Métabolisme des acides aminés Flashcards
Vrai ou faux? Tout converge vers le cycle de Krebs.
Vrai.
Que sont les acides aminés?
Les acides aminés, en plus d’être les unités monomériques des protéines, sont des métabolites énergétiques et des précurseurs de composés azotés dont l’hème, les nucléotides et les coenzymes nucléotidiques.
Les acides aminés sont classés en 2 groupes. Quels sont-ils?
Essentiels : doivent être présents dans l’alimentation. Si consommés en excès, ils ne sont pas mis en réserve ni excrétés mais plutôt transformés en intermédiaires métaboliques comme le pyruvate, l’a-cétoglutarate et l’oxaloacétate.
Non essentiels : synthétisés à partir de précurseurs métaboliques.
Les acides aminés sont précurseur pour la formation de quoi?
Les acides aminés sont des précurseurs pour la synthèse du glucose, des acides gras et des corps cétoniques.
Vrai ou faux? On peut faire du glucose à partir des acides aminés.
Vrai.
Vrai ou faux? Les acides aminés sont des carburants métaboliques.
Vrai.
Quels tissus ont une certaine capacité de synthèse des acides aminés?
Tous les tissus ont une certaine capacité de synthèse des acides aminés non-essentiels et de remodelage d’acides aminés.
Quel est le principal site du métabolisme de l’azote?
Le foie est le principal site du métabolisme de l’azote (cycle de l’urée).
En période d’excédents alimentaires, qu’est-ce qu’il arrive avec le foie avec l’azote?
En période d’excédents alimentaires, l’azote (sous forme d’ammoniac) potentiellement toxique provenant de la dégradation des acides aminés est éliminé par transamination, désamination, et formation de l’urée. Les squelettes de carbone restants sont généralement conservés sous forme de glucides par l’intermédiaire de la gluconéogenèse ou sous forme d’acide gras par les voies de synthèse des acides gras.
La digestion des protéines alimentaires se fait où?
Dans l’intestin et un peu dans l’estomac aussi.
Que se passe-t-il avec les acides aminés en excès de ceux requis pour la biosynthèse protéique?
Les acides aminés en excès de ceux requis pour la biosynthèse protéique ne peuvent pas être entreposés ni excrétés. Ils sont plutôt utilisés comme carburant métabolique.
Que se passe-t-il avec les protéines mal repliées ou endommagées?
Les protéines mal repliées ou endommagées doivent également être dégradées (suite à leur ubiquitination).
Qu’est-ce qui représente un apport continu en acides aminés dans la cellule?
La digestion des protéines alimentaires dans l’intestin et leur dégradation en acides aminés dans les cellules représente un apport continu en acides aminés dans la cellule. Les protéines alimentaires sont une source vitale d’acides aminés, particulièrement les protéines qui contiennent des acides aminés essentiels.
Comment se passe le processus dégradation des protéines?
La digestion des protéines débute dans l’estomac où l’environnement acide favorise la dénaturation.
Les protéines dénaturées deviennent davantage accessibles aux protéases dont la pepsine, une protéase de l’estomac qui est active à pH de 2. Les protéines dénaturées sont alors dégradées en polypeptides.
La dégradation se poursuit dans l’intestin. Le pancréas sécrète une variété d’enzymes protéolytiques dans l’intestin. Ces enzymes dégradent les polypeptides en acides aminés et en di- et tripeptides.
D’autres enzymes protéolytiques localisées dans la membrane cellulaire, dont l’aminopeptidase N, participent également à la dégradation.
Une fois les protéines dégradées en acides aminés, di-peptides et tri-peptides dans l’estomac, où vont-ils?
Les acides aminés de même que les di- et tripeptides sont transportés dans les cellules intestinales pour ensuite être relâchés dans la circulation sanguine pour être transportés et absorbés par les autres tissus.
Combien y a-t-il d’acides aminés en circulation comparé aux di et tri-peptides?
Il y a presque seulement des acides aminés en circulation.
Vrai ou faux? La demi-vie des protéines (« turnover »), la dégradation et resynthèse de protéines, se produit en permanence dans la cellule.
Vrai.
Comment caractériser la durée de vie des protéines?
Certaines protéines sont très stables alors que d’autres ont une courte vie, particulièrement celles qui participent à la régulation du métabolisme énergétique.
Les cellules doivent éliminer quelles protéines? Pourquoi est-ce important de les éliminer?
Les cellules doivent également éliminer les protéines défectueuses suite à des erreurs de traduction ou de repliement.
Des protéines normales au départ peuvent devenir endommagées ou être altérées avec le temps.
Il est important d’éliminer ces protéines puisque des pathologies, dont certaines formes de la maladie de Parkinson et de Huntington, sont causées par l’agrégation anormale de protéines.
Quelles sont les enzymes qui dégradent les protéines endommagées?
Les peptidases.
Le processus de dégradation des acides aminés converge vers quoi?
Comme les voies de dégradation des glucides et des acides gras, le processus de dégradation des acides aminés converge également vers le métabolisme central où le squelette de carbone de la plupart des acides aminés est dirigé vers le cycle de Krebs.
Quelle est la distinction importante à faire entre la dégradation des acides aminés et les autres processus cataboliques? Qu’est-ce que cela change?
Une distinction importante entre la dégradation des acides aminés et les autres processus cataboliques est la présence d’un groupement aminé.
Ainsi, la voie de dégradation des acides aminés inclut une étape clé au cours de laquelle le groupement aminé est séparé du squelette de carbone ➛ désamination.
Le groupement aminé sera dirigé vers le cycle de l’urée.
Quelles sont les 2 étapes de la dégradation classique des acides aminés?
- Désamination (retrait du groupement aminé), où le groupement aminé donne de l’ammoniac ou bien forme le groupement aminé de l’aspartate.
- Transformation des squelettes carbonés des acides aminés (les acides a-cétoniques formés par désamination) en intermédiaires métaboliques.
La dégradation des acides aminés commence toujours par quoi? Cela conduit à quoi?
Dégradation des acides aminés commence toujours par le départ du groupement α-aminé
Conduit à :
• L’excrétion de l’azote en excès.
• La dégradation du squelette carboné restant ou sa transformation en glucose.
Quel est le principal produit d’excrétion azoté chez les mammifères terrestres?
C’est l’urée.
Comment est synthétisé l’urée?
L’urée est synthétisée à partir d’ammoniac et d’aspartate qui eux proviennent principalement du glutamate, produit de la plupart des réactions de désamination.
Quel est le produit le plus fréquent des réactions de désaminations?
C’est le glutamate. Tout converge vers le glutamate.
La plupart des acides aminés sont désaminés par quoi?
Transamination, qui est le déplacement du groupement amine.
Qu’est-ce que la transamination? Par quoi est-elle catalysée? Quel est l’accepteur de groupement amine?
C’est le transfert du groupe aminé à un acide a-cétonique pour donner l’acide α-cétonique correspondant à l’acide aminé de départ et un nouvel acide aminé.
Catalysée par des aminotransférases (ou transaminases).
L’accepteur de groupement amine le plus fréquent est l’a-cétoglutarate ce qui conduit à la formation de glutamate comme nouvel acide aminé
Quel est le produit de toute transamination?
C’est le glutamate, car c’est le substrat sur lequel il y a un transfert est l’α-cétoglutarate.
Les réactions des aminotransférases se font en 2 étapes. Quelles sont-elles?
- Le groupement aminé d’un acide aminé est transféré sur l’enzyme, ce qui donne l’acide a- cétonique correspondant et l’enzyme aminée :
acide aminé + enzyme = acide a-cétonique + enzyme—NH2 - Le groupement aminé est ensuite transféré à l’acide cétonique accepteur (ex. l’a-cétoglutarate»_space;> oxaloacétate) ce qui donne comme produit un nouvel acide animé (ex. glutamate»_space;> aspartate) et régénère l’enzyme :
a-cétoglutarate + enzyme—NH2 = enzyme + glutamate
oxaloacétate + enzyme—NH2 = enzyme + aspartate
Les aminotransférases utilisent quelle coenzyme? Qu’est-ce que cela leur permet de faire? Comment sont-ils liés ensembles?
Pour accepter le groupement aminé, les aminotransférases utilisent une coenzyme à groupement aldéhyde, le pyridoxal-5’-phosphate (PLP), un dérivé de la pyridoxine (vitamine B6).
Le PLP est lié à l’enzyme par covalence via une base de Schiff (imine).
Il existe des aminotransférases pour quels acides aminés?
Il existe des aminotransférases pour tous les acides aminés sauf la thréonine et la lysine.
Comment expliquer la spécificité des aminotransférases? Les groupements aminés sont destinés à la formation de quoi?
Elles ont des spécificités différentes pour la première étape de la réaction (presque chaque acide aminé possède son aminotransférase).
Cependant pour la seconde étape de la réaction, la plupart des aminotransférases n’accepte que l’a-cétoglutarate ou, à un degré moindre, l’oxaloacétate ce qui conduit à la formation de glutamate ou d’aspartate.
Les groupements aminés de la plupart des acides aminés sont par conséquent destinés à la formation de glutamate ou d’aspartate qui sont eux-mêmes interconvertis par la glutamate-aspartate aminotransférase:
glutamate + oxaloacétate = a-cétoglutarate + aspartate
Quel est le rôle de la glutamate-aspartate aminotransférase?
Les groupements aminés de la plupart des acides aminés sont par conséquent destinés à la formation de glutamate ou d’aspartate qui sont eux-mêmes interconvertis par la glutamate-aspartate aminotransférase:
glutamate + oxaloacétate = a-cétoglutarate + aspartate
Cela a lieu pour éviter d’avoir trop de glutamate.
Dans le cycle glucose-alanine, quel est l’acide aminé produit? Où sera-t-il transporté et pourquoi?
C’est l’alanine qui est libère dans la circulation sanguine et transporté au foie où après transamination il forme du pyruvate qui sera utilisé dans la gluconéogénese. Le glucose formé retourne aux muscles où après glycolyse il donne du pyruvate.
Dans le cycle glucose-alanine, qu’est-ce que les aminotransférases musculaires acceptent?
Un groupe d’aminotransférases musculaires acceptent le pyruvate comme acide α-cétonique substrat (étape 2 de la transamination).
Le cycle glucose-alanine assure quoi? Quel est l’effet secondaire?
Le cycle glucose-alanine assure ainsi le transport de l’azote du muscle au foie.
L’effet secondaire est la génération de glucose, donc c’est une système doublement gagnant.
Dans le cycle glucose-alanine, le groupement amine forme quoi?
Le groupement aminé forme de l’ammoniac ou de l’aspartate utilisé dans le cycle de l’urée
Que se passe-t-il en cas de jeûne extrême avec le cycle glucose-alanine?
En cas de jeûne extrême, le glucose formé par cette voie dans le foie est aussi utilisé par les autres tissus périphériques ce qui arrête le cycle.
Dans ces conditions, le groupement aminé et le pyruvate proviennent tous les 2 de la dégradation des protéines musculaires permettant ainsi la formation de glucose pour d’autres tissus (rappel: les muscles ne font pas de gluconéogenèse).
Le glucose ne retourne pas au muscle mais reste dans la circulation sanguine pour maintenir la glycémie.
Vrai ou faux? La transamination est une désamination en soi.
Faux. La transamination n’est PAS une désamination en soi.
Quand est-ce que s’effectue la désamination? Par quoi est-elle catalysée? Qu’est-ce que cette réaction nécessite?
La désamination s’effectue dans un deuxième temps via une réaction catalysée par la glutamate déshydrogénase (GDH) où le glutamate subit une désamination oxydative avec formation d’ammoniac.
Cette réaction nécessite du NAD+ ou du NADP+ (une des rares enzymes qui peut utiliser l’un ou l’autre) comme agent oxydant et régénère l’a-cétoglutarate qui pourra être utilisé dans d’autres réactions de transamination.
Dans quels organes est-ce que la glutamate déshydrogénase est présente?
Majoritairement dans le foie et à un moindre niveau dans les reins.