Biochem: acides aminés Flashcards
Quelle est la structure générale des acides aminés?
Carbone sur lequel on retrouve un groupement aminé, un groupement carboxyle et une chaîne latérale
Combien d’acides aminés sont utilisés pour former les protéines?
22
Quelles sont les 3 caractéristiques des chaînes latérales des acides aminés?
Hydrophobes ou hydrophiles
Hydrophiles neutres ou polaires
Acides ou basiques
Quelles sont les origines des acides aminés trouvés dans le sang?
- Digestion des protéines alimentaires
- Dégradation des protéines tissulaires et sanguines
- Synthèse endogène des acides aminés non-essentiels
Expliquer la synthèse endogène de l’alanine
Pyruvate + glutamate <–> Alanine + alpha-cétoglutarate
- Le glutamate donne son groupement amine au pyruvate qui devient alanine
- Glutamate devient alpha-cétoglutarate
- Catalysé par ALT (alanine amino-transférase)
- Coenzyme: pyridoxal P
Expliquer la synthèse endogène de l’aspartate
Oxaloacétate + glutamate <–> aspartate + alpha-cétoglut.
- Glutamate donne amine à oxalo
- Glutamate devient alphacéto, oxalo devient aspartate
- Catalysé par AST
- Coenzyme: pyridoxal P
Décrire la synthèse de la tyrosine
Phénylalanine + O2 + NADPH –> tyrosine + H2 + NADP
- Catalysé par phénylalanine hydroxylase
- RX irréversible
Est-ce que tous les acides aminés peuvent être synthétisés dans l’organisme?
Non
Qu’est-ce qu’un acide aminé essentiel?
A.a. non synthétisés par l’humain qu’il doit obtenir de l’alimentation
–> 10 chez l’enfant et 9 chez l’adulte
De quels enzymes sont déficient les gens atteints de phénylcétonurie et dans quel tissu cette enzyme est-elle retrouvée?
Phénylalanine hydroxylase
Foie
Quel est l’effet d’une déficience en phéhylalanine hydroxylase?
- Phénylalanine n’est plus oxydée en tyrosine et s’accumule dans l’organisme, puis métabolisée par une voie métabolique normalement mineure
- Tyrosine devient alors un acide aminé essentiel
Quels traitements ont les bébés atteints de phénylcétonurie et que risquent-ils sans traitements?
- Régime alimentaire spécial avec apport protéique contrôlé avec faible contenu en phénylalanine
- Sinon, les niveaux deviennent toxiques, sont métabolisés en agents neurotoxiques et conséquences graves sur le développement cérébral (retard mental)
Pourquoi le nom phénylcétonurie?
Car augmentation dans l’urine du phénylpyruvate, une cétone avec groupement phényl
Pourquoi le dépistage de la phénylcétonurie se fait-il dans la première semaine suivant la naissance et non plus tard ou dès la naissance?
- Peut causer dommages au cerveau: impact sur myélinisation et développement des axones
- Dès naissance: enfant pas encore confronté à diète avec protéines = pas encore de métabolites toxiques, il faut au moins 2 jours
- Plus tard: dommages débutent après 2-3 semaines et se manifestent après un an
Comment se fait le dépistage de phénylcétonurie?
Prélèvement de sang capillaire sur le talon de l’enfant
Pourquoi enfants avec phénylcétonurie ont-ils cheveux, yeux et teint + pâle?
Phénylalanine est un précurseur de la mélanine qui donne le pigment brunâtre
Quel est le nom de la déficience de l’enzyme responsable de la dégradation de la tyrosine en fumarate et acétoacétate et où est-elle prévalente?
Tyrosinémie
Saguenay-Lac-St-Jean
Quelle est la conséquence de la déficience en l’enzyme responsable de la dégradation de la tyrosine en acétoacétate et fumarate?
Augmentation de la concentration en tyrosine et parfois en phénylalanine
Nommer 3 produits formés à partir de la tyrosine dans le SN et les médullosurrénales et leur utilité
Catécholamines:
- dopamine (SNC)
- noradrénaline (NT SNA et hormone médullo)
- adrénaline (hormone médullo)
Nommer 1 produit formé à partir de tyrosine dans peau, yeux et cheveux et son utilité
Mélanine: absorbe UV et protège derme
Nommer 2 produits formés à partir de la tyrosine dans la glande thyroïde et leur utilité
T3 et T4: hormones thyroïdiennes
Comment un acide aminé devient précurseur de glucide ou lipide?
- Perte de son groupement aminé lors de sa dégradation
- Partie carbonée devient la nouvelle substance
Qu’est-ce qu’un acide aminé glucoformateur?
- Précurseurs de la néoglucogénèse
- Devient pyruvate ou métabolite du cycle de Krebs
- Est transformé en glucide (glucose)
Qu’est-ce qu’un acide aminé cétogène?
- Précurseur de la cétogénèse
- Devient acétyl-CoA ou acétoacétate (corps cétonique)
Qu’est-ce qu’un acide aminé mixte?
- Précurseur de néoglucogénèse ou cétogénèse
À quel groupe d’acides aminés appartiennent la phénylalanine et la tyrosine?
Acides aminés mixtes
- Fumarate devient glucose
- Acétoacétate est un corps cétonique (par acetyl-coa)
(Voir 4-2)
Dans quelle condition métabolique la tyrosine et phénylalanine sont-ils cétogènes et glucoformateurs?
Lorsque la rapport insuline/glucagon est bas:
- Individu à jeun
- Diabétique non traité
Qu’advient-il de la tyrosine et phénylalanine lorsqu’ils sont en excès?
Transformés en acides gras
Dégradés dans le cycle de Krebs pour former de l’ATP
PAR INTERMÉDIAIRE ACETYL-COA
Où et comment les protéines alimentaires sont-elles dégradées en acides aminés?
- Dans le tube digestif par des enzymes pancréatiques et intestinales (protéases et peptidases)
- Hydrolyse des protéines en peptides puis en acides aminés absorbés par l’intestin
Par quelle voie les acides aminés alimentaires parviennent-ils au foie?
Le système porte (veine porte)
Y a-t-il des réserves d’acides aminés dans l’organisme?
Non
Qu’advient-il des acides aminés ingérés en surplus ou à quel endroit cela se produit?
Dégradés dans le foie et les muscles
Quel groupement des acides aminés est perdu dans leur dégradation?
Groupement amine (NH2)
Par quels types de réactions les groupements aminés se retrouvent sous forme de glutamate puis d’ammoniaque?
- Transaminations (ex: par transaminases AST et ALT)
- Désamination oxydative (glutamate déshydrogénase)
Décrire les réactions de transamination
- A.a. donne groupement amine à l’alpha-cétoglutarate
- Alpha-cétoglutarate devient glutamate
- A.a devient pyruvate ou oxaoacétate
***catalysé par AST (aspartate) ou ALT (alanine)
Décrire les réactions de désamination oxydative
- Glutamate est désaminé par glutamate déshydrogénase
- Produit alpha-cétoglutarate et AMMONIAQUE (NH3)
Quel est le rôle de l’alpha-cétoglutarate et du glutamate dans la dégradation des acides aminés
Alpha-céto: accepteur du groupement aminé dans transamination
Glutamate: désaminé pour fournir l’ammoniaque et redevenir alpha-cétoglutarate
Quelle est la différence entre un groupement amine et un groupement amide?
Amides: sur les chaînes latérales, pas de groupemnet carboxyle, présents en + de l’amine
Amines: toujours présents
Quel est le nom de la réaction qui libère un ammoniaque à partir d’une fonction amide?
Désamidation
Décrire la libération de l’azote amidé dans le cas de la glutamine et/ou de l’asparagine (a.a. qui possedent groupements amides)
Glutamine + H2O –> NH3 (ammoniaque) + glutamate
–> Catalysé par la glutaminase
À partir de quelles substances peut-on former de l’ammoniaque dans le foie à part les acides aminés déjà nommés?
Produits spécialisés azotés et acides aminés
- Purines et pyrimidines
- Amines biogènes
Quelle est la voie principale de l’excrétion de l’ammoniaque et quel organe en est responsable?
L’urée, formée par le foie
Quelle est la voie métabolique de l’urée?
Cycle de l’urée
Quels sont les principaux substrats du cycle de l’urée?
Ion ammonium (NH4+), CO2, aspartate, ATP
Quel est le rôle de l’aspartate dans le cycle de l’urée?
Fournit le 2e azote à l’urée (le 1er est fournit par l’ion ammonium)
Comment est formé l’aspartate utilisé dans le cycle de l’urée?
AST qui utilise glutamate (trans et dés -aminations) et oxaloacétate (cycle de Krebs à partir du fumarate du cycle de l’urée)
Par quels organes l’urée est-elle principalement éliminée?
75% reins et 25% intestin
Quel est le sort de l’urée dans les reins et l’intestin?
Reins: éliminée dans l’urine
Intestin: hydrolysée par bactéries de la flore pour reformer du NH4+, qui retourne vers le foie pour cycle de l’urée
Pourquoi la transformation de l’ammoniaque en urée est essentielle pour l’organisme?
Ammoniaque est toxique, surtout pour cerveau
À part l’urée, de quelle autre façon l’organisme se débarrasse de l’ion ammonium (NH4+)?
Dans urine sous forme de NH4+
Quelles sont les 2 réactions métaboliques par lesquelles le cerveau se débarrasse de l’ammoniaque?
Il fabrique de la glutamate, puis glutamine grâce aux cellules gliales
1. Glutamate déshydrogénase:
alpha cétoglutarate + NH3 + NADH –> Glutamate + H2O + NAD+
2. Glutamine synthase:
Glutamate + ATP + NH3 –> glutamine + ADP + Pi
Que devient la glutamine après avoir été produite par le cerveau?
Excrétée dans circulation sanguine, va au rein, intestin et foie
Comment le cerveau regénère-t-il l’alpha-cétoglutarate?
Glycolyse –> pyruvate –> acétyl-CoA –> pyruvate carboxylase –> oxaloacétate –> alpha-cétoglutarate
Quelles sont les réaction anaplérotiques (qui produisent un intermédiaire) dans le cycle de Krebs?
- RX de la pyruvate carboxylase (qui forme oxaloacétate) et pyruvate déshydrogénase (qui forme acétyl-coA)
- Entraînent excès d’oxaloacétate, acétyl-CoA et alpha-cétoglutarate = + de formation de glutamine
À part le cerveau, quels tissus peuvent synthétiser glutamine et l’envoyer en circulation?
Muscles et foie
Dans quel cas le foie synthétise la glutamine?
Lorsque les apports en NH4+ sont trop élevés et que la capacité du cycle de l’urée est débordée
Quel est le sort de la glutamine produite par le cerveau, les muscles et le foie?
Catabolisée au rein, dans la paroi intestinale et au foie
Comment la glutamine est-elle dégradée dans la paroi intestinale?
- Désamidation pour devenir glutamate (glutaminase)
- Transamination avec pyruvate et transaminase ALT pour devenir alanine
Comment la glutamine est-elle dégradée par un rein normal?
Emmagasiner ou faire comme l’intestin si réserves suffisantes
Comment la glutamine est-elle dégradée par le rein d’un organisme en état d’acidose?
Rein génère le + d’ammoniaque possible pour éliminer ions H+ en formant NH4+
ex: jeûne prolongé ou diabète type 1 non traité, car foie produit corps cétoniques acides
1. Désamidation (glutaminase)
2. Désamination (glutamate déshydrogénase), produit alpha cétoglutarate et NH4+
Comment le rein fait ses réserves de glutamine pour en avoir en cas d’acidose?
- Capte celle du cerveau, muscles et foie
- Synthétise avec glutamine synthase
Après repas, quelle hormone affecte métabolisme des acides aminés au muscle et quels sont ses effets?
Insuline
Favorise l’entrée des acides aminés et la synthèse protéique dans les cellules musculaires et inhibe la protéolyse
Quelles variations hormonales sont nécessaires à la protéolyse musculaire dûe au jeûne?
Augmentation des glucocorticoïdes et diminution de l’insuline
Quels précurseurs de la néoglucogénèse sont le + libérés par les muscles?
Alanine et glutamine
Comment les acides aminés provenant de la protéolyse musculaire sont-ils transformés en alanine et qu’arrive-t-il à l’alanine par la suite?
- Transamination par ALT (pyruvate et glutamate produisent ALANINE et alpha-céto)
- Alanine sort du muscle et circule vers le foie
- Groupement aminé de l’alanine va dans l’urée
- Pyruvate restant sert à néoglucogénèse
Comment les acides aminés provenant de la protéolyse musculaire sont ils transformés en glutamine et qu’arrive-t-il à la glutamine pas la suite?
- Désaminations oxydatives des acides aminés font ammoniaque
- Ammoniaque recombiné à l’alpha-cétoglutarate (par GDH) ou glutamate (par glutamine synthase) pour faire glutamine
- Glutamine sort du muscle et circule vers intestin et rein
- Intestin: glutamate puis alanine vers foie
- Rein: glutamate puis alanine vers foie OU source d’ammoniaque si acidose
Comment l’azote est-elle exportée par le muscle?
- Alanine (majorité)
- Glutamine
- Ammoniaque (un peu)
- Phénylalanine (car pas métabolisable)
Qu’est-ce qu’une cirrhose hépatique?
- Remplacement du tissu hépatique normal par de la fibrose et des nodules regénératifs et par une distorsion de l’architecture hépatique
- Perte des fonctions du foie
- Irréversible
Quelle est la cause d’une cirrhose?
Maladies hépatiques chroniques (inflammation)
Pourquoi les patients atteints de cirrhoses sont en hypoalbuniémie?
Car la synthèse de l’albumine se fait dans les hépatocytes
Qu’est-ce que l’hypertension portale?
- Réduction de la microcirculation hépatique par la fibrose qui engaine les vaisseaux
= compression des veines hépatiques par les nodules de régénération
Nommer 2 symptômes de l’hypertension portale
- Circulation collatérale pas reperméabilisation des veines ombilicales (veines visibles abdomen)
- Varices oesophagiennes (éclatent = sang)
Nommer 2 symptômes de l’hypertension portale
- Circulation collatérale pas reperméabilisation des veines ombilicales (veines visibles abdomen)
- Varices oesophagiennes (éclatent = sang)
Expliquer l’hyperammoniémie reliée à la cirrhose hépatique (2 raisons)
- Hypertension portale cause communication porto-systémique (veine porte se raccordée la circulation systémique) sang de l’intestin plein d’ammoniaque passe directement dans la circulation au lieu d’aller au foie pour être filtré
- Fonction hépatique d’élimination de l’ammoniaque est diminuée
Cirrhose hépatique entraîne augmentation ou diminution de l’urée??
Diminution, car foie a de la difficulté à en synthétiser
Qu’est ce que l’encéphalopathie hépatique
- Complication de la cirrhose qui cause des manifestations neurologiques (ex: troubles d’orientation et de conscience)
- Causé par ammoniaque qui se rend au cerveau
Expliquer le traitement de l’encéphalopathie hépatique par une diète pauvre en protéines
- Bactéries intestinales qui dégradent les protéines en acides aminés produisent ammoniaque
- Excédent d’acides aminés absorbés dégradé par les muscles et le foie en ammoniaque
–> - de protéines = - de production d’ammoniaque
***pas trop sinon manque de a.a. essentiels
Qu’est-ce que le lactulose?
Disaccharide de galactose-fructose non hydrolysable par les enzymes digestives
Métabolisable par bactéries du colon en lactate
Expliquer le traitement de l’encéphalopathie hépatique par prise de lactulose
- Lactate (produit de dégradation par bactéries du colon) diminue le pH du colon
- Acides favorisent formation de NH4+ (pour baisser pH) qui demeure dans l’intestin (ne franchit pas membranes)
- Stimulation du péristaltisme (muqueuse irritée par lactate et NH4+)
- Lactulose non métabolisé par bactéries = augmentation de la pression osmotique dans le colon = appel d’eau
CONSÉQUENCE DES PTS 1 à 4
–> Diarrhée qui évacue l’azote et bactéries
