BIOCHEM CHAP 4 - ACIDES AMINÉS Flashcards
structure générale des AA
- un C (alpha) sur lquel on retrouve un groupement aminé, un group carboxyle et une chaine latérale
- les chaines latérales sont hydrophobes ou hydrophiles
- les chaines hydrophiles peuvent etre neutres ou polaire
- les chaines hydrophiles polaires peuvent etre acides ou basiques
quelles sont les origines des AA trouvés dans le sang?
- digestion des prots alimentaires
- dégradation des prots tissulaires et sanguines
- synthèse endogène des AA non essentiels
donner et décrire la rxn de transamination responsable de la synth d’alanine
pyruvate + glutamate + ALT = alanine + alpha-cétoglutarate
- transf du groupement NH2 du glutamate au pyruvate pour former de l’alaline
- enzyme : ALT
- rxn réversible
donner et décrire la rxn de transamination responsable de la synth d’aspartate
oxaloacétate + glutamate = aspartate + alpha-cétoglutarate
- transf du groupement NH2 du glutamate à l’oxaloacétate pour former de l’aspartate
- enzyme : AST
- rxn réversible
décrire la synth de la tyrosine
phénylalanine + O2 = tyrosine + H2
- rxn irréversible catalysée par la phénylalanine hydroxylase
- nécessite un NADPH + H(+)
est-ce que la tyrosine est un AA essentiel? la phénylalanine? pourquoi?
- tyrosine : non
- phénylalanine : oui
- la tyrosine peut etre synth à partir de la phénylalanine, mais cette rxn est irréversible et il est impossible de synth de la phénylalanine
est-ce que tous les AA peuvent etre synth par l’organisme
non
- certains AA sont “essentiels” : ils ne sont pas synth par l’h et ils doivent etre obtenus par l’alimentation (même concept que pour AG essentiels)
maladie héréditaire du métabolisme des AA : phénylcétonurie - quelle enzyme est déficiente?
phénylalanine hydroxylase
dans quel tissu retrouve-t-on la phénylalanine hydroxylase
principalement dans le foie
maladie héréditaire du métabolisme des AA : phénylcétonurie - effets sur le métabolisme de la phénylalanine
- elle n’est plus oxydée en tyrosine, et donc elle s’accumule dans l’organisme
- elle est alors métabolisée par une voie métabolique alternative normalement mineure
- aussi : l’absence de la synth endogène de tyrosine provoquée fait en sorte que la tyrosine devient un AA essentiel
maladie héréditaire du métabolisme des AA : phénylcétonurie - provenance du nom
- augmentation dans l’urine des patients d’une cétone contenant un gourpement phényl (phénylpyruvate)
maladie héréditaire du métabolisme des AA : phénylcétonurie - pourquoi le dépistage de cette anomalie se fait au cours de la première semaine de vie plutot que avant?
- le dépistage ne peut se faire dès la naissance pcq l’enfant n’a pas encore ete confronte a une diète contenant des prots
- il ne peut alors montrer une augmentation de phénylalanine anormale même s’il est atteint
- il faut au moins 2 jours de nourriture contenant des prots pour que le vrai phénulcétonurique accumule une quantité anormale de phénylalanine
maladie héréditaire du métabolisme des AA : phénylcétonurie - pourquoi fait-on le dépistage syst de la maladie
- pcq il existe un traitement
- pcq un taux élevée de phénylalaline dans l’org peut causer des dommages irréversibles au cerveau, surtout s’il est en dev
(effet sur la myélinsation, sur le dev des axones)
maladie héréditaire du métabolisme des AA : phénylcétonurie - quand est-ce que le trairement doit commencer?
- tot, car les dommages cérébraux débutent dans les 2 a 3 premiere semaines apres la naissance, meme si les symptomes ne sont évidents qu’un an après la naissance
maladie héréditaire du métabolisme des AA : phénylcétonurie - effet sur les enfants traités trop tard
déficience mentale
maladie héréditaire du métabolisme des AA : phénylcétonurie - comment se fait le dépistage
- dosage de la phénylalanine et de la tyrosine dans un échantillon de sang capillaire prélevé en piquant le pied de l’enfant et en le déposant sur un buvard
maladie héréditaire du métabolisme des AA : phénylcétonurie - effet sur le teint et les cheveux
- la phénylalanine est un précurseur de la mélanine
- une des rxns est catalysée par la phénylalanine hydroxylase
- la déficience en cette enzyme entraine une diminution de la production de mélanine
qu’est-ce que la tyrosinémie
- maladie fréquent au Saguenay-Lac-St-Jean
- déficience d’une des enzymes resp de la dégradation de la tyrosine en fumarate et en acétoacétate
conséquence de la tyrosiémie sur la concentration sérique de tyrosine et de phénylalanine?
- augmentation de la [tyrosine] et parfois de la [phénylalanine]
produits azotés spécialisés dérivés de la tyrosine + leur utilité : syst nerveux et médullosurrénales
produits : catécholamines (dopamine, noradrénaline, adrénaline)
utilité :
- cathécolamines : neurotransm dans le syst nerveux
- dopamine : SNC
- noradrénaline : neurtransm pour le SNA sympathique et hormone pour les médullosurrénales (froid, peur, hypoglycémie, exercice…)
- adrénaline : hormone médullosurrénalienne (froid, peur, hypoglycémie, exercice…)
produits azotés spécialisés dérivés de la tyrosine + leur utilité : peau, yeux, cheveux
prod : mélanine
utilité : la mélanine des mélanocytes absorbe les rayons UV et protège ainsi les cellules du derme
produits azotés spécialisés dérivés de la tyrosine : thyroide
prod : Thyroxine (T4) triiodothyronine (T3)
def AA glucoformateur
- précurseur de la néoglucogénèse
- lorsqu’il perd son group aminé lors d’une dégradation, sa partie carbonée se retrouve sous forme de pyruuvate ou dans le cycle de krebs et pourrait etre transf en glucide (glucose)
def AA cétogène
- précurseur de la cétogénèse
- lorsqu’il perd son group aminé lors d’une dégradation, sa partie carbonée est transformée en Acétyl-CoA ou en acétoacétate (corps cétonique)
def AA mixte
- précurseur de la néoglucogénèse ou de la cétogénèse
- lorsqu’il perd son group aminé lors d’une dégradation, sa partie carbonée se retrouve en partie sous forme de pyruvate ou dans le cycle de krebs pour etre transformée en glucose ou en partie acétyl-CoA/acétoacétate, conduisant à la formation de corps cétoniques
quels types d’AA sont la phénylalanine et la tyrosine
- AA mixtes
- la dégradation de ces acides aminés se termine en fumarate (krebs) et en acétoacétate (cétonique)
action de la phénylalanine et de la tyrosine dans différentes conditions métaboliques
- simultanément cétogènes et glucoformateurs lorsque le rapport I/G est bas (sujet à jeun ou diabétique non traité)
- si rapport I/G haut : la phénylalanine et la tyrosine en excès qui ne sont pas utilisés pour la synth protéique sont transformée en AG ou dégradées dans Krebs pour former de l’ATP
quand est-ce que l’ammoniaque est prod
- pour etre utilisés comme précurseurs du glucose ou des corps cétoniques, les AA doivent d’abord subir un certains nb de rxns
- aussi, les AA alimentaires qui ne sont pas utilisés pour la synth protéique doivent etre dégradés
- au cours de ces rxns, il a toujours la perte d’un groupement chimique qui n’etre pas dans la structure du glucose ni des corps cétoniques : le groupement amine (NH2)
ou et comment les prots alimentaires sont-elles dégradées en AA
- dans le tube digestif
- par une série d’enzymes spécifiques pancréatiques ou intestinales
- ces enzymes sont des protéases et des peptidases qui hydrolysent les prots alimentaires en peptides, puis en AA qui seront absorbés dans l’intestin
quelle voie les A d’origine alimentaire empruntent-ils pour parvenir au foie
- le syst porte
ou sont dégradés les acides aminés ingérés en SURPLUS et pourquoi sont-ils dégradés
- foie et muscles
- l’organisme ne fait pas de réserve d’AA : les prots n’en sont pas des réserves, car elles ont d’autres fonctions spécifiques
lors de la dégradation des AA, les groupement alpha-aminés sont retrouvée sous forme de glutamate, puis ensuite d’ammoniaque : quels types de rxns comprend ce processus + enzymes
- transamination : par l’AST et l’ALT, par ex
2. désamination oxydative du glutamate : glutamate déshydrogénase
quel role jouent l’alpha-cétoglutarate et le glutamate dans le processus de dégradation des AA produisant de l’ammoniaque?
- alpha-cétoglutarate : accepteur du groupement alpha-aminé provenant d’un autre acide aminé lors des rxns de transamination
- glutamate : il est désaminé par désamination oxydative pour fournir l’ammoniaque et redevenir l’alpha-cétoglutarate
différence entre groupement amine et amide
- amine : NH3
- amide : NH2 (groupement amine en chaine latérale)
comment nomme-t-on la rxn ou il y a libération d’ammoniaque a partir d’une fonction amide
désamidation
a partir de quelles substances peut-on former de l’ammoniaque dans le foie
- glutamine, asparagine, glutamate
- produits spécialisés azotés et AA
- il y a d’autres rxns que celles impliauqnat la glutamine et le glutamate qui peuvent gén.rer de l’ammoniaque. ces rxn impliquent :
- des purines
- des pyrimidines
- des amines biogènes (noradrénaline, adrénaline, dopamine, p.ex)
- la dégradation des AA par des voies secondaires mineures ne mettant pas en cause les transmaminases
quelle est la principale forme d’excrétion de l’ammoniaque + quel organe en est resp?
- urée
- foie
nommer la voie métabolique formant l’urée
cycle de l’urée
substrats du cycle de l’urée
- ion ammonium
- CO2
- aspartate
- 3 ATP
d’ou viennent les atomes N présents dans l’urée
- l’urée contient 2 atomes d’azote *forme d’excrtion principale de l’azote)
- le premier est fourni au cucle de l’urée par l’in ammonium (provenant surtout du glutamate)
- le second privient de l’aspartate
provenance de l’aspartate
- l’asparatate est généré par l’AST qui utilise surtout le glutamate et l’oxaloacétate comme substrats
- le glutamate provient des rxns de transamination et de désamidation
- l’oxaloacétate est générée par le cycle de Krebs qui utilise le fumarate du cycle de l’urée comme substrat
ou se retrouve l’urée synth par le foie
- dans le sang
par quels organes est éliminée l’urée synth par le foie
- 75% par le rein, 25% par l’intestin
qu’arrive-t-il a l’urée se retrouvant dans le rein
éliminée dans les urines
qu’arrive-t-il a l’urée se retrouvant dans l’intestin
- hydrolysée par l’uréase des bactéries de la flore intestinale pour former du NH4(+) et du CO2
- le NH4 retrouve totalement au foie pour etre retransformer en urée (cycle qui semble futile)
est-ce que l’urée traverse les membranes
oui, facilement
pourquoi la transformation de l’ammoniaque en urée est elle essentielle à l’organisme
ammoniaque = toxique pour l’organisme (surtout pour le cerveau)
comment est-ce que l’organisme se débarasse-t-il de l’ammoniaque?
- sous forme d’urée
- dans les urines sous forme d’ions ammonium
- sous forme de glutamine (cerveau)
comment est-ce que le cerveau se débarrasee de l’ammoniaque qui lui provient de la circulation?
en fabriquant de la glutamine
décrire les 2 rxns métaboliques permettant la fabrication de glutamine à partir de l’ammoniaque + enzymes
- alpha-cétoglutarate + NH3 + NAD(P)H = glutamate + NAD(P)+ + H2O
* enzyme : glutamate déhydrogénase - glutamate + ATP + NH3 = glutamine + ADP + Pi + H2O
* enzyme : glutamine synthase
quelles cellules du cerveau forment la glutamine
cellules gliales
est-ce que la barrière hémato-encéphalique est perméable à l’ammoniaque?
- oui, très
comment le cerveau régénère-t-il l’alpha cétoglutarate utilisé dans le processus de fabrictaion de glutamine
- glycolyse pour fournir du pyruvate
- transformation du pyruvate en acétyl-CoA
- l’accumulation de l’acétyl-CoA fav la transformation du pyruvate en oxaloacétate par la pyruvate carboxylase
- actyl-CoA + oxaloacétate = alpha cétoglutarate (cycle de Krebs)
role de la pyruvate carboxylase
- synthétiser de l’oxaloacétate pour la néoglucogénèse ET comme rxn anaplérotique du cycle de Krebs quand des intermédiaires de ce cycle sont utilisés dans d’autres rxn
- pas unique au foie
quelles sont les rxns anaplérotiques du cycle de krebs en situation de syntèse de glutamine
- rxn de la pyruvate carboxylase pour former de l’oxaloacétate à partir du pyruvate
- rxn de la pyruvate déshydrogénase pour former de l’acétyl-CoA
vrai ou faux : toutes les rxns qui débouchent dans le site de Krebs sont des rxns de remplissage (anaplérotiques)
pourquoi?
- VRAI
- le cycle de Krebs est un carrefour métabolique : ses intermédiaires sont en quantité très limités et doivent tjrs etre regénérés
a part le cerveau, quels tissus peuvent synth de la glutamine et la libérer dans la circulation
- muscle et le foie (meme rxns que le cerveau)
quand est-ce que le foie synth de la glutamine
lorsque ses propres capacités de synthse d’urée sont débordées par un approt de NH4 élevé
sous quels forme est ce que les tissus exportent l’ammoniaque
surtout sous forme de glutamine : l’ammoniaque qui sort des tissus s’est “échappée”
expliquer le sort de la glutamine prod par le cerveau, le muscle et le foie
- glutamine : forme la plus commune par laquelle les tissus se débarrassent de leur ammoniaque dans le circulation sanguine
- la glutamine est alors catabolisme au rein, dans la paroi intestinale et possiblement au foie
comment est-ce que la glutamine est dégradée dans la paroi intestinale
- du NH4 est libéré de la glutamine, et se dirige vers le foie par le veine porte
- la glutamine moins le NH4 devient du glutamate
- glutamate + pyruvate = alanine + alpha céto-glutarate
- l’alanine va au foie vers la veine porte
que fait le rein d’un organisme normal avec la glutamine?
- il peut l’emmagasiner ou, si ses réserves sont suffisantes, la convertir en glutamate et en alanine comme le fait la paroi intestinale
comment est-ce que la glutamine est dégradée par le rein d’un organisme en état d’acidose
le rein génère ls plus d’ammoniaque possible pour éliminer les ions H+ sous forme de NH4+
rxns :
- glutamine -> glutamate + NH4+
- enzyme : glutaminase - glutamate -> alpha-cétoglutarate + NH4+
- consommation de un NAD(P)+
- enzyme : glutamate déshydrogénase
le rein se fait une réseve en glutamine pour quelle raison?
lui permettre d’éliminer des acides en cas de besoin
quelles sont les 2 origines de la glutamine mise en réserve par le rein
- captation de la glutamine sanguine qui avait été relachée par le cerveau, le muscle et le foie
- synthèse de la glutamine grâce à l’action de la glutamine synthase
après un repas, quelle hormone affecte le métabolisme des AA au muscles? quels sont ses effets?
- insuline
- elle fav l’entreé des AA et la synthèse protéique dans les cellules musculaires et inhibe la protéolyse
indiquer les variation des taux hormonaux nécessaires à la protéolyse musculaire lors du jeune
- diminution du rapport insuline/GLUCOCORTICOIDE
** PAS glucagon, pcq muscles n’ont pas de récepteurs à glucagon
quels sont les deux précurseurs de la néoglucogénèse libérés en plus grande quantité par le muscle (protéolyse)
- alanine
- glutamine
pourquoi est-ce que la maj des AA provenant de la proétolyse musculaire son transformés en alanine ou en glutamine
- première étape du catabolisme des acides aminés = transamination ou la désamination oxydative
- il y a donc augmentation de groupements aminés dans le muscle qu’il ne peut métaboliser en urée (rxn exclusive au foie)
- le muscle doit donc exporter l’azote sous d’autres formes : alanine et glutamine
comment est-ce que la maj des AA provenant de la protéolyse musculaire son transformés en alanine, puis puis qu’advient-il de l’alanine
- les nombreuses transamination génèrent du glutamate qui est conservé dans les muscles
- il y a aussi du pyruvate provenant entre autres de la dégradation des AA ou de leur métabolites
- une rxn de transmatnation a lieu via l’alaline aminotransférase (ALT) avec le pyruvate et le glutamate pour former de l’alanine et de l’alpha cétoglutarate
- l’alanine se retrouve dans la circulation vers le foie
- au foie, le groupement aminé de l’analine est enlevé et transf en urée
- il reste alors du pyruvate qui, dans un conexte insuline/glucagon diminué, est converti en glucose via la néoglucogénèse
- le glucose est alors libéré dans la circulation
comment est-ce que la maj des AA provenant de la protéolyse musculaire son transformés en glutamine, puis qu’advient-il de la glutamine
- désaminations oxydatives de certains AA génèrent de l’ammoniaque
- la maj de cette ammoniaque est recombinée à de l’alpha cétoglutarate par la glutamate déhydrogénase ou au glutamate (= glutamine) par la glutamine synthase
- une fois relâchée dans la circulation, la glutamine se dirige vers l’intestin et le rein
- paroi intestinale : glutamine -> glutamate -> alanine qui se dirige ensuite vers le foie via la veine porte et qui servira (contexte I/G bas) de précurseur à la néogluogénèse
- rein : glutamine -> alanine -> foie
fonction glutamine dans le rein
- source d’ammoniaque pour l’excrétion rénale, surtout chez le patient en acidose métabolique
fonction glutamine et alanine dans le muscle
formes d’exportation de l’azote musculaire
comment l’azote provenant des transformation des AA en alanine/glutamine est-elle exportée par le muscle
- l’azote est exporté maj sous forme d’alanine, ensuite sous forme de glutamine
- un peu d’azote s’échappe sous forme d’ammoniaque
- quelques AA ne sont pas métabolisantes dans le muscles comme la phénylalanine sont libérés tels quels
pourquoi c’est la glutamine et non le glutamate qui est resp de l’exportation de l’azote des cell musculaires
- le glutamate ne franchit pas les membranes de ces cell
caractéristiques cirrhose hépatique
- conséquence de maladies hépathiques chroniques
- caract par un remplacement du tissu hépatique normal par de la fibrose et des nodules régénératifs et par une distorsion de l’architecture hépatique
- perte des fonctions du foie
- irréversible
pourquoi les patients en cirrhose présentent-ils une hypoalbuminémie
- la synthèse de l’albumine se fait dans les hépatocytes
- perte de fonction du foie = diminution de cette synthès
expliquer l’hyperammoniémie retrouvée chez les patients en cirrhose (2 raisons)
- établissement d’une communication porto-systémique :
- la veine porte, par des veineules qui grossissent lors de la cirrhose, se raccorde à la circulation sanguine systémique
- le sang provenant de l’intestin (riche en ammoniaque) passe donc direction dans la circulation systémique plutot que par le foie permettrait d’éliminer l’ammoniaque sous forme d’urée - la concentration de l’ammoniaque dans le sanf de la circulation systémique est augmentée car les fonctions hépatiques (notamment la fonction d’élimination d’ammoniaque) sont diminuée
a quel niveau d’urée devrait-on s’attendre chez un patien en cirrhose
- faible : le foie a de la difficulté en a synth
nommer les diverses modalités de traitement de l’encéphalopathie qui ont été expérimentées
- diète pauvre en prots
- à base de lactulose
- antibiothérapie
expliquer le concept a la base d’un traitement de l’encéphalopathie à base de : diète pauvre en prots
- dans le tube digestif, les prots sont hydrolysée en AA
- une partie de ces AA est dégradée par les bact intetsinale avec prod d’ammoniaque
- l’excédent des AA ayant été absorbés par l’organisme est dégradé par le foie et les muscles avec prod d’ammoniaque
- en réduisant l’apport protéique, on réduit la prod d’ammoniaque par ces deux mécanismes
ne pas TROP réduire l’apport, car l’organisme a besoin d’AA essentiels qu’il ne peut synth
expliquer le concept a la base d’un traitement de l’encéphalopathie à base de : lactulose
- lactulose = disaccaride constitué de galactose et de fructose qui est non hydrolysable par les enzymes digestives, mais métabolisé par les bact du colon
- ces bact forment des acides de faible poids comme le lactate
- le lactate diminue le pH du colon : les acides fav la rxn réversible suivante
NH3 + H+ = NH4+
ce qui augmente la proportion de NH4+ aux dépens du NH3
le NH4+ ne franchit pas les membranes et demeure dans la lumière intestinale - le lactate stimule le péristaltisme intestinal en irritant la muqueuse
- le lactulose non métabolisé par les bact et les prod de dégradation du lactulose augmentent la pression osmotique dans le colon : appel d’eau
tout cela entraine de la diarrhée, ce qui aide a évacuer l’azote qui est sous forme de NH4+ et à chasser les bact
expliquer le concept a la base d’un traitement de l’encéphalopathie à base de : antobiothérapie
- objectif principale = diminuer la flore bactérienne intestinale
- la production d’ammoniaque par la flore bact intestinale a partir de l’urée et des AA alimentaires non absorbées serait ainsi réduite
