Métabolisme des azotes Flashcards
Alright, comment on fixe l’azote?
Fixer l’azote: N2 => NH3.
Utilise 16 ATP!
- Requiert condition anaérobique stricte
- Enzyme: nitrogénase
> Le besoin d’énergie est pour transporter les e- entre les 2 sous-unité de l’enzyme
> Source d’électron: Ferroxodine
> Centre Fe-S et Fe-Mo comme transporteur des électrons
Les 2 types de bactéries qui fixent l’azote
- Bactéries anaérobique du sol
- Bactéries aérobique (rhizobium) en symbiose avec les racines des légumineuses
> produisent plus de NH3 que la plante en a eu besoin (enrichit le sol)
Fixation industrielle de l’azote
- on utilise des grosse température
- Conséquence: algue qui bouffent toute l’oxygène
LES ÉTAPES DU CYCLE DE L’AZOTE
1) Fixation de l’azote en ammoniac les rend disponible pour les êtres vivants
2) Nitrification (rx d’oxydation fait par bactéries) convertit ammoniac en nitrite(NO2) et nitrates (NO3)
3) Dénitrification est le processus inverse où nitrates et nitrites sont réduit en azote
4) Assimilation: processus pour les plantes d’obtenir l’azote.
>Réduisent NO2 et NO3 par nitrite/nitrate réductase en ammoniac. L’incorporation de l’ammoniac => attachement d’un N à un atome de C (organification)
5) Ammonification : Production d’ammonium à partir de matière organique en décomposition faire par les bactéries et champignons
YO la réduction des nitrates et des nitrites
Nitrate est la plus importante d’azote pour les plantes.
NO3 =(nitrate réductase)=> NO2 =(nitrite réductase)=> NH3 +H20
NADPH comme agent réducteur et le molybdène est un cofacteur essentiel.
Jase moi de l’organification de l’azote
- C’est la rx qui attache l’azote aux atomes de carbones
- Fucking imporant pour l’organification: la formation de glutamate et glutamine
- Formation d’asparaginine et carbomyl phosphate aussi un peu important
Les 5 étapes de l’organification de l’ammoniac
- Glutamine synthétase (ts les organismes)
- Glutamate synthase (procaryote et plante)
- Glutamate déshydrogénase (ts les organismes)
4 Asparagine synthétase (voie secondaire) - Carbamoyl-phosphate synthétase (ts les organismes)
Jase moi plus de la glutamine synthétase (GS)
Glutamate + NH3 =(glutamine synthétase)=> Glutamine
- Utilise un ATP
- Glufosinate inhibe cette rx
- Chez mammifère, sert à la neutralisation des ions NH3 toxiques
Hum la glutamate synthase?
Glutamine + a-cétoglutarate + NADPH + H =(glutamate synthase) => 2 glutamate + NADP
Synthétase = utilise ATP Synthase = utilise pas ATP
On fait cette rx pour pouvoir avoir d’autre glutamate a associé avec NH3 pour l’éliminer par la glutamine synthétase
Contrôle de la glutamine synthétase
- Rétro-inhibition: Régulation par les dérivés de la glutamine/glutamate. Est cumulative selon nbr d’inhibiteur (présence des 9 régulateurs allostérique est requise pour inhibition complète)
- Modification covalente par adénylation:
Va adenyler le glutamine synthétase pour l’inactive si trop de glutamine. Va déadényler si peu de glutamine. - Contrôle génétique de l’expression de l’enzyme
Ok pis la glutamate déshydrogénase a fait quoi?
a-cétoglutarate + NH3 <=(glutamate déshydrogénase)=>glutamate
- Plantes/bactéries vers la droite (synthèse)
- Animaux vers la gauche (formation d’ammoniac pour élimination et récupération de l’énergie contenue ds chaine carbonée)
- NADH/NADPH agit comme agent réducteur
- Rx réversible, dépende de conc. des rx et produits
Glutamate déshydrogénase vs glutamine synthétase-glutamate synthase
Agissent pas simultanément.
Km pour ammoniac est bcp plus faible, donc GS est préféré
Glutamate déshydrohénase seulement quand ammoniac trés conc.
Qu’est-ce que la balance azotée?
La différence entre l’apport (protéine) en produit azoté et les pertes
Négative (plus de perte que d’apport) durant le jeune, vieillissement et maladie
Nulle chez adulte normal
Positive durant croissance.
Il n’y pas de stockage d’azote dans le corps
Marasme et kwashiorkor
kwashiorkor: Sevrage prématuré & diète pauvre en protéine. Du au lait maternel
Marasme: Bas taux de calorie et carence à plusieurs nutriment
Comment se fait le transfert des groupements aminé d’un produit à l’autre?
Par les rx de transamination => synthésiser AA à partir de acides a-cétonique. Même rx utiliser pour obtenir acides a-cétonique et avoir énergie.
Exemple d’une rx de transaminase
Glutamate + pyruvate <=(GPT)=> a-cétoglutarate + Alanine
Chaque AA à un a-cétoacide correspondant:
Glutamatate (AA) devient a-cétoglutarate
Alanine (AA) devient pyruvate
Le nom des enzymes dépend de la paire AA/cétoacide utilisé:
GPT = glutamate pyruvate transaminase
Rx de transaminase à connaitre
Pyruvate/alanine, oaa/aspartate, cétoglutarate/glutamate
Et que proline, lysine et thréonine sont métabolisé par déshydrogénase.
Donc seulement 17 AA sont métabolisés par transamination
Cétoacide + glutamate <=> AA + a-cétoglutarate
ok comment genre on fait la Biosynthèse des AA
AA sont synthétisé par des intermédiaires de la glycolyse, du cycle de Krebs et de la voie des pentoses
Groupement amino provient du glutamate et de la glutamine
Les humains ne font que 10 des AA, ils sont appelé comme non essentiel.
Les AA essentiels:
Histidine, isoleucine, leucine, lysine, thréonine, tryptophane, valine
Les 3 particulier:
Arginine est synthétisé à un taux insuffisant chez mammifère donc il faut en faire plus.
Méthionine est requise pour synthèse de cystéine donc considéré comme essentiel
Phénylalanine est requise pour synthèse de tyrosine.
Rx de biosynthèse de l’asparagine
Aspartate =(asparagine synthétase)=> asparagine
Utilise ATP
Transforme glutamine en glutamate
Irréversible
Rx de biosynthése de la sérine puis de la glycine et cystéine
3-Phosphoglycérate => 3-phosphohydroxypyruvate=> 3phosphosérine => sérine
- 3 PG est un intermédiaire de la glycolyse
Sérine <=> glycine
- Cofacteur: Le méthylène THF ou méthenyl THF ou formyl THF
> c’est un transporteur d’unité à 1C
- Cystéine c’est semblable
Rx de la biosynthèse de la proline
L- Glutamate =(glutamyl kinase)=> Glutamate-5P =(Glutamate semialdehyde dehydrogénase)=> Glutamate semialdehyde => proline-5-carboxylate =(pyrroline-5-carboxylate réducatase)=> L-Proline
C’est des rx REDOX utilisant NADPH comme source d’électron et de l’ATP
Rx de biosynthèse de la tyrosine
Phénylalanine =(phénylalanine hydroxylase)=> tyrosine
Bon les molécules importantes pour synthétisé les AA essentiel
Surtout par l’aspartate qui est un précurseur important.
Rôle clé des vitamines comme la pyridoxal-phosphate, l’acide folique + ses dérivés et la vitamine B12