Les acides aminés Flashcards
Quelles sont les sources d’acides aminés ?
A côté des 2 autres grandes sources d’énergie = les HDC et les AG libres, il y a une 3ème source d’énergie pour les cellules = les acides aminés.
Il n’y a pas de stock d’aa libres dans la cellule, tous les aa sont incorporés dans des protéines.
On distingue 3 sources d’acides aminés :
- Les protéines alimentaires dirigées vers le foie via la veine porte
- Le turn-over des protéines cellulaires : tous les composants de notre organisme ont un temps de demi-vie limité : après un certain temps, ces composants dont des protéines sont détruits par protéolyse et reconstruits en de nouvelles protéines.
- En cas de jeun prolongé il y a surtout protéolyse musculaire et un peu hépatique car ces 2 organes = très riches en protéines et donc en énergie.
Où trouve-t-on les protéines ?
Les protéines = ingérées dans le bol alimentaire, elles sont digérées en aa par différentes protéases et peptidases : ex : la pepsine, …
Ces protéines alimentaires se retrouvent dans la lumière du TD et passent la barrière intestinale pour se retrouver dans la veine porte au bout de laquelle il y a le foie.
Les hépatocytes vont alors capter les aa issus de la digestion.
Comment se passe le catabolisme des acides aminés ?
- Les aa sont dans le cytosol des hépatocytes et ils vont y réagir avec l’alpha-cétoglutarate = intermédiaire du cycle de Krebs.
- Le groupe amine porté par tous les aa sera transféré sur l’alpha-cétoglutarate pour former le glutamate. Cette réaction = catalysée par une amino-transférase en présence d’un cofacteur = le PLP.
- Ce qui reste de l’aa = le squelette carboné = l’alpha-céto-acide = dérivé de la désamination des aa. Cette réaction se fait à un ΔG°’ = proche de 0 : ça se produit donc aussi facilement de la D vers le G que de la G vers la D.
- Ce squelette carboné va rentrer dans la mitochondrie et être catabolisé dans des intermédiaires du cycle de Krebs et en fonction de la condition physiologique, ces acides aminés serviront :
- Soit à produire de l’ATP si ingestion d’un bol alimentaire riche en protéines
- Soit en AG libres ou en TG : s’il y a un excès d’aa = lipogenèse hépatique.
- A l’état de jeun, les squelettes carbonés peuvent rentrer dans la synthèse du glucose, entrainant la
gluconéogenèse, ou alors dans la synthèse des corps cétoniques = la cétogenèse.
Quel est le devenir du glutamate ?
Il sera transporté dans la matrice mitochondriale où il sera retransformé en alpha-cétoglutarate pour libérer l’ion ammonium dans la matrice mitochondriale.
L’alpha-cétoglutarate va réintégrer le cycle de Krebs et selon la condition physiologique de l’organisme :
- S’il est nourrit : production d’ATP
- A jeun : production de glucose via la gluconéogenèse.
Qu’est-ce que les transamminases ?
Les transaminases = marqueurs sériques importants :
Les transaminases sont essentiellement présentes dans : les fibres musculaires et les hépatocytes. Elles doivent logiquement y rester et ne passer que très faiblement dans la circulation sanguine.
S’il y a une atteinte des fibres musculaires/une altération de la survie des hépatocytes, il y aura mort cellulaire : rupture de la membrane plasmique et libération de ces enzymes dans la circulation sanguine donc ↑dans la circulation sanguine des taux de transaminases.
Quelles enzymes sont libérées lors d’infarctus du myocarde ?
En cas d’infarctus du myocarde : il y a une séquence rigoureuse d’enzymes libérées dans la circulation dont la 1ère = la créatine kinase, 2ème = l’aspartate transaminase, 3ème = l’ALT et 4ème = la lactate DH.
Mesurer ces 4 enzymes permet sans grande précision d’estimer le moment où a eu lieu l’infarctus du myocarde.
Qu’est-ce que la pyridoxine ?
La pyridoxine = précurseur du pyridoxal phosphate = vitamine B6 : c’est une vitamine hydrosoluble dont la fonction = la stabilisation des intermédiaires réactionnels.
Elle intervient entre autre dans le métabolisme des aa, dans les réactions de racémisation des aa = transformation d’isomères R en L.
Mais elle intervient aussi dans les réactions de transamination et dans les réactions de décarboxylation.
Quel est le devenir des ions ammonium et des groupes amines dans les tissus extra-hépatiques ?
Il y a un système de transport faisant intervenir la glutamine = le transporteur d’ions ammonium qui va transporter les ions ammoniums de tous les tissus extra-hépatiques (y compris dans le muscle squelettique) vers le foie.
NB : dans le muscle il y a un 2ème transport = l’alanine car le muscle = un endroit très riche en protéines et le 1er système de transport ne suffit pas à amener tous les ions ammonium du muscle vers le foie.
Les ions ammoniums = rapatriés depuis toutes les cellules du corps vers la mitochondrie des hépatocytes.
Ils y formeront de l’urée qui sera libérée dans la circulation sanguine par les hépatocytes et sera éliminée par voie urinaire.
Quel est le mode d’action via le 1er transporteur d’ammonium ?
- L’aa présent dans le tissu extra-hépatique libère un ion ammonium et un squelette carboné.
- Cet ion ammonium va réagir avec le gamma-glutamyl-P pour former de la glutamine.
- Ce gamma-glutamyl-P résulte de l’ajout d’un P sur le glutamate par la glutamine synthétase en présence d’ATP qui donne son 3ème P au glutamate.
- Le gamma-glutamyl-P incorpore l’ion ammonium et forme, avec libération du P, de la glutamine.
- Cette glutamine = libérée des tissus extrahépatiques dans la circulation sanguine et gagne le foie.
- Dans le foie, elle est retransformée en glutamate et en ion ammonium.
- Cet ion ammonium rejoindra la matrice mitochondriale.
Quel est le mode d’action via le 2ème transporteur d’ammonium ?
- Les aa présents dans la fibre musculaire seront transformés en NH4+ = ion ammonium et
en squelette carboné. - Cet ion NH4+ va réagir avec l’alpha-cétoglutarate pour former du glutamate dans le muscle.
- Le glutamate va réagir avec le pyruvate pour former de l’alpha-cétoglutarate et de l’alanine.
Il y a donc transfert du groupe amine du glutamate sur le pyruvate pour former de l’alanine. - Cette alanine servira de transporteur sanguin pour l’ion ammonium.
- Pour cela elle est déversée à partir du muscle squelettique dans la circulation sanguine et elle gagne ainsi le foie.
- Elle est captée dans les hépatocytes, réagit avec l’alpha-cétoglutarate et libère du
pyruvate et du glutamate. - Le glutamate va gagner la mitochondrie de l’hépatocyte et va libérer son ion ammonium qui servira à la synthèse d’urée.
L’urée = synthétisée dans la mitochondrie des hépatocytes, libérée dans la circulation sanguine et éliminée par voie urinaire. - Le pyruvate libéré dans l’hépatocyte = un des précurseurs/substrat de la gluconéogenèse participant à la synthèse de glucose dans l’hépatocyte.
- Le glucose gagne la circulation sanguine puis le muscle.
- Dans le muscle il sera transformé en pyruvate dans la glycolyse ou servira à la synthèse de glycogène : il y a donc un cycle glucose-alanine qui s’établit entre le muscle et le foie.
On parle aussi de cycle de Cahill = actif lors du jeun prolongé durant lequel la gluconéogenèse = active à partir du pyruvate provenant de l’alanine qui provient du tissu musculaire. - Finalement, tous les ions ammonium vont converger vers la mitochondrie des hépatocytes.
A quoi sert l’ammonium selon les espèces ?
Chez les vertébrés aquatiques vivant dans l’eau, l’ammonium = simplement libéré dans le milieu extracellulaire et donc dans l’eau qui les entourent : l’ammonium est ainsi dilué.
Chez la plupart des vertébrés terrestres, 2 molécules d’ammonium vont former, au cours du cycle de l’urée, une molécule d’urée.
Chez les reptiles/oiseaux : les ions ammoniums participeront à la synthèse d’acide urique qui sera aussi déversé dans le circulation sanguine et éliminé par les voies urinaires.
Quels sont les possibilités d’apports en acides aminés ?
- Les acides aminés d’origine alimentaire
- Les acides aminés d’origine du turn-over hépatique
- Les acides aminés d’origine de protéolyse partielle des protéines hépatiques en cas de jeun.
Comment les aa d’origine alimentaire deviennent du glutamate ?
Ils réagissent dans le cytosol avec l’alpha-cétoglutarate et forment un squelette carboné et du glutamate.
Ensuite, le glutamate rentre dans la mitochondrie hépatique.
Comment les aa issus des tissus extra-hépatiques deviennent du glutamate ?
Il y a combinaison de l’ion ammonium dans la glutamine qui sert ainsi de transporteur sanguin d’ammonium.
La glutamine = captée par les hépatocytes, elle passe dans la matrice mitochondriale et est catabolisée en glutamate et en ions ammoniums par la glutaminase.
Il y a ainsi production d’ions ammoniums dans la matrice mitochondriale.
Comment les aa issus des muscles deviennent du glutamate ?
À partir du muscle, l’alanine sert de transporteur d’ions ammoniums.
Ensuite, une fois la circulation sanguine quittée et le cytosol de l’hépatocyte rejoint, il y a transformation de l’alanine en glutamate et en alpha-cétoglutarate.
Le glutamate pénètre dans la matrice mitochondriale.
