Métabolisme des acides aminés Flashcards
Pourquoi la tyrosine est-elle difficile à classifier entre les acides aminés essentiels ou non?
Elle est synthétisée à partir de phénylalanine qui est elle essentielle.
Où sont synthétisés les acides aminés?
Tous les tissus ont une certaine capacité mais le foie est le site principal puisque c’est là que se déroule le cycle de l’urée.
Qu’est-ce qui se passe avec les acides aminés consommés en excès?
Ils ne peuvent être stockés ni excrétés. Ils servent donc de carburant.
En plus des enzymes pancréatiques et gastriques, qu’est-ce qui participe à la dégradation des protéines?
L’aminopeptidase N, carbamdans la membrane cellulaire.
Sous quelles formes les cellules peuvent-elles absorber les acides aminés?
Seuls, ou sous forme de di-tripeptides.
Pourquoi est-il important de dégrader efficacement les protéines?
Car l’accumulation de protéine usées ou défectueuses est à la base de pathologies.
Quelle est la première étape de la dégradation d’un acide aminé?
La désamination. Le groupement amine passe vers le cycle de l’urée.
Que se passe-t-il avec le groupement amine lors de la désamination?
Il est transféré à un accepteur (une cétone), qui devient un acide aminé. L’acide aminé devient un acide alpha-cétonique.
Souvent, il s’agit de l’alpha-cétoglutarate et du glutamate ou moins fréquemment de l’oxaloacétate et de l’aspartate.
Les transaminases catalysent le transfert du groupement amine lors de la désamination. Qu’est-ce que les caractérise?
Il y en a une par acide aminé sauf lysine et thréonine. Elles prennent l’amine sur elles pour le transférer.
Quel cofacteur est nécessaire aux transaminases?
Le PLP (dérivé B6).
Comment équilibrer les concentrations d’aspartate et de glutamate après les transaminations?
Ils ont leur propre transaminases.
Oxaloacétate + glutamate a-cétoglutarate + aspartate
Quelles aminotransférases ont la particularité d’accepter le pyruvate comme acide a-cétonique accepteur?
Les transaminases musculaires. Cela produit l’alanine.
Qu’est-ce que le cycle glucose-alanine?
Un cycle par lequel l’alanine formé par la transamination passe des muscles vers le foie. Là-bas, il est rétransformé en pyruvate qui sert à la gluconéogénèse et retourne aux muscles.
Quelle est la fonction du cycle glucose-alanine?
Transporter l’azote des muscles vers le foie.
Pourquoi le cycle glucose-alanine est-il arrêté en cas de jeûne?
Car le glucose néoformé est utilisé par d’autres tissus périphériques. Rappelons-nous que les muscles ne font pas de gluconéogénèse.
Une fois le glutamate dans le foie, il doit être désaminé. Quelle enzyme catalyse la réaction?
La glutamate déshydrogénase qui requiert NADP+ ou NAD+. On retrouve l’a-cétoglutarate et un NH4+ est libéré.
Quelles molécules ont un effet allostérique sur la GDH? Quel est cet effet?
Activée par NAD+, ADP et leucine (manque d’énergie).
Inhibée par NADH et GTP.
Sous quelle forme l’azote est-elle excrétée chez les humains et autres vertébrés?
L’urée.
Quel est le coût du cycle de l’urée?
3 ATP deviennent 2 ATP et 1 AMP + PPi
D’où proviennent les deux molécules d’azote qui forment l’urée? Le carbone?
De l’aspartate et de l’ammoniac (produit par le GDH). Le carbone provient du bicarbonate.
Où se déroule le cycle de l’urée?
2 réactions mitochondriales et 3 cytosoliques.
La 1ère étape du cycle de l’urée catalyse la condensation irréversible de l’ammoniac et du bicarbonate en carbamyl phosphate. Quelle enzyme la catalyse?
La carbamyl phosphate synthase-I (CSP-I), au prix de 2 ATP.
L’ornithine transcarbamylase agit à la 2e étape du cycle de l’urée. Que catalyse-t-elle?
Le transfert du carbamyl sur l’ornithine, donnant la citrulline.
Comment obtient-on la citrulline?
On transfère le carbamyl sur l’ornithine, dans la mitochondrie.
Comment la citrulline est-elle transférée hors de la mitochondrie pour l’étape 3 du cycle de l’urée?
Le transporteur est peu caractérisé. Il y a un antiport citrulline-ornithine.
À quelle étape est condensé le 2e atome d’azote? Par quelle enzyme?
À la 3e étape, par l’arginosuccinate synthase. Cela nécessite 2 équivalents ATP (AMP+PPi).
À l’étape 4, quelle enzyme scinde l’arginosuccinate en quelles molécules?
L’arginosuccinase, et on retrouve le fumarate et l’arginine.
Le fumarate créé à l’étape 4 est changé en malate puis en oxaloacétate. Quel cycle intervient à ce moment?
Ce sont les enzymes de Krebs qui s’en chargent. La fumarase transforme le fumarate en malate, puis la malate déshydrogénase fait apparaître l’oxaloacétate.
L’oxaloacétate obtenue dans le cycle de l’urée peut servir à quoi?
Dans la gluconéogénèse.
L’arginine synthétisée à l’étape 4 est hydrolysée en quelles molécules?
Urée et ornithine (qui revra retourner dans la mitochondrie).
Quelle est l’enzyme qui hydrolyse l’arginine à l’étape 4 du cycle de l’urée?
L’arginase.
Combien ‘‘coûte’’ globalement le cycle de l’urée?
3 ATP mais 4 équivalents ATP.
Comment le cycle de l’urée est-il régulé?
À l’étape 1, l’enzyme carbamyl phosphate synthase-I est activée par la N-acétylglutamate qui augmente lorsque les désaminations sont nombreuses.
Qu’est-ce qui régule la concentration en N-acétylglutamate?
Ce métabolite est formé à partir de glutamate et d’acétyl-CoA par la N-acétylglutamate synthase, il indique que le cycle doit être activé puisque les désaminations sont nombreuses.
Quels sont les 7 intermédiaires de Krebs qui peuvent être formés par le catabolisme des acides aminés?
Pyruvate, oxaloacétate, fumarate, acétyl-CoA, acétoacétate, succinyl-CoA et a-cétoglutarate.
Quels acides aminés sont précurseurs du pyruvate?
Thréonine, alanine, cystéine, sérine, glycine. (GTA: Sérine Championships)
Pourquoi hésite-t-on à placer le tryptophane dans les précurseurs du pyruvate?
Car un de ses produits de dégradation est l’alanine, qui elle peut être changée en pyruvate.
Les acides aminés qui forment le pyruvate sont-ils glucoformateurs ou cétogènes?
Ils peuvent être un OU l’autre.
Comment transforme-t-on la cystéine en pyruvate?
On doit retirer le soufre (différentes voies).
Comment transformer l’alanine en pyruvate?
Par transamination (alanine aminotransférase, comme cycle glucose-alanine).
Comment transforme-t-on la glycine en pyruvate?
Par le complexe de clivage de la glycine, qui devient sérine pour être déshydratée.
À quoi ressemble le complexe de clivage de la glycine?
Ressemble un peu au PDH. Nécessire THF et a une déshydrogénase à FAD, NAD+ dépendante.
Comment transforme-t-on la sérine en puryvate?
Elle est déshydratée et désaminée simultanément (sérine déshydratase).
Quels acides aminés forment l’oxaloacétate?
L’aspartate et l’asparagine.
Les acides aminés précurseurs d’oxaloacétate sont-ils glucoformateurs ou cétogènes?
Glucoformateurs.
Comment différencie-t-on les acides aminés glucoformateurs et cétogènes?
Les glucoformateurs donnent des intermédiaires (métabolites) de Krebs. Les cétogènes mènent à l’acétyl-CoA, par l’acétoacétate ou le pyruvate.
Quelle est la différence entre l’asparagine et l’aspartate?
L’asparagine a 2 groupements amine, tandis que l’aspartate n’en a qu’un.
Quelle est la fonction de la L-asparaginase?
Hydrater l’asparagine pour en extraire un groupement amine. On obtient l’aspartate.
Comment obtient-on l’oxaloacétate à partir de l’aspartate?
Par transamination, avec l’a-cétoglutarate et le glutamate.
Les acides aminés à 5C forment l’a-cétoglutarate. Quels sont-ils?
Arginine, glutamate, glutamine, histidine, proline.
AGGHP.
Le glutamate est désaminé par cette enzyme pour former l’a-cétoglutarate.
Glutamate déshydrogénase NADP+ dépendante, comme désamination.
Comment transforme-t-on la glutamine en a-cétoglutarate?
On la désamine pour former du glutamate, qui est désaminé par glutamate déshydrogénase.
Quel intermédiaire est commun dans le catabolisme de la proline et de l’arginine?
Le glutamate-5-semialdéhyde.
Lors du catabolisme de l’arginine, celle-ci est transformée en ornithine par quelle enzyme? Comme quelle autre réaction?
L’arginase, qui libère de l’urée, comme dans le cycle de l’urée.
À partir du glutamate-5-semialdéhyde, comment se rend-t-on à l’alpha-cétoglutarate?
Un déshydrogénase NADP+ dépendante, puis la désamination du glutamate.
Quels acides aminés forment le succinyl-CoA?
Les acides aminés non-polaires: isoleucine, méthionine, valine.
Mon Immense Valine.
Qu’est-ce que SAM et où est-elle impliquée?
S-adénosylméthionine, elle est un donneur de méthyl important dans la cellule. On la retrouve dans le catabolisme de méthionine.
Les acides aminés formant le succinyl-CoA sont-ils glucoformateurs ou cétogènes?
Glucoformateurs.
Quelle est la première étape du catabolisme de la méthionine?
Sa transformation en SAM par la méthionine adénosyltransférase au prix de 2 équivalents ATP.
Résumer le passage de SAM vers le succinyl-CoA.
Elle passe par l’homocystéine et est décomposée en alpha-cétobutyrate et cystéine.
À la fin du catabolisme de la méthionine, nous avons du propionyl-CoA. Comment est-il transformé en succinyl-CoA?
Comme dans le métabolisme des acides gras à nombre impairs.
Qu’est-ce que la phénylalanine et tyrosine ont de spécial?
Leur catabolisme donne du fumarate ET de l’acétoacétate. Ils sont donc glucoformateurs et cétogènes.
Où intervient la phénylalanine hydroxylase?
Dans le catabolisme de la phénylalanine, celle-ci est hydroxylée en tyrosine.
Comment est régulée la PAH (phénylalanine hydroxylase)?
Elle gère la détoxification de hautes concentrations en phénylalanine. Elle est donc activée par celle-ci et inhibée par le 2e substrat tetrahydrobioptérine.
Elle est aussi activée par PKA.
Le GABA provient de quel acide aminé? Quelle enzyme est en cause?
La glutamate décarboxylase PLP dépendante, donc le glutamate.
L’histamine provient de quel acide aminé? Quelle enzyme est en cause?
L’histidine décarboxylase PLP dépendante, donc l’histidine.
De quel acide aminé proviennent les catécholamines? Expliquer la formation.
La tyrosine. Elle est d'abord hydroxylée en L-DOPA. L-DOPA décarboxylée (PLP) en dopamine. Dopamine hydroxylée en noradrénaline. Noradrénaline méthylée en adrénaline par SAM.
De quel acide aminé provient la sérotonine? Comment est-elle formée?
Elle provient du tryptophane. Il est d’abord hydroxylé puis décarboxylé (PLP dépendant).
À quelles réactions lie-t-on la présence de PLP?
Aux décarboxylations.
Au niveau évolutif, pourquoi certains acides aminés sont devenus essentiels?
Parce qu’ils étaient fournis facilement dans l’alimentation, on a donc cessé de travailler à leur synthèse, qui d’ailleurs était souvent plus complexe.
Quelle est la réaction générale de synthèse des acides aminés?
On forme le squelette carboné correspondant (acide alpha-cétonique), puis il subit une transamination avec le glutamate.
Tous les acides aminés non-essentiels, sauf la tyrosine, sont synthétisés à partir des même 4 précurseurs. Lesquels?
Pyruvate, oxaloacétate, alpha-cétoglutarate et 3-phosphoglycérate.
Avec une simple transamination, on peut synthétiser 3 acides aminés non-essentiels. Lesquels et à partir de quoi?
Alanine à partir de pyruvate, aspartate de l’oxaloacétate et glutamate à partir d’alpha-cétoglutarate.
Comment former de l’asparagine à partir d’aspartate?
Avec l’asparagine synthétase, en utilisant un amine de la glutamine. (2 équivalents ATP).
Même chose pour la glutamine à partir de glutamate, mais en utilisant une molécule d’ammoniac.
Le 3-phosphoglycérate est précurseur de 2 acides aminés. Lesquels?
Sérine qui elle peut être déhydroxyméthylée en glycine.
