Biochimie 4 - Protéines Flashcards
Structure générale des AA ?
Un acide aminé est constitué d’un carbone (α) sur lequel on
retrouve un groupement aminé (d’où le nom d’acide α-
aminé), un groupement carboxyle et une chaîne latérale.
- chaines latérales : peuvent être hydrophobes OU hydrophiles (neutre OU polaire = acide ou basique)
Origine des AA trouvés dans le sang ?
– digestion des protéines alimentaires;
– dégradation des protéines tissulaires et
sanguines;
– synthèse endogène des acides aminés
non essentiels.
Synthese endogène d’alanine :
- Substrats ? (2)
- Produits ? (2)
- Enzyme ?
Synth alanine:
pyruvate + glutamate –> alanine + alpha-cétoglutarate
NH2 du gutamate = transféré sur le pyruvate.
Donc, pyruvate devient alanine et glutamate redevient alpha-cetoglutarate.
Fais par enzyme transaminase (ALT)
Synthèse endogène d’aspartate :
-Substrats ?
-Produits ?
-Enzyme ?
Oxaloacétate + Glutamate –> aspartate + alpha-cétoglutarate
Enzyme = AST
Synthèse de la tyrosine
-Se fait a partir de quel AA ?
Synth de tyrosine = a partir de phénylalanine
(Phé = AA essentiel car peut pas le synth dans corps)
irréversible
Enzyme = phénylalanine hydroxylase
*Chez pt qui a phénylalanine hydroxylase deficience, la tyrosine devient essentiel aussi
Phénylcétonurie :
- C’est quoi ?
- Enzyme déficiente ?
Maladie héréditaire du métabolisme des AA, causé par déficience en phénylalanine hydroxylase (enzyme qui transforme phénylalanine en tyrosine)
La phénylalanine n’étant plus oxydée en tyrosine, elle s’accumule dans l’organisme. Elle
est alors métabolisée par une voie métabolique normalement mineure, (i.e. elle est transaminée en phénylpyruvate qui est ensuite métabolisé en phényllactate, en phénylacétate et pour terminer en phénylacétylglutamine).
Comme autre conséquence, l’absence de synthèse endogène de tyrosine chez le sujet phénylcétonurique fait en sorte que la tyrosine devient un acide aminé essentiel.
Phénylcétonurie :
quel composé s’accumule dans l’urine ?
Le phénylpyruvate.
= cétone contenant un groupement phényl.
Pourquoi le dépistage de la phénylcétonurie doit-il se faire au cours de la première semaine suivant la naissance et non plus tard ou dès la naissance?
- Peut-on dépister dès la naissance ?
- comment se fait le dépistage
Le dépistage se fait avant tout parce qu’il existe un traitement. Il se fait chez tous les nouveau-nés car un taux élevé de phénylalanine dans l’organisme peut causer des dommages irréversibles au cerveau, surtout au cerveau en développement; effet sur la myélinisation, sur le développement des axones.
- NON : car l’enfant n’a pas encore été confronté à une diète contenant des protéines. Il ne peut alors montrer une augmentation de phénylalanine anormale même s’il est phénylcétonurique. Il faut au moins deux jours de nourriture contenant des protéines pour que le vrai phénylcétonurique accumule une quantité anormale de phénylalanine.
- Le dépistage se fait par le dosage de la phénylalanine et de la tyrosine dans un échantillon
de sang capillaire prélevé en piquant le pied de l’enfant et déposé sur un buvard.
Pourquoi Michelle (atteinte de phénylcétonurie) a-t-elle les cheveux, les yeux et le teint plus pâle que le reste de sa famille ?
La phénylalanine = PRÉCURSEUR de la MÉLANINE.
La Phé, après plusieurs réactions enzymatiques dont la première est celle catalysée par la phénylalanine hydroxylase, est précurseur de la mélanine, le pigment brunâtre responsable de la couleur des cheveux, de la peau et des yeux. Une déficience en phénylalanine hydroxylase entraîne une diminution de production de mélanine.
Quel est le nom de la maladie qui fait aussi l’objet d’un dépistage néonatal systématique, dont l’incidence est très élevée au Saguenay-Lac-St-Jean ?
- Causé par ?
- effet ?
TYROSINÉMIE
- Déficience enzymatique - une des enzymes responsables de la dégradation de la tyrosine en fumarate et en acétoacétate.
- effet = Augmentation de la concentration sérique de la tyrosine et quelquefois de la phénylalanine.
3 façons de se débarasser de l’ammoniac:
1- Transformation de l’ammoniac en urée (cycle de l’urée)
- Urée sera ensuite évacuée, a 75% par le rein (urine) et 25% intestin (hydrolyse par bactéries de la flore, forme NH4+ qui retourne au foie - retransformé en urée)
** urée = forme d’Excrétion principale de l’azote**
2- Élimination d’ions ammonium (NH4+) dans l’urine
3- Synthèse de glutamine (foie, muscle et CERVEAU)
- La glutamine est la forme la plus commune par laquelle les tissus se débarrassent de leur ammoniaque dans la circulation sanguine. La glutamine est alors catabolisée au rein, dans la paroi intestinale et possiblement au foie.
- Le foie synthétise la glutamine lorsque ses propres capacités de synthèse d’urée sont débordées par un apport de NH4+ élevé.
La phenylalanine et la tyrosine sont simultanément cétogènes ET glucoformateurs lorsque le rapport I/G est …
BAS :
- Soit chez individu a jeun (Hypoglycemie)
- Ou chez un DB non traité
Dans ces contextes, les AA dont a pas besoin on les détruit pour faire atp ou sont stocké en gras.
A l’inverse, si ratio augmenté (I\G) : Phé/Tyr lorsqu’en excès sont transformés en AG ou sont dégradés dans Krebs pour former de l’ATP.
Rappel digestion des proteines :
- enzymes ?
- AA sont absorbés a/n de …
- Rejoignent la foie comment ?
- Enzymes : plusieurs, des protéases et peptidases qui hydrolyses en peptides puis en AA
- absorbés a/n intestinal
- rejoignent le foie par la veine porte
Quelle voie les acides aminés d’origine alimentaire
empruntent-ils pour parvenir au foie?
le système porte
Les AA ingérés en surplus sont dégradés.
- Pourquoi pas stockés ?
- Principaux tissus où sont dégradés les AA ?
- L’organisme ne fait pas de réserves d’AA : lorsque a recu suffisamment d’AA pour répondre aux besoins, ceux en surplus seront dégradés, pour former du glucose ou des AG ou des corps cétoniques.
- AA ingérés en surplus sont dégradés a/n du foie et des muscles.
Quel est ce groupement que l’on retrouve dans la
structure de tous les acides aminés ?
Groupement amine (NH2).
Transamination vs Désamination ?
Transamination = transfert d’un groupement amine d’un AA à une autre molécule. Enzyme = transaminase - AST/ALT par exemple
Désamination oxydative = retrait d’un groupement amine d’un acide aminé (produit du NH3 et un cétoacide/squelette carboné)
En résumé, la transamination est le processus de transfert du groupe amine d’un acide aminé vers une molécule accepteur pour former un nouvel acide aminé, tandis que la désamination est le processus de retrait du groupe amino d’un acide aminé pour former de l’ammoniac et un cétoacide.
Lors de la dégradation de la majorité des acides aminés, les
groupements α-aminés sont retrouvés tout d’abord sous forme de glutamate et ensuite sous forme d’ammoniaque.
- Quels types de
réactions comprend généralement ce processus?
- rôle de l’alpha-cétoglutarate ?
- rôle du glutamate ?
- D’abord transamination (par AST/ALT par exemple), puis désamination oxydative du glutamate (par la glutamate déshydrogénase).
- Alpha-céto = accepteur du groupement aminé, provenant d’un autre AA lors des réactions de transamination.
(ex: alanine + alpha-céto –> pyruvate + glutamate
enzyme: ALT) - Le glutamate = sera désaminé (désamination oxydative) pour fournir l’ammoniaque (NH3) et redevenir l’alpha-cétoglutarate.
Groupement amine VS amide ?
Groupement AMIDE = sont retrouvés sur les chaines latérales des AA.
- Les amides sont des molécules organiques avec le groupe fonctionnel amide (C-O-NH2) –> Il s’agit d’un groupe carbonyle lié à un groupe amine.
- Ex: glutamine contient un group amide
VS
Groupement AMINE = lié au carbone alpha de l’AA
- Une amine est un composé organique dérivé de l’ammoniac dont au moins un atome d’hydrogène a été remplacé par un groupe carboné.
*Si l’un des atomes de carbone lié à l’atome d’azote (N) fait partie d’un groupe carbonyle, la molécule appartient à la famille des amides.
- ex: glutamate contient un group aminé
Comment nomme-t-on la réaction où il y a libération d’ammoniaque à partir d’une fonction amide?
désamidation
Transformation de glutamine en glutamate:
- Type de réaction ?
- Libère quoi ?
Glutamine contient un groupement amide.
- Transf de glutamine en glutamate = réaction de désamiDation
(Enzyme = glutaminase)
- Forme de l’ammoniac (NH3)
quelles sont les réactions anaplérotiques (de remplissage) du cycle de Krebs?
Les réactions de la pyruvate carboxylase et de la pyruvate déshydrogénase. (accélération de la glycolyse se fait par ces enzymes là)
Le cycle de Krebs est un carrefour d’où partent plusieurs voies métaboliques. Puisque les intermédiaires de ce cycle sont en quantité très limitée, il faut constamment régénérer ces intermédiaires. Toutes les réactions qui débouchent dans le cycle sont des réactions anaplérotiques ou de remplissage.
Cerveau : emprunte alpha-ceto au cycle de krebs, pour former glutamate puis glutamine.
Pour pas que ca ralentisse le cycle de krebs, va y avoir reaction pour aug la synth de alpha-ceto :
-Accélèration glycolyse
-Forme bcp de pyruvate donc active enzyme pour former + d’oxaloacétate –> citrate —> alpha-céto
À part le cerveau, quels autres tissus peuvent synthétiser de la glutamine et la libérer dans la circulation?
Le muscle et le foie par les mêmes réactions qu’au cerveau.
- Le foie synthétise la glutamine lorsque ses propres capacités de synthèse d’urée sont débordées par un apport de NH4+ élevé.
Les tissus exportent plus l’ammoniaque sous forme de glutamine que sous forme libre. L’ammoniaque qui sort des tissus s’est « échappée ».
Comment est dégradée la glutamine dans la paroi intestinale ?
1) Glutamine –> glutamate (libère NH4+ qui ira au foie, via veine porte)
* DÉSAMIDATION
2) Glutamate –> Alanine –> foie (veine porte)
* TRANSAMINATION (ALT)
Comment est dégradée la glutamine par le rein :
A) Dans un organisme normal
B) Dans un organisme en état d’acidose
A) d’un organisme normal:
Il peut l’emmagasiner ou, si ses réserves sont suffisantes, la convertir en glutamate et en alanine comme le fait la paroi intestinale. (Voir question précédente)
- Donc : glutamine –> glutamate –> alanine –> foie
DésamiDation (glutaminase) suivie de transamination (ALT)
B) d’un organisme en état d’acidose:
Dans le cas d’acidose, le rein est porté à générer le plus d’ammoniaque possible pour éliminer les ions H+ sous forme de NH4+. C’est le cas par exemple du jeûne prolongé ou du sujet diabétique de type 1 non traité (où le foie produit des corps cétoniques).
Il utilise alors l’option suivante :
- glutamine –> glutamate –> alpha-cétoglutarate
(but = générer de l’ammoniac, qui va se lier a des protons (forme NH4+), puis sera éliminé dans urine)
DésamiDation (glutaminase) puis désamination (glutamate déshydrogénase)
Quels sont les deux précurseurs de la néoglucogenèse libérés en plus grande quantité par le muscle?
Alanine et glutamine
Dites comment la majorité des acides aminés provenant de la protéolyse musculaire sont transformés en ces deux précurseurs (alanine et glutamine)
La 1ère étape du catabolisme des acides aminés est la transamination ou la désamination oxydative. Il y a donc augmentation de groupements aminés dans le muscle qu’il ne peut métaboliser en urée (exclusivité au foie); il doit donc exporter l’azote sous d’autres formes, qui sont principalement l’alanine et la glutamine (2e étape).
Alanine : (glutamate –> alanine)
Les nombreuses transaminations génèrent du glutamate qui est en majeure partie conservé dans le muscle. Il y aussi du pyruvate provenant entre autres de la dégradation d’acides aminés ou de leurs métabolites. Une réaction de transamination a lieu via l’alanine aminotransférase (ALT) avec le pyruvate et le glutamate pour former de l’alanine et de l’alpha-cétoglutarate. Ce dernier est ainsi régénéré pour participer à d’autres transaminations.
- L’alanine se retrouve dans la circulation vers le foie et devient alors un véhicule d’exportation de l’azote musculaire. Au foie, le groupement aminé de l’alanine est enlevé et transformé en urée; il en reste du pyruvate qui, dans un contexte de ratio insuline/glucagon diminué, est converti en glucose via la néoglucogenèse. Le glucose est libéré dans la circulation.
Glutamine :
Les désaminations oxydatives de certains acides aminés génèrent de l’ammoniaque. La majorité de cette ammoniaque est recombinée à l’ alpha-cétoglutarate (par la glutamate déshydrogénase) ou au glutamate (par la glutamine synthase). La glutamine devient alors une autre forme d’exportation de l’azote musculaire.
- Une fois relâchée dans la circulation, la glutamine se dirige vers l’intestin et le rein. Dans la paroi intestinale, la glutamine est transformée en glutamate puis en alanine qui se dirige vers le foie via la veine porte et servira, dans un contexte de ratio insuline/glucagon diminué, de précurseur de la néoglucogenèse. Au niveau du rein, la glutamine est aussi transformée en alanine qui est redirigée vers le foie. Par ailleurs, la glutamine sert de source d’ammoniaque pour l’excrétion rénale, particulièrement chez le patient en acidose métabolique.
-transamination: tjrs avec alpha-ceto et glutamate
dans foie, ALT en a bcp
formation d’alanine
