acides amins constituent les -ctoacides directement utilisables pour la transamination ou permettent de les synthtiser. Ils sont gnrs dans les processus de dgradations dont les principaux sont la glycolyse et le cycle tricarboxylique. Les glucides sont les principaux fournisseurs du carbone, rencontrs dans les acides amins. Un squelette carbon peut tre lorigine de la synthse de plusieurs acides amins. On parle alors de famille. -ctoglutarate conduit la famille de glutamate : glutamate, glutamine, proline, arginine et la lysine. oxaloactate donne la famille de laspartate : aspartate, asparagine, mthionine, thronine et lisoleucine. glycrate-3-phosphate mne la falille de la sine : srine, glycocolle (glycine), la cystine. pyruvate fournit la famille de lalanine : alanine, valine et leucine. Phosphonolpyruvate et erythrose-4-phosphate sont le point de dpart de la phnylalanine, tyrosin et tryptophane. Ribose-5-phosphate est le prcurseur de lhistidine. 15 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis 5.1. LES DEUX TYPES D'ACIDES AMINES La croissance et le dveloppement des tres vivants dpendent de leur approvisionnement en acides amins au nombre de 20. Tous les 20 sont synthtiss par les plantes suprieures et quelques autres organismes. L'homme n'en synthtise que 10 (acides amins non indispensables) et les dix autres (acides amins indispensables) doivent lui tre apports dans l'alimentation sous forme de protines vgtales ou animales. En ce qui concerne la biosynthse des acides amins nous ne nous intresserons quaux familles faisant lobjet de synthse par lhomme et lists dans le tabeau suivant : 16 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis ACIDES AMINES INDISPENSABLES ET SYNTHETISES PAR LORGANISME HUMAIN. Acides synthtiss Acides indispensables Alanine Isoleucine Glutamate tryptophane glutamine Leucine Proline Lysine Aspartate Mthionine Asparagine Thronine Glycocolle Phnylalanine Srine Valine Tyrosine arginine Cystine Histidine 5.2. FAMILLE DU GLUTAMATE 5.2.1. Glutamate et glutamine : Au cours de lassimilation de NH3 nous avons vu que la synthse du glutamate peut se faire grace laction : - de la glutamate dshydrognase selon la raction (Voir plus haut) : -Ctoglutarate + NH4+ + NADPH,H+ glutamate + NADP+ - dune aminotransfrase (transaminase) 17 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis Acide amin + -ctoglutarate -ctoacide + glutamate En ce concerne la glutamine elle est synthtise sous laction de la glutamine synthtase (Voir chapitre sur lassimilation de lazote et de lammoniac) Glutamate + NH3 + ATP Glutamine + ADP + Pi 5.2.2. Proline : Elle est forme partir du glutamate suivant deux tapes : - La fonction carboxylique porte par le carbone 5 est dabord rduit en aldhyde. Elle requiert de lnergie apporte par lATP. Elle est catalyse par la glutamyl phosphate dsydrognase . -OOC-(CH)2-CH-COO- + ATP + NADPH,H+ OHC-(CH)2-CH-COO- + ADP + Pi + NADP+ NH.3+ NH3+ - Le glutamate semi-aldhyde prcdent subit une cyclisation suivie dune rduction pour donner la proline : Glutamate semi-aldhyde + NADPH,H+ Proline + NADP + 5.2.3. Arginine : Larginine est un acide amin indispensable cependant elle peut tre forme au cours de lurogense hpatique (figure 2). 18 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis 5.3. FAMILLE DE L'ASPARTATE 5.3.1. Aspartate : Laspartate est form par transamination de loxaloactate. Le groupemen -amin est donn par le glutamate. La raction est catalyse par laspartate aminotransfrase Oxaloactate + glutamate Aspartate + -ctoglutarate 5.3.2. Asparagine : La synthse est catalyse par l'asparagine synthtase Aspartate + glutamine + ATP Asparagine + glutamate + AMP + PPi 5.4. FAMILLE DE LA SERINE 5.4.1. SERINE : La srine est synthtise partir du 3-phosphoglycrate suivant la squence ci-dessous : - Une dshydrognation conduit 3-phospho-hydroxypyruvate, catalyse par la 3-phosphoglycrate dshydrognase. -O-CH2-CHOH-COO- + NAD+ -O-CH2-CO-COO- + NADH,H+ - Elle est suivie dune transamination en prsence du glutamate par une phosphosrine transaminase. 19 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis -O-CH2-CO-COO- + -OOC-(CH)2-CH-COO- -O-CH2-CH-COO- +-OOC-(CH)2-CO-COO- NH.3+ NH3+ - Sous laction dune phosphatase on obtient la srine par hydrolyse du groupement phosphate : -O-CH2-CH-COO- - HOCH2-CH-COO- + H2O + Pi NH3+ NH3+ 5.4.2. Glycocolle : Le glycocole (glycine) est synthtis partir de la srine par un dpart du radical -CH2OH. La raction est catalyse par srine hydroxymthyltransfrase utilisant le ttrahydrofolate comme coenzyme. HO-CH2-CH-COO- + FH4 H3N+-CH2-CH-COO- + N5,N10-mthylne-FH4 NH3+ 5.4.3. Cysteine : La cystine est forme partir de la mthionine par une squence de ractions complexes impliquant la formation de la S-adnosylmthionine, seul cas o l'ATP est prive de ces 3 groupements phosphates dans une mme raction : ATP + Mthionine + H2O S-adnosylmthionine + PPi + Pi La sequence ci-dessous conduit la cystine (voir dgradation de la mthionine) 20 Mounir FERCHICHI Biochimie Mtabolique Mtabolisme des acides amins Universit Virtuelle de Tunis S-adnosylmthionine S-adnosylhomocystine Cystine 5.5. FAMILLE DE L'ALANINE Alanine : Dans cette famille lalanine reprsente le seul acide amin non indispensable. Il sobtient par transamination du pyruvate en prsence du glutamate. La raction est catalyse par la glutamate pyruvate aminotransfrase (GPAT) CH3-CO-COO- + -OOC-(CH)2-CH-COO- CH3-CH-COO- +-OOC-(CH)2-CO-COO- NH.3+ NH3+ 5.6. FAMILLE DES ACIDES AMINES AROMATIQUES Tyrosine : Cet acide amin non indispensable a la particularit de driver de la phnylalanine (acide amine indispensable).. Il est considr comme un produit de dgradation de ce dernier. La tyrosine ou parahydroxyphnylalanine est forme au cours d'une raction catalyse par la phnylalanine hydroxylase. Le pouvoir rducteur est apport par la ttrahydrobioptrine (BH4), l'oxygne provient de l'air : Phnylalanine + O2 + BH4 tyrosine + BH2 + H2O 21 Mounir FERCHICHI Objectifs2. Dgradation des acides amines2.1. TRANSAMINATIONLes aminotransferases:2.2. DESAMINATION OXYDATIVE2.2.1. Glutamate dshydrognase:2.2.2. Oxydases des acides amins:3. Urogense ou cycle de lure (limination de lion ammonium)3.1. SYNTHESE DU CARBAMOYLPHOSPHATE 3.2. SYNTHESE DE LA CITRULLINE3.3. FORMATION DE L'ARGININOSUCCINATE3.4. FORMATION DE LARGININE3.5. HYDROLYSE DE L'ARGININE4. Devenir du squelette carbon4.1. DEVENIR DES SQUEETTES DES ACIDES AMINES GLUCOFORMATEURS4.1.1. Oxaloacetate:4.1.2. (-cetoglutarate:4.1.3. Pyruvate:4.1.4. Succinyl-CoA (succinyl coenzyme A):4.2. DEVENIR DES SQUELETTES DES ACIDES AMINES CETOGENIQUES4.3. DEVENIR DES SQUELETTES DES ACIDES AMINES A LA FOIS GLUCOFORMATERURS ET CETOGENIQUES5. Biosynthse des acides amins5.1. LES DEUX TYPES D'ACIDES AMINES ACIDES AMINES INDISPENSABLES ET SYNTHETISES PAR LORGANISME HUMAIN.5.2. FAMILLE DU GLUTAMATE5.2.1. Glutamate et glutamine:5.2.2. Proline:5.2.3.Arginine:5.3. FAMILLE DE L'ASPARTATE5.3.1. Aspartate:5.3.2. Asparagine:5.4. FAMILLE DE LA SERINE5.4.1. SERINE:5.4.2. Glycocolle:5.4.3. Cysteine:5.5. FAMILLE DE L'ALANINE5.6. FAMILLE DES ACIDES AMINES AROMATIQUES

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