Cours 7: MÉTABOLISME DES PYRIMIDINES, PURINES ET DE L'HÈME Flashcards
les pyrimidines et les purines sont…
des bases qui peuvent exister seules ou en tant que blocs structuraux de l’ADN et l’ARN
les pyrimidines et les purines sont également des composantes d’??? de très haute importance en métabolisme (comme ???) et des constituants de ???
intermédiaires biochimiques
ATP, GTP, UTP, etc
coenzymes
2 sources principales d’apport de pyrimidines et de purines
Synthèse de novo
voies de sauvetage
décrit brièvement la synthèse de novo
être humain peut produire des pyrimidines et des purines de novo à partir des acides aminés GLUTAMINE, GLYCINE et ASPARTATE
décrit brièvement les voies de sauvetage et pourquoi cette source est importante
comme synthèse de novo est couteuse en énergie, il convient de réutiliser les pyrimidines et purines fournies par diète ou par catabolisme des acides nucléiques intratissulaires pour la synthèse des acides nucléiques
RAPPEL
les purines sont…
adénine et guanine
RAPPEL
les pyrimidines sont…
thymine, cytosine, uracil
les acides nucléiques (ADN et ARN) d’origine alimentaire sont dégradés dans l’intestin par ??? générant un mélange de ???. celles-ci sont dégradées en ??? dans la cellule intestinale
nucléases et nucléotidases d’origine pancréatique
mononucléotides
nucléosides et en bases libres
que ce passe-t-il avec les purines et les pyrimidines qui ne sont pas catabolisées
elles sont recyclées, réincorporées dans les nucléotides
vrai ou faux, le recyclage des pyrimidines et des purines est suffisant pour combler les besoins du corps
faux, c’est pourquoi il y a de la synthèse de novo
où a lieu la synthèse des purines
dans le foie
que ce passe-t-il dans les tissus autres que le foie si il n’y a pas de synthèse de novo
réutilisent leurs propres purines générées intracellulairement
quelles sont les fonctions des pyrimidines
1- blocs structuraux de l’ADN (thymine et cytosine) et de l’ARN (uracil et cytosine)
2- leurs dérivés sont des intermédiaires dans de nombreuses réactions de synthèse (UDP-glucose, précurseur dans la synthèse du glycogène)
quels sont les produits du catabolisme des pyrimidines
bêta-alanine, l’ammoniac et CO2
particularité des produits du catabolisme des pyrimidines
produits solubles qui ne précipiteront pas
les ions ammonium NH4+ sont très ??? mais chez un individu normal ils sont complètement métabolisés via ???
toxiques
cycles de l’urée
le processus de synthèse de novo est plus intense chez les purines ou les pyrimidines
pyrimidines
vrai ou faux, la synthèse de novo des pyrimidines se fait dans plusieurs organes et tissus
vrai
la voie de sauvetage des pyrimidines réutilise des ???
nucléosides intratissulaires
la voie de sauvetage est plus élevée chez purines ou les pyrimidines
purines
pourquoi l’organisme doit synthètiser “de novo” beaucoup plus de bases pyrimidiques que de bases puriques
pour établir l’équilibre quantitatif global dans la cellule
il faut qu’il y ait un nombre équivalent de purines et de pyrimidines disponibles pour la formation d’acides nucléiques
puisque les bases pyrimidiques ne sont pas recyclées de façon significative
décrit le catabolisme des pyrimidines
une portion des nucléosides est dégradée en ribose et en bases
les bases pyrimidiques sont catabolisées: leur anneau est ouvert et leur catabolisme génère des composés solubles
le catabolisme de la cytosine génère
uracil et NH4
le catabolisme de l’uracil génère
Bêta-alanine
le catabolisme de la bêta-alanine génère
acétyl-CoA + NH4 +CO2
le catabolisme de la thymine génère
succinyl CoA + NH4 + CO2
AcétylCoA et succinylCoA vont vers…
cycle de Krebs
pourquoi la dégradation des bases pyrimidiques ne pose pas de problème clinique
les produits de dégradation sont très solubles
vrai ou faux, le catabolisme des pyrimidines génère une quantité significative d’énergie
faux
sous quelles formes existent les purines
seules ou associées à un sucre pentose habituellement un ribose ou un déoxyribose formant ainsi un nucléoside
quelles sont les fonctions des purines
composantes des cofacteurs NAD+, FAD+, CoA
composantes des composés énergétiques ATP, CTP, AMP
composantes des facteurs de régulation ATP, ADP, NAD+
composantes des neurotransmetteurs cGMP
composantes des signaleurs cAMP, cGMP, GTP, prot. G
blocs structuraux d’ADN et d’ARN
dans quelles cellules se fait la synthèse de novo
hépatocytes
à partir de quoi est faite la synthèse de novo des purines
acides aminés
décrit les voies de sauvetage des purines
permettent réutilisation des purines d’origine alimentaire (contribution quantitativement peu importante) et de l’adénosine obtenue lors du turnover normal des acides nucléiques dans les tissus
pourquoi est-il judicieux de réutiliser les purines
parce qu’elles ont une structure complexe qui a demander beaucoup d’énergie pour être construite
vrai ou faux, les purines d’origine alimentaire sont utilisées de façon significative pour la synthèse des acides nucléiques tissulaires
faux
les purines d’origine alimentaire sont dégradées en ??? dans la cellule intestinale qui possède l’enzyme ??? permettant ce catabolisme
acide urique
xanthine oxidase
que ce passe-t-il avec l’acide urique produit par dégradation des purines
acide urique est absorbé et éventuellement excrété dans urine
le catabolisme des purines survient en plusieurs étapes principalement dans…
foie et reins
étapes du catabolisme des purines
1- dégradation de la nucléotide AMP et GMP: retrait du groupe phosphate et du groupe ribose et libération du groupe aminé
2- formation de produits solubles
décrit la formation de produits solubles dans le catabolisme des purines à partir de AMP
AMP devient IMP devient inosine devient hypoxanthine (soluble)
décrit la formation de produits solubles dans le catabolisme des purines à partir de GMP
GMP devient guanosine devient guanine devient xanthine (soluble)
quel enzyme intervient avec l’hypoxanthine et la xanthine et qu’est-ce que cela produit
enzyme = xanthine oxidase (XO)
hypoxanthine devient xanthine (soluble)
xanthine devient acide urique (insoluble)
le catabolisme des purines donne la formation de quel composé peu soluble
acide urique
acide urique existe en tant que ???
est-ce que ce dernier est soluble?
urate de sodium
non, très peu soluble
quelle condition clinique peut amener le catabolisme des purines et pourquoi
la goutte
la cristallisation de l’urate de sodium dans les tissus entraine une réaction inflammatoire intra-articulaire (arthrite) typique de la goutte
pourquoi est-ce que l’urate de sodium cristallise dans les tissus
hyperuricémie est fréquente et plus souvent asymptomatique
si diminution de l’excrétion rénale de l’acide urique, concentrations plasmatiques augmentent à des niveaux qui excèdent la solubilité limitée de l’acide urique qui cristallise et se dépose dans les articulations
quel est l’articulation la plus fréquemment touchée par l’‘attaque aiguë d’arthrite causée par la cristallisation de l’urate de sodium
quel est le pourcentage associé
gros orteil
90%
symptomes de la goutte
articulation rouge, enflée et extremement douloureuse (poids du drap insoutenable)
quelle est la facon de poser un diagnostic de goutte
ponctionner l’articulation afin de pouvoir démontrer en labo la présence de cristaux d’acide urique dans l’échantillon de liquide synovial prélevé
quel est le traitement de la goutte
inhibition de la xanthine oxidase par allopurinol, cela forme plus de xanthine qui elle est soluble
que sont les porphyrines
molécules cycliques formées de 4 anneaux pyrrole liés ensemble pour former la protoporphyrine
que forme l’ajout d’un atome de fer central au centre de l’anneau de la protoporphyrine
ferroprotoporphyrine IX aussi appelée hème
l’hème est un groupe ??? de plusieurs protéines comme…
prosthétique (partie d’une protéine qui n’est pas une protéine)
cytochromes P450, enzymes, hémoglobine et myoglobine
à quoi sert l’hème en général
sert à conférer des fonctions de réduction/oxidation et de transfert d’électrons
l’hème confère qu’elle capacité à l’hémoglobine
capacité de se lier de façon réversible à l’oxygène permettant aux globules rouges de le distribuer
où est synthétisé l’hème
dans le foie (cytochrome P450, enzymes)
dans la moelle osseuse (hémoglobine)
décrit les 2 sites de synthèse de l’hème
1- 85% de l’hème est produite par les cellules érythroïdes (futurs globules rouges) de la moelle osseuse pour son incorporation dans l’hémoglobine
2- 15% produite par hépatocytes où hème est utilisée pour synthèse de cytochromes et autres enzymes
combien d’étapes dans la synthèse de l’hème et où se déroulent-elles
7 étapes
première étape: mitochondrie
étapes 2 à 4: cytosol
étapes 5 à 7: mitochondries
vrai ou faux, toutes les cellules peuvent produire de l’hème
faux, pas les globules rouges puisqu’elles n’ont pas de mitochondries
le contrôle de la synthèse de l’heme s’exerce par l’activité de quel enzyme ???
ALA synthase
l’activité de l’ALA synthase est inhibée par…
présence de concentrations élevées d’hème
décrit la première étape de la synthèse d’hème
8 glycine + 8 succinyl coA (enzyme ALA synthase) devient 8 moles d’acide aminolevulinique (ALA) qui partent pour le cytosol
quelles sont les étapes de la synthèse de l’hème qui se produisent dans le cytosol
condensation de 8 ALA pour former 4 porphobilinogènes (PBG)
4 PBG deviennent uroporphyrinogène III
uroporphyrinogène III devient coproporphyrinogène
quelles sont les 3 dernières étapes de la synthèse de l’hème
coproporphyrinogène devient protoporphyrinogène IX
protoporphyrinogène IX devient protoporphyrine IX
protoporphyrine IX + fer = hème
décrit les porphyries (condition clinique)
affections génétiques dues à des mutations des gènes codant les enzymes intervenant dans la biosynthèse de l’hème
elles ne sont pas fréquentes mais importantes à connaitre pour diagnostic différentiel d’une douleur abdominale et de certains troubles neuropsychiatriques (cause plus rare)
les porphyries sont associées à une…
déficience partielle dans l’une des enzymes de synthèse de l’hème, il y a donc une déficience de synthèse de l’hème et en conséquence, une diminution de la synthèse de l’hémoglobine avec anémie
symptomes de la prophyrie aigue intermittente
attaques de douleurs abdominales (déclenchées par prise d’alcool et les contraceptifs oraux entre autres) et des symptomes neuropsychiatriques tel que confusion et psychose
patients sont anémiques et ont le teint pâle
certaines porphyries sont associées à une photosensibilité importante et patients doivent éviter toute exposition au soleil
à quoi certains associent les patients atteints de porphyrie
loups-garous
structure de l’hémoglobine
formée de 4 chaines de protéines, chacune d’entre elles possédant 1 groupe hème avec son atome de fer
protéine rouge présente dans les globules rouges du corps
hémoglobine
hémoglobine est responsable de…
transport de l’oxygène dans le corps
la possibilité de transporter l’O2 est conférer à l’hmoglobine par
les 4 atomes de fer de ses hèmes
la liaison d’un atome de fer à une molécule d’oxygène est elle réversible ou irréversible
réversible
pourquoi le sang est rouge
à cause de la présence de fer de l’hème
que se passe-t-il lorsque le sang passe dans les poumons
l’hème se lie à l’oxygène, le sang est rouge vif et passe dans le circuit artériel
à quel moment le sang du système veineux devient rouge foncé
lorsque l’hémoglobine du sang a livré l’oxygène aux tissus
pourquoi les veines paraissent bleues sur la peau
pcq la peau absorbe une portion de la lumière et le bleu diffuse plus facilement que le rouge donc pas parce qu’elles transportent du sang bleu
d’où vient l’hème à dégrader
80-85% provient des érythrocytes (GR) sénescents
le reste vient du turnover des cytochromes et autres protéines
par quoi sont dégradées les GR au terme de leur vie
durée de vie des GR
macrophages du système réticuloendothélial principalement de la rate mais aussi du foie
90-120 jours
l’hémoglobine est catabolisée en…
globine (portion protéique) et hème
la globine est catabolisée en…
acides aminés qui seront réutilisés pour la biosynthèse des protéines ou transformés en différents intermédiaires
le fer de l’hème va rejoindre la ???, protéine de transport plasmatique du fer qui va ???
transferrine
le redistribuer aux sites tissulaires pour sa réutilisation
l’hème libérée de son fer redevient ???
protoporphyrine IX dont l’anneau sera clivé dans le système RE et deviendra de la biliverdine (pigment bleu-vert)
la biliverdine est par la suite réduite en …
bilirubine (pigment jaune-orangé)
la bilirubine lipophilique est liée à ??? dans le sang et elle s’en va dans le ???. elle y est ??? et devient ainsi plus ???. c’est la bilirubine dite ???
albumine
foie
conjuguée (ajout de 2 acides glucoroniques)
soluble
conjuguée
la bilirubine conjuguée est sécrétée dans ??? et va se faire entreposée dans ??? devenant une des composantes de la ???
canaux biliaires
Vésicule biliaire
bile
avec la stimulation du repas, la bile est excrétée dans ???. la bilirubine se retrouve vite dans ??? où elle est digérée par les ??? pour former ???
petit intestin
gros intestin
bactéries
urobilinogène
la plus grande portion de l’ubobilinogène est ??? par les bactéries intestinales et devient la ??? qui confère aux selles leur couleur brune caractéristique
oxidée
stercobiline
une petite portion de l’urobilinogène est…
réabsorbée vers le sang et retourne vers le foie
une petite portion de l’urobilinogène échappe au foie et se rendra…
aux reins par voie sanguine
que fait le rein avec l’urobilinogène
il la transforme en urobiline (jaune) et excrète dans urine
la bilirubine et ses métabolites colorés forment …
la famille des pigments biliaires
qu’est-ce qui donne la couleur jaune à l’urine
urobilinogène (incolore) dont une petite portion est réabsorbée et génère l’urobiline (jaune) qui est excrétée par le rein donnant ainsi à l’urine sa couleur jaune
autre nom de la jaunisse
ictère
produit ultime de la dégradation de l’hème de l’hémoglobine
bilirubine
le dosage de la bilirubine est fréquemment utilisé en clinique en particulier pour…
investigation des pathologies du foie
en circonstance normale, le foie est en mesure de…
conjuguer toute la bilirubine produite et assume son catabolisme et son élimination
en présence de destructions importante des GR ou d’une insuffisance du foie, que ce passe-t-il
la capacité de métaboliser la bilirubine est dépassée et les concentrations de bilirubine plasmatique augmentent
c’est l’HYPERBILIRUBINÉMIE
puisque bilirubine est jaune-orangée, elle colore la peau du patient, ses muqueuses et ses yeux = jaunisse/ictère
s’il y a catabolisme d’une quantité maximale de bilirubine, l’urine du patient sera de quelle couleur et pourquoi
urine est orangée
parce que il y a beaucoup de métabolites de sa dégradation
décrit brièvement ce qu’est un “bleu”
c’est une simple accumulation de sang dans les tissus mais les GR de ce sang doivent être dégradés
le changement de la couleur de l’hématome permet de suivre quoi…
production des différents pigments produits par le catabolisme de l’hème des GR présents dans le tissu lésé
couleur de l’hématome au jour 0
rouge en raison de la présence du sang oxygéné
couleur de l’hématome aux jour 1-5
bleu/mauve/noir car l’oxygène a quitté
couleur de l’hématome aux jours 5-10
verdâtre-jaunâtre car l’hème est métabolisée en biliverdine et en bilirubine
