Examen 1 (Cours 3) Flashcards
1
Q
Donne la structure des acides aminés
A
Molécule organique possédant…
- Un carbone central
- Une chaîne latéral (R)
- Une amine (NH2/NH3)
- Un acide carboxylique (COOH)
- Un hydrogène
La nature de l’AA diffère par ça chaîne latérale R.
2
Q
Les AA peuvent être classifiés en 5 groupes. Nomme les
A
Hydrophobes non polaires
Hydrophobes et aromatiques
Polaires mais non chargés
Polaires chargés positivement à pH 6-7
Polaires chargés négativement à pH 6-7
3
Q
Pour chaque classe, donne des AA.
- Hydrophobes non polaires (6) (G, A, V, L, M, I)
- Hydrophobes et aromatiques (3) (P, T, T)
- Polaires mais non chargés (6) (S, T, C, P, A, G)
- Polaires chargés positivement à pH 6-7 (3) (L, A, H)
- Polaires chargés négativement à pH 6-7 (2) (A, G)
A
- Hydrophobes non polaires : Glycine, alanine, valine, leucine, méthionine, isoleucine
- Hydrophobes et aromatiques: Phénylalanine, tyrosine, tryptophane
- Polaires mais non chargés : Sérine, thréonine, cystéine, proline, asparagine, glutamine
- Polaires chargés positivement à pH 6-7: Lysine, arginine, histidine
- Polaires chargés négativement à pH 6-7 : Aspartate, glutamate
4
Q
Il existe combien d’AA?
A
20
5
Q
Les AA constituent tous les ____________ nécessaires à l’élaboration et le maintien du tissu vivant surtout les __________ qui réalisent toutes les activités métaboliques de l’organisme.
A
protéines
enzymes
6
Q
Vrai ou Faux
Toutes les protéines sont synthétisées à partir d’un répertoire de 20 AA « élémentaires» différents.
A
Vrai
7
Q
Pourquoi les acides aminés ne peuvent-ils pas être mis en réserve dans l’organisme ?
A
Contrairement aux lipides et aux glucides, les acides aminés ne disposent pas de forme de stockage. L’excès doit être immédiatement utilisé comme substrat énergétique ou éliminé.
8
Q
Leur rôle énergétique des AA est _____________, mais ils participent à environ ____ % de l’énergie produite quotidiennement.
A
secondaire
10 %
9
Q
Quel est le constituant chimique caractéristique des protéines ?
A
L’azote porté par la fonction amine (-NH₂) des acides aminés.
10
Q
Quelles sont les principales réactions enzymatiques du catabolisme des acides aminés ? (4)
A
Transamination : Transfert du groupement amine à un autre composé.
Désamination oxydative : Élimination du groupement amine sous forme de NH₄⁺.
Désamidation : Hydrolyse des fonctions amides de l’asparagine et de la glutamine.
Décarboxylation : Élimination du groupement carboxyle (-COOH), formant des amines biologiquement actives.
11
Q
Pourquoi l’ammoniaque doit-elle être éliminée rapidement ? Et comment? (2)
A
Parce qu’il est hautement toxique pour l’organisme et doit être excrété sous forme :
D’urée (Produit dans le foie, via le cycle de l’urée, éliminé par les reins).
D’ammoniaque libre (par les reins).
12
Q
Comment l’organisme élimine-t-il l’azote issu du catabolisme des acides aminés ? (Réponse simple)
A
Principalement sous forme de urée (dans le foie, excrétée par les reins) ou d’ammoniaque (par les reins).
13
Q
Qu’est-ce qui facilite la digestibilité des protéines?
A
La cuisson des aliments
o Cuisson + Acidité gastrique = Dénaturation des protéines
14
Q
Dans le tractus gastro-intestinal, les protéines sont hydrolysées par des enzymes protéolytiques, appelées «protéases». Donne le nom précis des enzymes dans l’estomac et dans le pancréas.
A
o Estomac = Pepsine
o Pancréas = Endopeptidases/exopeptidases
15
Q
Comment les protéines alimentaires sont digérées et absorbées par le système digestif?
A
Digestion des protéines
1. La digestion des protéines commence sous l’action de l’acidité (suc) gastrique et de la pepsine au niveau de l’estomac.
2. Par la suite, le pancréas sécrète certaines endopeptidases et exopeptidases qui sont déversées dans le petit intestin.
o Endo : Trypsine, chymotrypsine, élastase
o Exo : Carboxypeptidases A et B
3. L’hydrolyse des protéines en AA est complétée à la surface luminale de l’intestin grêle, par des aminopeptidases, et dans les entérocytes par les (di)peptidases cytoplasmiques.
Absorption
1. Les acides aminés, dipeptides et tripeptides sont absorbés par les cellules de l’intestin grêle via des transporteurs spécifiques
(pas super important)
16
Q
C’est quoi la conservation de la masse protéique?
A
C’est l’équilibre entre la protéosynthèse et la protéolyse, car les AA en excès ne sont pas mis en réserve.
17
Q
C’est quoi une masse protéique stable ?
A
Une masse protéique stable, c’est la protéosynthèse qui est égale à la protéolyse. On produit autant qu’on recycle(dégrade), sinon on tombe en excès ou en carence puisqu’il n’y a pas de réserve.
18
Q
Remplis les trous :
Le foie dégrade environ l’équivalent de ___ g par jour d’AA, en excès, en ions _____ et en _________ _________________.
A
75
NH4+ (Techniquement c’est NH4+, mais NH3+ peut fonctionner aussi)
acides a-cétoniques (Squelettes hydrocarbonés des acides α-cétoniques)
19
Q
Lorsque le foie à dégradé les AA en NH4+ et acide a-cétonique, comment l’organisme élimine-t-il les ions NH₄⁺ ?
A
Les ions NH4+ vont être éliminés par les reins, surtout sous forme d’urée (non toxique).
20
Q
Lorsque le foie à dégradé les AA en NH4+ et acide a-cétonique, qu’est-ce que l’organisme fait avec les a-cétonique?
A
Ils sont transformés en acides a-cétoniques qui eux peuvent être utilisé dans le cycle de Krebs ou être «transformés», au besoin, en intermédiaires métaboliques du glucose, des lipides ou des corps cétoniques.
21
Q
Pourquoi la transformation des AA en acides a-cétonique n’est pas une forme de stockage pour les protéines?
A
Car une fois transformer, il n’y a pas de retour en arrière (pas de réaction inverse, les acides a-cétoniques ne peuvent pas être transformer en AA)
22
Q
Pourquoi le bilan azoté (BA) permet d’évaluer, en clinique, les perturbations de l’équilibre entre protéosynthèse et protéolyse?
A
En clinique, si on suit les valeurs de référence pour un bilan à l’équilibre, on sera capable de déterminer si la quantité d’azote excrétée est normale par rapport à la quantité de protéines ingérées.
23
Q
C’est quoi un bilan azoté?
A
Le bilan azoté (BA) c’est l’équilibre entre l’apport en azote (protéines du régime alimentaire) et l’azote excrété par l’urine (urée) et les matières fécales.
24
Q
C’est quoi l’équation du bilan azoté?
A
BA= ((Protéines ingérées (g/24h))/6.25)- Azote (N) urinaire (g/24h)– 4g Azote (N)
Où l’azote urinaire (g/24h) = urée urinaire (mmol/24h) / 35.7
D’ailleurs, dans cette équation, la constante «4 g N» = pertes d’azote provenant de l’azote fécal, cutané et urinaire non uréique en l’absence de pertes anormales.
À noter que 1 g d’azote = 6.25 g de protéines.
25
Bilan azoté positif :
1. Dans quelle situation est-ce que ça arrive?
2. C'est quoi le résultat?
3. Exemples
1. Si les phénomènes de synthèse sont plus importants que les phénomènes de dégradation.
2. Un gain protéique net.
3. Exemples: enfants en période de croissance et femmes enceintes.
26
Bilan azoté négatif :
1. Dans quelle situation est-ce que ça arrive?
2. C'est quoi le résultat?
3. Exemples
1. Si les phénomènes de dégradation sont plus importants que les phénomènes de synthèse.
2. Une diminution de la masse protéique.
3. Exemples: en cas de stress aigu (blessure grave, trauma), de maladie infectieuse sévère, de traitements en chimiothérapie, ou de déficience protéino-énergétique majeure (Kwashiorkor et marasme).
27
Quelles hormones favorisent la protéosynthèse dans le muscle en période postprandiale, dans le maintien de la masse protéique ? (5)
L'insuline, la GH, l'IGF-1, les androgènes et la thyroxine
28
Quelles hormones inhibent la protéosynthèse, dans le maintien de la masse protéique ? (1) Et que font-elles en parallèle? (2)
Les **glucocorticoïdes** (stress et déficit énergétique)
o En parallèle, les glucocorticoïdes **augmentent la libération d‘AA par le muscle** et **favorisent la gluconéogenèse hépatique.**
29
Qu’est-ce que la transamination ?
«Réaction d’échange réversible d'une fonction amine primaire entre un acide aminé et un acide α-cétonique (AaC)».
30
Quelles enzymes catalysent la transamination ?
Les transaminases (aussi appelées aminotransaminases ou amine-transférases).
31
Quel est le rôle des transaminases ? (4)
Elles assurent les échanges d’azote entre les AA et les AαC, formant un nouvel acide aminé et un nouvel acide α-cétonique.
1. **Synthétiser des acides aminés**.
2. **Éliminer les déchets azotés** potentiellement toxiques produits sous forme d’ammoniaque NH4+.
3. **Produire des transporteurs** des groupements -NH3+ provenant du catabolisme des protéines tissulaires.
32
Quel est l’accepteur principal du groupement amine dans la transamination?
La plupart des aminotransaminases utilisent **surtout l'α-cétoglutarate** comme accepteur d'une fonction amine pour produire du glutamate.
33
Quel coenzyme est impliqué dans la transamination ?
Le pyridoxal phosphate (PLP), qui transporte temporairement le groupement amine.
34
Comment se déroule la transamination ?
1. L’enzyme-PLP capte le groupement amine d’un AA donneur, qui devient un AαC.
* Le PLP se transforme en pyridoxamine phosphate (PAP).
2. Le PAP transfère son groupement amine à un AαC accepteur, qui devient un nouvel AA.
35
Le rôle de synthèse des nouveaux AA sert à quoi?
Elle permet de transférer le groupement -NH₃⁺ du glutamate à divers acides α-cétoniques.
C'est ce qui forme de nouveaux acides aminés.
36
Quels sont quelques exemples de transaminations spécifiques ? (4)
Oxaloacétate → Aspartate (Asp)
Pyruvate → Alanine (Ala)
Phénylpyruvate → Phénylalanine (Phe)
4-hydroxyphénylpyruvate → Tyrosine (Tyr)
37
Quel est le danger des déchets azotés ?
L’ammoniaque est toxique et doit être éliminée, transformée ou/et transporté sous une forme non toxique.
38
Comment les transaminases participent-elles à l'élimination des déchets azotés ?
Elles collectent le groupement -NH₃⁺ des AA libres en excès sous forme de glutamate.
Elles initient l’oxydation des AA en excès, selon la réaction :
AA + α-cétoglutarate ⇌ AαC + Glutamate.
**Les transaminases permettent de transférer l’amine d’un acide aminé à l’α-cétoglutarate, formant ainsi du glutamate et un α-cétoacide.**
39
Quels sont les deux principaux transporteurs de l’azote? Et comment sont-ils formés?
Glutamine : Formée à partir de glutamate et NH₄⁺ grâce à la glutamine synthétase. (Transamination ou GDH)
Alanine : Formée à partir de pyruvate et des AA libérés par la protéolyse musculaire (AA libres du muscle) (via ALAT). (Désamination)
40
Où vont la glutamine et l’alanine après leur formation ?
Elles sont transportées vers d’autres tissus, principalement le foie, où l’azote sera excrété sous forme d’urée.
41
C'est quoi la désamination oxydative ?
Produit quoi?
La désamination oxydative est une réaction où un acide aminé perd son groupe amine (NH₃⁺), ce qui donne un acide α-cétonique (AaC), un coenzyme réduit (Ex. NADH + H⁺) et libère un ion ammonium (NH₄⁺).
42
Quelles enzymes sont impliquées dans la désamination oxydative ?
Aminoacides oxydases, activées lorsque le corps a besoin de plus d'énergie
43
C'est quoi l'objectif énergétique de la désamination oxydative ?
Former des acide α-cétoniques qui peut être transformé en pyruvate, acétyl-CoA, ou un autre composé du cycle de Krebs, ce qui aide à produire de l’énergie.
44
La désamidation vise quoi? (2)
La glutamine et l'asparagine
45
À quoi sert la désamidation?
o La glutamine (Gln) et l’asparagine (Asn) ne subissent pas de désamination oxydative directe, car elles ont une fonction amide dans leur chaîne latérale.
o Elles doivent d'abord subir une désamidation de leur chaîne latérale.
Sert à enlever leur fonction amide.
46
Quelles sont les enzymes impliquées dans la désamidation de la glutamine et de l’asparagine ? Et que font-elles?
Glutaminase : Enlève l’amide de la glutamine (Gln) pour produire NH₄⁺ et glutamate (Glu).
Asparaginase : Enlève l’amide de l’asparagine (Asn) pour produire NH₄⁺ et aspartate (Asp).
47
1. La ______________ aide à produire de l'urée à partir de NH₄⁺, dans le foie, lors de l'_______________.
2. La _______________ aide à produire NH₄⁺, dans les reins et dans le cadre de l'____________________________.
3. Le glutamate (produit par la ______________) est oxydé pour produire de l’ATP à partir de l’α-cétoglutarate (aCG) lors de la ______________________ dans le foie et dans les reins.
glutamine
uréogenèse
glutamine
ammoniogenèse
glutaminase
glutaminolyse
48
Quels processus sont impliqués dans l'utilisation de la glutamine et de son métabolisme ? (3)
L’uréogenèse dans le foie (production d’urée à partir de NH₄⁺).
L’ammoniogenèse dans les reins (production de NH₄⁺).
La glutaminolyse dans le foie et les reins (oxydation du glutamate pour produire de l’ATP).
49
Quel est le besoin nutritionnel quotidien minimum en protéines pour un individu de 65 kg selon le GAC ?
Le besoin est de 52 g/jour, soit 0,8 g/kg de poids corporel.
50
Quelle est la consommation quotidienne moyenne de protéines dans une diète nord-américaine typique ?
Environ 100 g/jour, soit 1,25 g/kg de poids corporel.
51
Quels sont les six acides aminés essentiels strictement essentiels chez l’humain ?
La valine, la leucine, l’isoleucine, le tryptophane, la thréonine et la lysine.
52
Quelle est la quantité (g) d’acides aminés libres utilisée en permanence par l’organisme pour la protéosynthèse ?
Environ 75 g d’acides aminés libres.
53
Quels sont les apports en acides aminés libres pour ...
1. Équilibre entre protéosynthèse et protéolyse : ___ g/j (cycle équilibré).
2. Absorption des AA alimentaires par l’intestin : __________ g/j.
3. Sécrétions protéiques du système digestif : ______ g/j.
1. Équilibre entre protéosynthèse et protéolyse : **~0 g/j** (cycle équilibré).
2. Absorption des AA alimentaires par l’intestin : **50-100 g/j**.
3. Sécrétions protéiques du système digestif : **~50 g/j**.
54
Quelle est la quantité totale d’acides aminés libres pouvant être apportés quotidiennement ?
Environ 150 g/j.
55
D’**où proviennent** les acides aminés libres utilisés par l’organisme ? (3)
Ils proviennent à la fois de l’**alimentation**, des **sécrétions digestives** et du **recyclage** des protéines corporelles.
56
1. Quelle est la valeur de référence pour un bilan azoté en équilibre ?
2. Quelles sont les valeurs correspondant à un bilan azoté négatif ? (Léger, modéré, sévère)
1. Un bilan azoté en équilibre est de 0 ± 2 g d'azote par 24 heures.
2. ---
Léger : –2 à –10 g d’azote par 24 h.
Modéré : –10 à –15 g d’azote par 24 h.
Sévère : ≤ –15 g d’azote par 24 h.
57
Dans quelles situations physiologiques le catabolisme des acides aminés a-t-il lieu ? (3)
1. Dégradation naturelle des protéines corporelles (muscles et autres tissus).
2. Excès d’acides aminés alimentaires par rapport aux besoins de l’organisme.
3. Jeûne, où l’organisme puise dans ses réserves.
58
Pourquoi dit-on que les deux voies cataboliques sont séparées mais interconnectées ?
Parce que l’élimination de l’azote et l’utilisation énergétique des squelettes carbonés (AaC) se déroulent dans des voies métaboliques distinctes, mais reliées par des cycles comme celui de l’urée et le cycle de Krebs.
59
Quels acides aminés possèdent une fonction amide ?
L’asparagine et la glutamine.
60
Quels sont les principaux tissus extra-hépatiques impliqués dans le catabolisme des acides aminés ? (6)
Les muscles, intestins, cerveau, os, peau, poumons, entre autres.
61
Quelles sont les principales étapes du catabolisme des acides aminés dans les tissus ? (1 et 2 dans tissus extra-hépatiques, 3 4 et 5 dans tissu hépatique)
1. Élimination du groupement amine (-NH₃⁺) par transamination, désamidation ou désamination.
2. Transport de l’ammoniaque vers le foie (80%) et les reins(20%) sous forme de glutamine ou d’alanine.
3. Élimination du NH₃⁺ dans le foie et les reins sous forme :
- D’urée (foie, via l’uréogenèse).
- D’ammoniaque (reins, via l’ammoniogenèse).
4. Excrétion de l’urée et de l’ammoniaque dans l’urine.
5. Utilisation ou élimination des squelettes carbonés des acides α-cétoniques :
- Décarboxylation (élimination irréversible).
- Utilisation dans le cycle de Krebs ou les voies anaboliques.
62
Le catabolisme hépatique des acides a-cétoniques, formés après enlèvement du groupement amine-NH3+, conduit à des produits finaux différents, nomme les.
1. En période active. (1)
2. En période de repos. (2)
3. En période de jeûne. (2)
4. Par amination ou transamination. (1)
1. Intermédiaires énergétiques (pyruvate, acétyl-CoA) en période active.
2. Acides gras (AG) et triglycérides (TAG) de réserve (lipogenèse) en période de repos.
3. Glucose (gluconéogenèse) et corps cétoniques (cétogenèse) en période de jeûne.
4. Acides aminés non essentiels par amination ou transamination.
63
Expliquer le processus de transamination, de désamination et de transformation des AaC dans le tissu hépatique.
1. Pendant la transamination, un groupement amine est transféré d’un acide aminé à un acide cétonique.
2. La désamination, surtout oxydative, est le mécanisme par lequel le groupement amine des acides aminés est libéré sous forme d’ammoniaque; il sera ensuite combiné au gaz carbonique pour former l’urée.
3. Pendant la modification des acides cétoniques, les acides cétoniques produits par transamination et désamination sont transformés en substrats énergétiques (glucose, acides gras, corps cétoniques).
Voir diapo 25, cours 3 pour mieux visualisé
64
Quelles sont les principales réactions enzymatiques permettant l’élimination du groupement amine (-NH₃⁺) des acides aminés ?
Transamination (via les transaminases).
Désamination oxydative (exemple : glutamate déshydrogénase, GDH).
Désamidation (exemples : glutaminase et asparaginase).
65
Quelle enzyme catalyse la désamination oxydative du glutamate ?
La glutamate déshydrogénase (GDH), qui libère NH₄⁺ et produit un α-cétoglutarate utilisable dans le cycle de Krebs.
66
ALAT:
1. C'est quoi?
2. Quel est l’autre nom de l’ALAT?
3. Quels sont les substrats utilisés par l’ALAT ?
4. Quelle est la réaction catalysée par l’ALAT dans le muscle ?
5. Quelle est la réaction catalysée par l’ALAT dans le foie ?
1. C'est l'alanine aminotransférase, une enzyme impliquée dans le métabolisme des acides aminés.
2. Elle est aussi appelée glutamate-pyruvate transaminase (GPT).
3. L’alanine (Ala) et le pyruvate.
4. Dans le muscle :
* Pyruvate + Glutamate → Alanine + α-cétonique
* L’alanine formée est ensuite transportée vers le foie.
5. Dans le foie :
* Alanine + α-cétoglutarate (αCG)→Pyruvate + Glutamate
* Le pyruvate peut être utilisé pour la gluconéogenèse, et le glutamate pour la désamination oxydative afin de libérer du NH₄⁺.
67
Quel est le rôle de l’ALAT dans le métabolisme énergétique ?
Elle permet le transport des groupements amines des muscles vers le foie sous forme d’alanine.
68
ASAT :
1. C'est quoi?
2. Quel est l’autre nom de l’ASAT?
3. Où se trouve principalement l'ASAT ? (2)
4. Quel est le rôle de l'ASAT dans le métabolisme des acides aminés ?
5. Quelle est la réaction catalysée par l’ASAT dans le foie ?
1. C'est l'aspartate aminotransférase, une enzyme impliquée dans le métabolisme des acides aminés.
2. Elle est aussi appelée glutamate - oxaloacétate transaminase (GOT).
3. L'ASAT est présente principalement dans le foie et les muscles.
4. L'ASAT catalyse la transamination entre l’aspartate et l’oxaloacétate.
5. Dans le foie, la réaction est :
Glutamate + Oxaloacétate → Aspartate + α-cétoglutarate
L’aspartate produit peut être utilisé dans la synthèse de protéines ou dans d’autres processus métaboliques.
69
Quelle est la fonction principale de l’ASAT dans l’organisme ?
Facilite les échanges de groupements amines entre l’aspartate et l’oxaloacétate.
70
Où se trouve principalement la glutamate déshydrogénase ?
Elle est principalement localisée dans les mitochondries des cellules.
71
Quel est le rôle des cofacteurs NAD+ et NADP+ dans la réaction de la GDH ?
Les cofacteurs NAD+ ou NADP+ sont nécessaires à l'oxydation du glutamate, permettant la conversion du glutamate en α-cétoglutarate et NH₄⁺ (ammonium).
72
Comment la réaction de la GDH est-elle régulée ?
(Réversible ?)
La réaction est réversible et modulée allostériquement par la charge énergétique de la cellule :
Si [ATP ou NADH+H+] est élevée, la réaction favorise la synthèse de glutamate (Glu) à partir de NH₄⁺ et α-cétoglutarate.
Si [ADP ou NAD+] est élevée, la réaction favorise la désamination du glutamate en NH₄⁺ et α-cétoglutarate.
73
Quelle est la différence de régulation de la GDH dans le foie (avec surplus en NAD+) et le muscle (avec surplus en NADH + H+) ?
Dans le foie, un surplus en NAD+ favorise la conversion du glutamate en α-cétoglutarate (et NH₄⁺).
Dans le muscle, un surplus en NADH+H+ favorise la formation de glutamate à partir de α-cétoglutarate et NH₄⁺.
74
Pourquoi la régulation de la GDH est importante ?
La régulation de la GDH **permet** à la cellule de maintenir un **équilibre** entre la production de glutamate pour diverses biosynthèses et l'élimination de l'ammoniaque sous forme de NH₄⁺, selon les besoins énergétiques de la cellule.
75
Quel est le rôle principal de la glutamate déshydrogénase (GDH) dans le muscle ?
Dans le muscle, la GDH permet de produire du glutamate (Glu).
76
Quel est le rôle de la GDH dans les reins et le foie ?
Permet de produire quoi à partir de aCG?
1. Dans les reins et le foie, la GDH aide à éliminer le groupement amine (-NH₃⁺) des acides aminés en excès, en convertissant le glutamate en NH₄⁺ (ammonium) dans les reins ou en urée dans le foie.
2. Elle permet aussi de produire de l'ATP à partir de l’α-cétoglutarate (αCG), un métabolite clé dans le cycle de Krebs.
77
Quelles sont les principales conséquences des désaminations des acides aminés ? (2)
1. Libération des ions ammoniums (NH₄⁺)
2. Formation des acides α-cétoniques
78
Quels sont les symptômes d’une hyperammoniémie (excès d'ammoniaque) ? (5)
**Tremblements
Troubles de l’élocution
Troubles de la vision**
**Coma**, voire **la mort** dans les cas graves, notamment lors de cirrhose sévère ou hépatite grave.
79
Quels sont les niveaux normaux de NH₄⁺ dans le sang chez un sujet sain ?
Entre 10 et 70 µg d'azote/100 mL de plasma sanguin.
80
Quelle réaction catalyse la glutamate déshydrogénase (GDH) ?
La GDH catalyse la conversion de glutamate (Glu) en α-cétoglutarate (αCG) et NH₄⁺ (ammoniaque).
81
Quel rôle joue le cycle de l’urée dans l’élimination de l’ammoniaque ?
Le cycle de l’urée transforme l’ammoniaque en urée, une forme moins toxique, qui est ensuite excrétée dans les urines.
82
Combien de pourcentage de l’azote urinaire total provient de l’uréogenèse hépatique ?
L’uréogenèse hépatique contribue à environ 80 % de l’azote urinaire total.
83
1. Comment l'azote est-il éliminé par les reins à partir de la glutamine (Gln) ?
2. Quelle proportion de l'azote urinaire total est éliminée sous forme de NH₄⁺ provenant de la glutamine ?
3. Dans quelles conditions cette proportion peut-elle augmenter ? (3)
1. L'azote libéré par la désamination de la glutamine (Gln) est éliminé par les reins sous forme de NH₄⁺ (ammonium).
2. Environ 20 % de l'azote urinaire total est éliminé sous forme de NH₄⁺ issu de la glutamine.
3. Cette proportion peut augmenter dans des circonstances cataboliques telles que :
Le jeûne
L’acidose métabolique
Les insuffisances hépatiques.
84
Qu'est-ce que la décarboxylation des AAC?
«Réaction chimique au cours de laquelle une molécule de dioxyde de carbone (CO2) est éliminée d'une molécule organique (comme AaC) portant un groupement acide carboxylique».
85
Quel est le rôle et la caractéristique (réversible?) de la décarboxylation des AAC?
Rôle : Dernière étape du catabolisme des AA, permettant leur dégradation définitive.
Caractéristiques : Réaction irréversible --> une fois l’acide α-cétonique décarboxylé, il ne peut plus être reconverti en acide aminé.
86
Comment la décarboxylation des AaC est-elle régulée? (2)
* Par les hormones (ex. : glucagon).
* Par l’alimentation (apport en protéines et en énergie).
87
C'est quoi le cycle de la glutamine?
«Cycle métabolique permettant de transporter la fonction amine des AA désaminés, sous forme de glutamine, des tissus formateurs vers les tissus excréteurs, les reins et le foie».
88
Dans le cycle de la glutamine, quelle est l'origine (tissus) de l'ammoniaque et comment est-ce qu'elle se déplace ?
Origine : Tissus producteurs de NH4+ (incluant cerveau et muscles)
Transporteur : Sous forme de glutamine
89
Dans le cycle de la glutamine, qu'elle est la destination de la glutamine (ammoniaque convertie)?
Le foie ou les reins (urines)
90
Quels sont les enzymes impliquées dans le cycle de la glutamine...
1. Dans les tissus formateurs (muscles, cerveau, poumons, etc..)? (3)
2. Dans les tissus excréteurs (reins et foie)? (1)
1.
o Les désaminases
o Les transaminases (ASAT et ALAT) et la GDH
o La glutamine synthétase
2.
o La glutaminase
91
Les désaminases produisent quoi? (2)
Des AaC et des ions NH4+
92
Les transaminases (ASAT et ALAT) et la GDH produisent quoi?
Du glutamate à partir de l’a-cétoglutarate (a-CG)
93
La glutamine synthétase produit quoi? Qui permet quoi?
De la glutamine (Gln) à partir du glutamate et des ions NH4+
Cela permet le transfert du NH4+ sous une forme non toxique vers le foie et les reins.
94
La glutaminase produit quoi?
Du glutamate (Glu) et du NH4+ à partir de la glutamine (Gln)
95
C'est quoi le but du cycle de la glutamine?
Élimination de l’ammoniaque:
o Les reins éliminent les ions NH4+ dans les urines
o Le foie utilise le Glu et les ions NH4+ pour former de l’urée qui sera transporté aux reins où il sera éliminé dans les urines
96
Il existe 2 principales voies d’élimination (de régulation) des ions ammoniums (NH4+) produits par le catabolisme des acides aminés dans toutes les cellules de l’organisme. Nomme les.
Cycle de la glutamine
Cycle de l'alanine-glucose
97
Dans le cycle de l'alanine-glucose, quelle est l'origine de l'ammoniaque et comment est-ce qu'elle se déplace ?
Origine : Les muscles squelettiques
Transport : Sous forme d’alanine
98
Dans le cycle de l'alanine-glucose, qu'elle est la destination de l'alanine (ammoniaque convertie)?
Le foie
99
C'est quoi le cycle de l'alanine-glucose?
«Cycle métabolique entre le foie et le muscle permettant aux muscles d’éliminer l’ammoniaque en transformant le pyruvate en alanine qui sera transporté au foie pour produire du glucose et de l’urée».
100
C'est quoi le but du cycle de l’alanine-glucose? Et pour quelle raison?
Élimination de l’ammoniaque au niveau des muscles.
o En effet, tout comme le Glu et la Gln, l’Ala participe aussi activement à l’élimination de la potentielle toxicité du NH4+ sanguin.
o Ce cycle permet de canaliser l’azote des AA des muscles vers l’alanine (Ala).
Raison: ALAT, utilise le pyruvate comme accepteur du groupement amine → Ala + AaC
101
Décrire les mécanismes d’élimination des ions ammoniums des tissus sous forme d’ammoniaque et d’urée par les reins.
1. Transformation en urée par le foie
o Dans les muscles et autres tissus, l’ammoniaque est transformé en glutamine (acide aminé transporteur de l’azote).
o La glutamine est transportée dans le sang jusqu’au foie, où elle est dégradée pour libérer de l’ammoniaque et du glutamate (grâce à la glutaminase).
o L’ammoniaque est ensuite converti en urée via le cycle de l’urée et éliminé par les reins dans l’urine.
2. Élimination directe sous forme d’ion ammonium (NH₄⁺) par les reins
o Une partie de la glutamine arrive aussi directement aux reins.
o Dans les cellules tubulaires rénales, la glutamine est transformée en ammoniaque (NH₃) et en glutamate, grâce à la glutaminase.
o L’ammoniaque capte un ion H⁺ pour devenir NH₄⁺ (ammoniaque), qui est excrété dans l’urine.
102
Comprendre l’importance du foie et des reins dans l’élimination des molécules d’ammoniaque produites par l’activité bactérienne intestinale sous forme d’urée.
1. Production d’ammoniaque dans les intestins
o Les bactéries intestinales décomposent les protéines dans l’intestin et produisent de l’ammoniaque (NH₃).
o Cette ammoniaque est absorbée dans le sang, principalement dans la dernière partie de l’intestin (l’iléon).
2. Le foie capte cette ammoniaque et la transforme en urée (qui est moins toxique).
3. L’urée circule dans le sang jusqu’aux reins.
4. Les reins filtrent l’urée et l’éliminent dans l’urine.
103
Expliquer les étapes du cycle de l'urée (5 étapes)
1. Formation du carbamoyl-phosphate
* L’ammoniaque (NH3) (1er NH2) est combinée avec le bicarbonate (HCO3) sous l’action de la carbamoyl-phosphate synthétase I, une enzyme mitochondriale.
* Cette réaction consomme 2 ATP et forme le carbamoyl-phosphate, qui est ensuite utilisé dans le cycle.
2. Formation de la citrulline
* Le carbamoyl-phosphate réagit avec l’ornithine pour former la citrulline grâce à l’ornithine carbamyltransférase.
* La citrulline est ensuite transportée de la mitochondrie vers le cytoplasme.
3. Formation de l’argininosuccinate
* La citrulline se condense avec l’aspartate (deuxième azote) (issu de la transamination de l’oxaloacétate).
* Cette réaction est catalysée par l’argininosuccinate synthétase, permettant la formation de l’argininosuccinate.
4. Formation de l’arginine et libération du fumarate
* L’argininosuccinate est clivé par l’argininosuccinate lyase, donnant naissance à l’arginine et au fumarate (qui rejoindra le cycle de Krebs via la navette malate-aspartate).
5. Hydrolyse de l’arginine en urée
* L’arginine est hydrolysée par l’arginase, ce qui produit de l’urée et régénère l’ornithine, qui retourne dans la mitochondrie pour recommencer un nouveau cycle.
* L’urée est ensuite libérée dans la circulation sanguine via les membranes du réticulum endoplasmique directement dans les citernes et transportée vers la veine sus-hépatique et ainsi les reins, où elle sera excrétée dans l’urine.
104
Après les étapes de transamination et de désamination, chaque AaC peut avoir 4 destinées au niveau hépatique. Nomme les.
Indices:
3 en cas d’excès en AA libres.
1 en cas des besoins ponctuels ou de carence en AA libres.
En cas d’excès en AA libres :
1. Il peut être oxydé dans le cycle de Krebs pour fournir de l’énergie (ATP) aux cellules hépatiques
* Après un repas riche en protéines, les AaC peuvent être oxydés dans le cycle de Krebs pour fournir de l’énergie (ATP) aux cellules hépatiques.
2. Il peut être transformé en intermédiaire métabolique du glucose, des corps cétoniques ou des lipides
3. Il peut être irréversiblement détruit, après décarboxylation
En cas des besoins ponctuels ou de carence en AA libres :
4,. Il peut être ré-aminé → synthèse d’AA non essentiels.
* AA identique ou un autre après modification
105
En cas de carence énergétique ou au cours d'un jeûne, le foie peut transformer les AaC en intermédiaires métaboliques qui peuvent être convertis en ... (2)
* En glucose par gluconéogenèse (à partir du pyruvate ou l’oxaloacétate)
* En corps cétoniques par cétogenèse (à partir de l’acétyl-CoA).
Glucose et corps cétoniques → libérés par le foie → captés par les tissus extra-hépatiques afin de combler leurs besoins énergétiques.
106
Au repos, les AaC en excès peuvent être convertis en AG par ___________ (à partir de l’acétyl-CoA) et être stockés sous forme de ____ dans les adipocytes.
lipogenèse
TAG
107
Certains AaC peuvent être ré-aminés et transformés en AA correspondants. Dans ce contexte, quels enzymes participent et pourquoi?
Dans ce contexte, les transaminases, la GDH et la glutaminase jouent un rôle très important car le glutamate est le principal donneur du groupe NH2 qui peut être transféré aux AAC pour former les AA correspondants par des réactions de transamination.
108
C'est quoi le but de la ré-amination des acides a-cétoniques?
Aller chercher les AA dont notre corps a besoin.
109
Les AA peuvent être transformés en acétyl-CoA ou en oxaloacétate, et peuvent être classés en AA soit glucogènes (glucoses) ou cétogènes (corps cétoniques). Nomme les AA glucogènes(13) et cétogènes(2), ainsi que ceux qui font partie des deux groupes(5).
Glucogènes : glucose
* Alanine (Ala)
* Arginine (Arg)
* Aspartate (Asp)
* Cystéine (Cys)
* Glutamate (Glu)
* Glutamine (Gln)
* Glycine (Gly)
* Histidine (His)
* Méthionine (Met)
* Proline (Pro)
* Sérine (Ser)
* Thréonine (Thr)
* Valine (Val)
Cétogènes: corps cétoniques
* Leucine (Leu)
* Lysine (Lys)
Les deux:
* Isoleucine (Ile)
* Phénylalanine (Phe)
* Tryptophane (Trp)
* Tyrosine (Tyr)
* Thréonine (Thr)
110
Comment les acides aminés peuvent-ils être classés selon leur métabolisme ?
Les acides aminés peuvent être classés en glucogènes, cétogènes ou mixtes en fonction de leurs produits de dégradation.
111
Qu’est-ce qu’un acide aminé glucogène ?
Un acide aminé glucogène est un acide aminé dont la dégradation mène à la formation d’intermédiaires du cycle de Krebs (pyruvate, α-cétoglutarate, fumarate, succinyl-CoA ou oxaloacétate) et qui peut donc être utilisé pour la néoglucogenèse et la production de glucose.
112
Quels sont les principaux intermédiaires du cycle de Krebs formés par les acides aminés glucogènes ? (5)
Pyruvate, α-cétoglutarate, fumarate, succinyl-CoA et oxaloacétate.
113
Quel est l’acide aminé glucogène le plus important ? Pourquoi ?
L’alanine (Ala), car elle est majoritairement impliquée dans la gluconéogenèse hépatique.
114
Qu’est-ce qu’un acide aminé cétogène ?
Un acide aminé cétogène est un acide aminé dont la dégradation aboutit à la formation d’acétyl-CoA ou d’acétoacétyl-CoA, qui sont des précurseurs des corps cétoniques et de la lipogenèse.
115
Pourquoi les acides aminés glucogènes participent-ils peu à la cétogenèse ?
Parce qu’ils sont majoritairement convertis en glucose et non en acétyl-CoA ou en corps cétoniques.
116
Quel est le rôle de l’alanine dans le transport des groupements aminés ?
L’alanine transporte l’azote sous forme de groupement aminé du muscle vers le foie, évitant ainsi l’accumulation d’ammoniac toxique dans le muscle.
117
Que se passe-t-il lorsque l’alanine atteint le foie ?
L’alanine est convertie en pyruvate et glutamate par transamination avec l’α-cétoglutarate.
118
Le glutamate est convertie en quoi par la GDH?
Le glutamate peut être converti en α-cétoglutarate et NH4⁺.
119
Comment l’activité bactérienne intestinale contribue-t-elle à l’augmentation de l’ammoniaque ?
Par désamination des protéines alimentaires et celles sécrétées par l’intestin, et par l’action de l’uréase bactérienne, qui libère de l’ammoniaque.
120
Où s’effectue l’absorption de l’ammoniaque intestinal ?
Principalement dans l’iléon de l’intestin grêle.
121
Définir le cycle de l'urée.
«Voie métabolique qui permet d’éliminer de l’organisme les excès d’azote d’origine endogène ou exogène par détoxication de l’ammoniaque (NH4+) sous forme d’urée».
122
Vrai ou Faux
La toxicité de l’urée est environ 100000 fois plus faible que celle de l'ammoniaque. C’est pourquoi notre organisme se permet d’investir 3 moles d’ATP par mole d’urée formée.
Vrai
123
Quels sont les principaux transporteurs de groupements amines vers le foie ? (3)
Glutamate (Glu), Glutamine (Gln) et Alanine (Ala).
124
Quel est le rôle des processus de transamination et de désamination dans la formation de l’urée ?
Ils permettent de transférer et de libérer les groupements amines sous forme de NH4⁺, qui sera ensuite intégré dans le cycle de l’urée.
125
Quelles sont les deux sources principales des atomes d’azote éliminés dans l’urée ?
Le NH4⁺ tissulaire, transporté par la glutamine et l’alanine (via le cycle de la glutamine et le cycle alanine-glucose).
L’aspartate, formé par transamination de l’oxaloacétate dans le foie.
126
Quelle est l’origine de l’atome de carbone dans l’urée ?
Il provient du CO2 libéré par le métabolisme oxydatif hépatique.
127
Vrai ou Faux
En plus de l’Ala et la Gln, les cellules hépatiques captent et catabolisent les AA circulants et alimentaires en excès pour les désaminer et produire de l’urée.
Vrai
128
Vrai ou Faux
Le squelette hydrocarboné des AaC restants sont perdus.
Faux
Le squelette hydrocarboné des AaC restants ne sont pas perdus mais utilisés pour la synthèse de glucose.
129
Le 2/5 du cycle de l'urée se déroule où?
Il se déroule dans le foie mais seulement 2/5 réactions ont lieu dans la mitochondrie
130
Le cycle de l'urée requiert la présence de deux systèmes de transport, nomme les
Antiport ornithine-citrulline
Antiport aspartate-glutamate
131
Vrai ou Faux
Les enzymes du cycle de l'urée se répartissent entre la matrice mitochondriale, le cytoplasme et les membranes du RE. De plus, la glutamine transporte en continu, la plupart de l'azote des tissus jusqu'aux mitochondries des cellules du foie.
Vrai
132
Quel est l'effecteur positif du cycle de l'urée ?
Le N-acétyl-glutamate est l'effecteur positif du cycle de l'urée.
133
Comment est produit le N-acétyl-glutamate ? Quelle enzyme?
Il est synthétisé à partir du glutamate et de l'acétyl-CoA par une enzyme spécifique : la N-acétylglutamate synthétase.
134
Quelle enzyme est activée par le N-acétyl-glutamate ?
Il active allostériquement la **carbamyl-phosphate synthétase I (CPS I)**, qui catalyse la première étape du cycle de l'urée (fournit le premier azote).
135
Quel métabolite, lorsqu'en excès, inhibe une enzyme du cycle de l'urée, l'arginase ?
L’ornithine en excès dans le cytosol inhibe l’arginase.
136
Quelle est la conséquence d’une inhibition de l’arginase pour le cycle de l'urée?
L'inhibition de l'arginase ralentit la formation d'urée, empêchant ainsi la conversion de l'arginine en urée et ornithine.
137
Bilan global du cycle de l'urée:
1. Quels sont les substrats nécessaires pour former une molécule d’urée ? (3)
2. Combien d’ATP sont consommés dans le cycle de l'urée ?
3. Quels sont les principaux produits du cycle de l’urée ? (2)
1. Un ion NH4⁺ (apporté par la glutamine ou l’alanine), une aspartate, et un ion bicarbonate (HCO₃⁻).
2. Trois ATP sont consommés pour produire une molécule d’urée.
3. Une molécule d’urée et une molécule de fumarate.
138
Quel est le lien entre le fumarate et le glucose ?
Le fumarate, produit dans le cycle de l’urée, peut être converti en malate, puis en oxaloacétate, qui peut servir à la néoglucogenèse pour produire du glucose.
139
Quel autre cycle métabolique contribue à la production de glucose ?
Le cycle alanine-glucose, où le pyruvate (issu de l’alanine) est utilisé pour la néoglucogenèse dans le foie.
140
Quelle est la source intestinale des ions NH4⁺ ? (2)
Les ions NH4⁺ d’origine intestinale proviennent de la **protéolyse** et de la **flore bactérienne**, puis sont absorbés dans la circulation portale et transportés vers le foie.
141
Comment le cycle de l’urée est-il régulé ?
Il est autorégulé pour maintenir l’homéostasie des acides aminés et éviter l’accumulation toxique d’ammoniac.
142
Comment le cycle de l’urée est-il couplé à la production de glucose ?
Le fumarate et l’alanine permettent le couplage de l’uréogenèse avec la gluconéogenèse hépatique, favorisant ainsi la production de glucose à partir des intermédiaires métaboliques.
