Métabolisme des composés azotés Flashcards
Que permettent les réactions de transamination (2)?
-Elles permettent de redistribuer les groupements NH2 (surtout du glutamate et de l’alanine) pour synthétiser les différents acides aminés à partir des acide alpha-cétoniques correspondants.
-Elles sont utilisées en catabolisme pour récupérer ces acides alpha-cétoniques et obtenir de l’énergie.
Que permet les transaminases?
L’enzyme transaminase avec consommation de GPT permet de transformer le glutamate + pyruvate en a-cétoglutarate + alanine.
*Réaction réversible
Quels sont les acides aminés essentiels pour l’homme (10)?
Mets le dans la valise il fait trop d’histoire à dormir debout.
Mets = MET = Méthionine
Le = LEU = Leucine
Va = VAL = Valine
Lise = LYS = Lysine
Il = ILE = Isoleucine
Fait = PHE = Phénylalanine
Trop = TRY = Tryptophane
D’his = HIS = Histidine
Toires = THR = Thréonine
À = ARG = Arginine
Quelle est la réaction de la biosynthèse de glycine et les unités à un atome de carbone?
Le tétrahydrofolate avec la sérine hydroxyméthyltransférase servent à transformer la sérine en glycine.
Qui sert de transporteur des unités à un atome de carbone?
Le tétrahydrofolate
À partir de quoi se fait la biosynthèse de proline?
La biosynthèse de proline se fait à partir du glutamate.
Comment se fait la biosynthèse d’aspartate?
Glutamate + oxaloacétate <— Aspartate transaminase —> aspartate + 2-oxoglutarate
À partir de quoi se fait la biosynthèse d’alanine?
À partir de pyruvate
Comment se fait la biosynthèse d’asparagine?
Aspartate — Asparagine synthétase + Glutamine + ATP —> Asparagine
*La glutamine devient glutamate
Comment se fait la biosynthèse de sérine? À quoi sert la sérine par la suite?
À partir du 3-phosphoglycérate (métabolite de la glycolyse). La biosynthèse de la sérine prend 3 étapes.
La sérine est ensuite utilisée pour synthétiser la glycine et la cystéine.
Comment se fait la biosynthèse de tyrosine?
Phénylalanine — phénylalanine hydroxylase —> Tyrosine
Qu’est-ce que la phénylcétonurie? Quelle est sa cause?
La phénylcétorunie est due à l’accumulation des métabolites de la phénylalanine et au manque de tyrosine.
La déficience en phénylalanine hydroxylase (PAH) est la cause de cette maladie génétique.
Les nucléotides sont les éléments de base de qui (6)?
-ADN
-ARN
-Coenzymes
-2e messager
-Régulateurs allostériques
-Molécules énergétiques (ATP)
Quelles sont les 2 types de bases azotés qu’on retrouve dans la formation de l’ADN et l’ARN? Qui en font partie? Qu’est-ce qui les différencie?
-Pyrimidines : Cytosine (C), Thymine (T), Uracil (U)
-Purines : Adénine (A), Guanine (G)
*La différence est que les pyrimidines sont à un cycle alors que les purines sont de deux cycles.
Qu’est-ce qui forment les molécules énergétiques (3)?
-1 base azotée
-1 pentose (sucre) : lie la base azotée avec lien glycosidique
-1, 2 ou 3 groupements phosphate (ATP=3, ADP=2, AMP=1)
Qu’est-ce qui différencie un pentose ribose vs pentose désoxyribose?
La présence d’un groupement OH (ribose) vs présence de juste un H (désoxyribose)
D’où provient le ribose?
Il vient du cycle de pentoses
Quelle est la forme activée du ribose? Quelle est la réaction pour l’obtenir? Pour quoi est-il nécessaire?
Ribose 5-phosphate — PRPP synthétase + ATP —> 5-phosphoribosyl-1-pyrophosphate (PRPP)
PRPP nécessaire pour la synthèse de novo et la récupération.
Quelles sont les deux voies possibles pour la biosynthèse de nucléotides? Quels sont les éléments nécessaires pour chacune des voies de la biosynthèse de nucléotides?
De novo :
-PRPP
-ATP
-Acides aminés
-Unités monocarbonées
Récupération :
-PRPP
-Bases azotées
Dans la voie de novo pour la biosynthèse des nucléotides, quels sont les deux intermédiaires obtenus et à partir de qui?
À partir de purines, on obtient l’intermédiaire IMP.
À partir de pyrimidines, on obtient l’intermédiaire UMP.
La synthèse de novo utilise ________ comme précurseurs et a besoin de ________. C’est pour quoi la voie de ________ est favorisée.
-des acides aminés
-plus d’énergie
-récupération
Expliquer comment se fait la synthèse de l’IMP à partir de purines?
La synthèse de l’IMP se fait par assemblage de la base purique sur une molécule de ribose-5-phosphatase activé (PRPP) en utilisant la glutamine, la glycine, l’aspartate, le bicarbonate et des groupement formyles (donneur d’unité à un atome de carbone = tétrahydrofolate).
_______ et _______ dérivent de l’IMP (un nucléotide purique).
L’AMP et le GMP
*L’AMP peut ensuite devenir ATP et GMP devient GTP
Les acides aminés sont syntétisés à partir des intermédiaires de _________, ________ et _________.
-la glycolyse
-le cycle de Krebs
-la voie des pentose
Les groupements amino des acides aminés proviennent de qui (2)?
-Du glutamate
-De la glutamine
L’enzyme PRPP synthétase est inhibée par qui (2)?
Par les purines et les pyrimidines.
La voie de synthèse de novo par les purines prend combien d’étapes et combien de molécules d’ATP? Et pour la voie de synthèse de novo par les pyrimidines?
Par les purines : 11 étapes et 6 ATP
Par les pyrimidines : 6 étapes et 2 ATP
Expliquer comment se fait la synthèse de l’UMP à partir de pyrimidine.
La synthèse d’UMP a besoin de la glutamine, de l’aspartate et bicarbonate. D’abord, on synthétise la base azotée et puis elle est liée au ribose 5’ phosphate activé (PRPP).
L’UMP est phosphorylé en ______, puis en _______.
-UDP
-UTP
Quels produits finaux peut-on obtenir à partir de la synthèse de nucléotides pyrimidiques?
UMP —> UDP —> UTP —> CTP
Qui catalyse l’amination de l’UTP en CTP (synthèse des nucléotides pyrimidiques)?
La CTP synthétase
Différences entre synthèse de novo par les purines vs par les pyrimidines (5)
Purines : Seulement dans cytosol, sur PRPP, DGQ, besoin d’un transporteur à une unité de carbone (FTH) et HCO3-, consomme 6 ATP
Pyrimidines : Dans cytosol + 1 étape dans mitochondrie, base avant et après conjuration au PRPP, DQ (chaîne de transport des électrons), pas besoin d’un transporteur à une unité de carbone (FTH), mais besoin de HCO3-, consomme 2 ATP
Éléments qui composent l’ADN et l’ARN
ADN : Bases azotées = thymine, adénine, guanine, cytosine; sucre = désoxyribose (H2); groupement phosphate
ARN : Bases azotées = uracil, adénine, guanine, cytosine; sucre = ribose (OH); groupement phosphate
Qui convertit les ribonucléotides en désoxyribonucléotides? Expliquer la réaction.
La ribonucléotide réductase
La réaction utilise le NADPH comme source ultime de pouvoir réducteur avec l’enzyme pour réussir la conversion.
Combien y a-t-il de classes de ribonucléotides réductase? Quelle est celle que portent les mammifères et la plupart des bactéries?
Il existe 3 classes (classe 1, 2, 3). La classe 1 est celle protée par les mammifères et la plupart de bactéries.
Par qui se fait la régulation allostérique de la ribonucléotide réductase par rapport à son domaine d’activité (2)? Et son domaine de spécificité (3)?
Domaine d’activité : dATP (effet inhibiteur), ATP (effet activateur)
Domaine de spécificité : dATP, dGTP, dTTP
La thymine est un nucléotide produit par ________. Donner la réaction.
Méthylation
Désoxyribose-phosphate dUMP + méthylène-tétrahydrofolate (donneur d’unité à un atome de carbone) — thymidylate synthase —> désoxyribose-phosphate dTMP (thymine) + dihydrofolate
Quelle enzyme permet de régénérer le cofacteur réduit, le méthylène-tétrahydrofolate?
La dihydrofolate réductase permet de transformer le dihydrofolate en méthylène-tétrahydrofolate.
Quel est l’inhibiteur de la régénération du méthylène-tétrahydrofolate qui permet la production de thymine?
Le méthotrexate inhibe la dihydrofolate réductase ce qui inhibe la réaction de transformation de dihydrofolate en méthylène-tétrahydrofolate.
La dégradation de purines produit de _________. La dégradation de pyrimidines produit la _________.
-l’acide urique
-bêta alanine
Quelles sont les voies possible de catabolisme des acides aminés (2)?
-Élimination de l’azote : renversement des voies de synthèse jusqu’à l’ammoniac
-Métabolisme de cétoacides : récupération de l’énergie, gluconéogenèse et cétogenèse
Comment se traduit le catabolisme des produits azotés chez les bactéries?
Certaines bactéries sont capable de catabolisme l’ammoniac en N2 (bactérie dénitrifiantes) ou en nitrites (nitrosomonas, nitrosospira) et nitrates (nitrobacter, nitrospira) avec production de l’énergie.
Vrai ou faux : L’ammoniac est très toxique pour les organismes supérieurs, il est éliminé sous plusieurs formes.
Vrai
Sous quelle forme est éliminée l’ammoniac chez la plupart des animaux aquatiques, chez les animaux (mammifères et poissons cartilagineux) et chez les autres organismes (reptiles terrestres, oiseaux, insectes)? Comment se nomme chaque classe d’organismes selon la forme que prend l’ammoniac pour être évacuée?
Animaux aquatique = ammoniotéliques = ammoniac éliminé en hydroxyde d’ammonium ou ammoniac (NH4OH)
Mammifères et poissons cartilagineux = uréotéliques = ammoniac éliminé en urée
Reptiles terrestres, oiseaux et insectes = uricotéliques = ammoniac éliminé en acide urique
L’ammoniac produit dans les autres tissus est d’abord transporté au ________ sous forme de ________ (tissu non-musculaire) ou sous forme _________ via le cycle alanine/glucose (tissu musculaire).
-foie
-glutamine
-alanine
Expliquer le transfert au foie de l’ammoniac formé dans les tissus non-musculaires (4 étapes).
L’ammoniac est transporté au foie sous forme de glutamine (rôle de la glutamine synthétase dans le tissu et de la glutaminase dans le foie).
1-Le glutamate est transformé en glutamine par la glutamine synthétase + 1 ATP
2-La glutamine est transporté des tissus vers le foie
3-Dans le foie, la glutamine est transformé en glutamate par la glutaminase
4-La transformation de la glutamine en glutamate génère un ammoniac qui va être éliminé par urée
Expliquer le transfert au foie de l’ammoniac formé dans les tissus musculaires (4 étapes)
1-L’ammoniac est d’abord concentré sur le glutamate par l’enzyme glutamate déshydrogénase
2-L’ammoniac est transféré au pyruvate pour former de l’alanine pour transport au foie
3-Au foie, le regroupement NH2 est transféré au a-cétoglutarate pour former le glutamate (alanine redevient pyruvate) (cycle de l’urée)
4-La glutamate déshydrogénase libère l’ammoniac du glutamate qui va être éliminé par urée
*Le pyruvate est recyclé sous forme de glucose et retourné au muscle (cycle glucose-alanine)
Vrai ou faux : La glutamine synthétase et la glutamate déshydrogénase sont dans le cytosol.
Faux : La glutamine synthétase et la glutamate déshydrogénase sont dans les mitochondries.
Expliquer le cycle de l’urée (1 réaction de préparation + 6 étapes). Dire si les réactions/étapes se font dans la mitochondrie ou dans le cytosol.
1-L’enzyme carbamoyl phosphate synthétase combine l’ammoniac et le bicarbonate pour former le carbamoyl phosphate. 2 ATP consommés. (Mitochondrie)
2-L’enzyme ornithine transcarbamoylase combine l’ornithine avec le carbamoyl phosphate pour donner la citrulline (mitochondrie)
3-La citrulline passe de la mitochondrie vers le cytosol
4-L’enyme AS synthase combine l’aspartate et la citrulline pour donner l’arginosuccinate. 2 liaisons de 1 ATP de consommées (ATP —> AMP) (cytosol)
5-L’ensyme AS lyase transforme l’arginosuccinate en arginine et en fumarate (va dans le cycle de Krebs) (cytosol)
6-L’enzyme arginase transforme l’arginine en urée et en ornithine (cytosol)
7-L’urée est éliminé par urine tandis que l’ornithine retourne dans la mitochondrie pour reprendre le cycle de l’urée
L’arginosuccinate (cycle de l’urée) possède combien de groupements NH2 (combien d’atomes d’azote)? D’où proviennent-ils?
Possède 2 atomes d’azote —> Un provient du Carbamoyl-phosphate et l’autre de l’aspartate
*Il y a donc élimination de deux N par tour de cycle
Expliquer le lien entre le cycle de l’urée et le cycle de Krebs.
le fumarate produit dans le cycle de l’urée rentre au cycle de Krebs et produit l’oxaloacétate (OAA). L’OAA par transamination prend le groupe amine du glutamate pour former l’aspartate qui est le donneur du 2e azote pour le cycle et l’alpha cétoglutarate qui est aussi un métabolite du cycle de Krebs.
Combien d’ATP sont requis pour la formation d’une molécule d’urée?
4 ATP
Combien y a-t-il de réactions du cycle de l’urée dans le foie?
4 réactions
Expliquer le contrôle du cycle de l’urée? Par qui, comment?
L’activité du cycle de l’urée est contrôlée au niveau de la réaction de la carbamoyl-phosphate-synthétase qui est régulée par le n-acétylglutamate, un activateur allostérique.
Le n-acétylglutamate (NAG) est fait à partir du glutamate et acétyl-CoA par la NAG synthase, une enzyme activée par glutamate et arginine. Ces deux acides aminés sont des indicateurs de haut niveau des amines.
Comment se débarrasser de l’ammoniac en excès? Quel peut être les effets de ce mécanisme?
La réaction de la glutamine synthétase permet l’élimination de l’ammoniac par la formation de glutamine à partir de glutamate.
Cependant, l’augmentation en glutamate conduit à la formation de glutamine ce qui vide les réservoirs de glutamate, lesquels sont nécessaires au tissu nerveux puisque le glutamate est à la fois un neurotransmetteur et un précurseur de la synthèse du gamma-aminobutyrate (GABA), un autre neurotransmetteur.
Les réductions en glutamate dans le cerveau vont affecter à la fois la production d’énergie et les transmissions nerveuses.
Que donnent les acides aminés après transamination? Qu’est-ce que ça permet?
Ils donnent les acides alpha-cétonique différents (sauf lys et thr). Ces chaînes carbonnées seront catabolisées et l’énergie est récupérée.
Selon leur point d’entrée dans les voies métaboliques, les 20 acides aminés se répartissent en 3 groupes. Quels sont-ils?
1-Glucogénique : produisent pyruvate ou des intermédiaires du cycle de Krebs et s’il n’y a pas de glucose ils peuvent la produire par gluconéogenèse
2-Cétogéniques : produisent des corps cétoniques
3-Amphiboliques : lorsqu’ils sont à la fois glucoformateurs et cétogéniques
Classer les 20 acides aminés selon leur groupe (glucogénique, cétogénique, amphibolique).
Glucogénique : alanine, asparagine, aspartate, cystéine, glutamate, glutamine, glycine, proline, sérine, arginine, histidine, méthionine, valine
Cétogénique : leucine, lysine
Amphibolique : tyrosine, isoleucine, phénylalanine, tryptophan, thréonine
En présence d’énergie abondante, les acides aminés sont convertis en _________ via ________.
-acides gras
-l’acétyl-Coa
