Métabolisme des purines, pyrimidines, hème Flashcards
Qu’est-ce que les purines et pyrimidines?
- Des bases qui peuvent exister seules ou en tant que blocs structuraux de l’ADN et ARN
- Des composantes d’intermédiaires biochimiques de très haute importance en métabolisme (ATP, GTP, UTP,…)
- Des constituants de coenzymes
Quelles sont les sources principales d’apport de ces bases?
- Synthèse de novo (nouvelle synthèse)
- Voies de sauvetage (recyclage)
Qu’est-ce que la synthèse de Novo?
Production de purines et pyrimidines à partir d’acides aminés (glutamine, glycine, aspartate)
**COUTEUX EN ÉNERGIE
Qu’est-ce que les voies de sauvetage?
Réutilisation des pyrimidines et purines fournies par la diète ou catabolisme des acides nucléiques intratissulaires pour synthèse des acides nucléiques
Quelles bases sont comprises dans les purines?
Adénine, Guanine
Quelles bases sont comprises dans les pyrimidines?
Cytosine, Thymine, Uracil
Par quoi sont dégradés les acides nucléiques (ADN, ARN) d’origine alimentaire dans l’intestin ?
Nucléases et nucléotidases (origine pancréatique)
Que génèrent les nucléases et nucléotidases?
Un mélange de mononucléotides
En quoi sont dégradés les mononucléotides?
En nucléosides et bases libres (dans la cellule intestinale)
Que se passe-t-il avec les purines et pyrimidines non catabolisées?
Elles sont recyclées (réincorporées dans des nucléotides)
**ce recyclage n’est PAS SUFFISANT pour combler besoins du corps qui doit aussi en produire de novo
Où a lieu la synthèse de novo des purines?
Foie
**autres tissus réutilisent leurs propres purines générées dans leurs cellules
Résumé :
Quelles sont les 3 types de pyrimidines principales?
thymine, cytosine, uracil
Quelles sont les fonctions des pyrimidines?
- Blocs structuraux d’ADN (T et C) et ARN (U et C)
- Leurs dérivés sont des intermédiaires dans de nombreuses rx de synthèse (ex : UDP-glucose, précurseur dans synthèse du glycogène)
Quels sont les produits du catabolisme des pyrimidines?
Bêta-alanine, ammoniaque et CO2
**produits solubles qui ne précipitent pas
**ions ammonium (NH4+) sont très toxiques mais chez qqun de normal, complètement métabolisé via cycle de l’urée
Quelle source de synthèse est la plus utilisée pour les pyrimidines?
synthèse de novo (à partir d’acides aminés dans plusieurs organes et tissus)
*processus plus intense pour pyrimidines que purines
En quoi consistent les voies de sauvetage pour les pyrimidines?
réutilisation des nucléosides dans tissus (réutilisation des pyrimidines faible)
Que fait l’organisme pour établir un équilibre quantitatif global dans la cellule entre pyrimidines et purines?
Étant donné que bases pyrimidines ne sont pas beaucoup recyclées (voies sauvetage) et comme il faut qu’il y ait nombre équivalenet de purines et pyrimidines disponibles pour former acides nucléiques, organisme synthétise DE NOVO beaucoup plus de bases pyrimidiques que puriques
En quoi sont dégradées les pyrimidines?
anneau ouvert et catabolisme génère composés solubles :
Cytosine - uracil + NH4
Uracil - β alanine acétyl coA + NH4 +CO2
Thymine - succinyl coA + NH4 + CO2
Où vont l’acétyl coA et succinyl coA?
cycle de krebs
Pourquoi la dégradation des bases pyrimidiques (moins PYRES) ne pose pas de problème clinique?
produits de dégradation très solubles
V ou F.
Le catabolisme des pyrimidines génère une quantité significative d’énergie.
F
Par quoi sont sécrétés les produits de dégradation des pyrimidines?
L’urée
V ou F
La dégradation des pyrimidines cause des problèmes à l’organisme
Faux
Sous quelle forme les purines existent-elles?
seules ou associées à sucre pentose (ribose ou désoxyribose) formant nucléoside
Quelles sont les fonctions des purines?
Composantes des cofacteurs NAD+, FAD+ et CoA
Composantes des composés énergétiques: ATP, CTP, AMP
Composantes des facteurs de régulation: ATP, ADP, NAD+
Composantes des neurotransmetteurs: cGMP
Composantes des signaleurs: cAMP, cGMP, GTP, protéine G
Blocs structuraux de l’ADN et de l’ARN
2 facons d’acquérir purines pour fonctions métaboliques et synthèse d’acides nucléiques
synthèse de novo dans hépatocytes à partir d’acides aminés
voies de sauvetage (réutilisation du peu de purines orgiine bouffe et de l’adénosine obtenue lors turnover normal des acides nucléiques dans les tissus)
**purines ont structure complexe qui a couté cher à produire, judicieux de RECYCLER
Comment sont utilisées les purines d’origine alimentaire?
Dégradées en acide urique dans cellule intestinale ayant enzyme xanthine oxidase (permettant ce catabolisme)
Que se passe-t-il avec l’acide urique suite à sa production?
Il est absorbé et éventuellement excrété dans l’urine (donc peu de purines alimentaires utilisées ; celles absorbées sont catabolisées en acide urique et excrétées)
Où a lieu le catabolisme des purines?
Foie et rein
Quelles sont les étapes du catabolisme des purines?
- Dégradation de la nucléotide AMP et GMP
(retrait groupe phosphate et groupe ribose et libération du groupe aminé)
- Formation des produits solubles
AMP - … - hypoxanthine (soluble) - … - xanthine (soluble)
Par la suite, en quoi se transforme la xanthine?
Acide urique
V ou F
L’HYpoxanthine et la xanthine sont insolubles
Faux
Quel est le rôle de l’enzyme xanthine oxidase?
Permettre catalyser ces rx :
hypoxanthine - xanthine
xanthine - acide urique
Sous quelle forme l’acide urique existe-t-il?
urate de sodium (peu soluble)
Que peut entraîner la cristallisation de l’urate de sodium dans les tissus?
rx inflammatoire intra-articulaire (arthrite) typique de la goutte
Comment se développe l’hyperuricémie (trop d’acide urique dans le sang)
Si il y a baisse d’excrétion rénale de l,acide urique, concentrations plasmatiques
Qu’est-ce que la présence de dépôts de cristaux d’urate de sodium dans l’articulation induit?
réponse inflammatoire sévère (attaque aigue d’arthrite)
Quelle articulation est la plus souvent touchée?
Gros orteil (+ de 90%)
Comment poser un diagnostic pour la goutte?
ponctionner l’articulation afin de pouvoir démontrer en laboratoire la présence de cristaux d’acide urique dans l’échantillon de liquide synovial prélevé
V ou F
Pour diagnostiquer la goutte, on peut aussi se fier aux concentrations plasmatiques (dans le sang) d’acide urique
F
chez plupart des affectés de la goutte, taux d’acide urique reste normal dans le sang
Quel est le traitement de la goutte?
inhibition de la xanthine oxidase par l’allopurinol (on forme alors plus de xanthine qui elle, est très soluble)
Qu’est-ce qu’une porphyrine?
molécules cycliques formées de 4 anneaux pyrrole liés ensemble pour former la protoporphyrine
De quoi est faite l’hème (ou ferroprotoporphyrine IX)?
Protoporphyrine à laquelle on ajoute atome de fer central au centre de l,anneau
Qu’est-ce que l’hème?
groupe prosthétique (partie d’une protéine qui n’est pas protéique) de plusieurs protéines: cytochromes P450, enzymes, hémoglobine et myoglobin
Quel est le rôle de l’hème?
Conférer fonctions de réduction/oxidation et transfert d’électrons
ex: l’hème de l’hémoglobine lui donne la capacité de se lier de façon réversible à l’oxygène (permettant aux GRs de le distribuer)
Où est synthétisée l’hème?
dans le foie où elle est intégrée à une série de protéines ( cytochrome P450, enzymes) et dans la moelle osseuse (hémoglobine)
Quelle est la structure de l’hémoglobine?
2 chaines alpha, 2. beta, groupe heme et atome de fer
Quels sont les sites de synthèse de l’hème?
85% de l’hème est produite par les cellules érythroïdes (futurs globules rouges) de la moelle osseuse pour son incorporation dans l’hémoglobine
15% est produite par les hépatocytes où l’hème est utilisée pour la synthèse des cytochromes et autres enzymes
Où ont lieu la première et les 3 dernières rx de synthèse de l’Hème?
mitochondrie
Où ont lieu les 4 autres rx?
cytosol
V ou F
Toutes les cellules peuvent produire de l’hème sauf les globules rouges
V
Quelle est la première rx de synthèse de l’hème et ou se passe-t-elle?
8 glycine + 8 succinyl coA → enzyme ALA synthase → 8 moles d’acideaminolevulinique (ALA) qui partent pour le cytosol
MITOCHONDRIE
Quelles sont les rx ayant lieu dans le cytosol?
Condensation de 8 ALA pour former 4 porphobilinogènes (PBG)
4 PBG → uroporphyrinogène III
Uroporphyrinogène III coproporphyrinogène
Quelles sont les dernières rx et ou ont elles lieu?
Coproporphyrinogène → protoporphyrinogène
ProtoprophyrinogèneIX→protoporphyrineIX
Protoporhyrine IX + Fer → hème
CYTOSOL
V ou F
Le contrôle de la synthèse de l’hème se fait par l’activité de la ALA synthase
V
son activité est inhibée par la présence de concentrations élevées d’hème
Qu’est ce que la condition clinique “porphyrie”?
affections génétiques dues à des mutations des gènes codant les enzymes intervenant dans la biosynthèse de l’hème
V ou F
Les porphyries sont fréquentes
F
pas fréquentes, mais sont importantes à connaître car elles sont utiles dans le diagnostic différentiel d’une douleur abdominale et de certains troubles neuropsychiatriques lorsqu’on en vient à chercher des causes plus rares
V ou F
Les porphyries sont associées à une déficience totale dans l’une des enzymes de synthèse de l’hème
F
déficience PARTIELLE
Quelles sont les conséquences d’une déficience partielle des enzymes de synthèse de l’hème?
l y a donc une déficience en synthèse de l’hème et en conséquence, une diminution de la synthèse de l’hémoglobine avec anémie
Qu’est-ce qui cause des attaques de douleur abdominale (déclenchée par prise d’alcool et contraceptifs oraux) et symptomes neuropsychiatriques tel que la confusion et la psychose
Porphyrie aigue intermittente
Quelle est l’apparence de patients souffrant de porphyrie?
teint pâle (anémie), photosensibilité importante et les patients doivent éviter toute exposition au soleil
V ou F
Chacune des 4 chaines protéiques de l’hémoglobine a son propre groupe hème et atome de fer
V
Qu’est-ce que l’hémoglobine?
la protéine rouge présente dans les globules rouges du corps. Elle est responsable du transport de l’oxygène dans le corps. La possibilité de transporter de l’O2 lui est conféré par la présence des 4 atomes de fer de son hème. Chaque atome de fer peut se lier de façon réversible à une molécule d’oxygène
V ou F
La liaison entre l’atome de fer et la molécule d’oxygène est irréversible
F
Pourquoi le sang est rouge?
C’est la présence du fer de l’hème, constituant de l’hémoglobine, quidonne la couleur rouge au sang
Pourquoi les veines paraissent-elles bleues?
pcq la peau absorbe une portion de la lumière et le bleu diffuse plus facilement que le rouge
Ou sont dégradés les GR?
les globules rouges (GR), au terme de leur vie (90-120 jours), sont dégradés par les macrophages du système réticuloendothélial principalement de la rate mais aussi du foie et du système réticulo-endothélial
En quoi est catabolisée l’hémoglobine?
globine (portion protéique) et en hème
Quel est le destin de chacune des composantes de la dégradation des GR?
La globine est catabolisée en acides aminés qui seront réutilisés pour la biosynthèse des protéines ou transformés en différents intermédiaires.
Le fer de l’hème va rejoindre la transferrine, protéine de transport plasmatique du fer, qui va le redistribuer aux sites tissulaires pour sa réutilisation
Que se passe-t-il une fois que l’hème est libérée de son fer?
L’hème libérée de son fer redevient la protoporphyrine IX dont l’anneau sera clivé dans le système RE et deviendra ainsi de la biliverdine ( pigment bleu-vert
Que devient ensuite la biliverdine?
La biliverdine est par la suite réduite en bilirubine ( pigment jaune-orangé)
Vers quoi se dirige la bilirubine ?
La bilirubine lipophilique est liée à l’albumine dans le sang et elle s’en va dans le foie. Elle y est conjuguée ( ajout de 2 acides glucoroniques) et devient ainsi plus soluble. C’est la bilirubine dite « conjuguée »
Ou est sécrétée la bilirubine conjuguée?
dans les canaux biliaires et va se faire entreposée dans la vésicule biliaire devenant l’une des composantes de la bile
Ou va la bile par la suite?
la bile est excrétée dans le petit intestin. La bilirubine se retrouve vite dans le gros intestin où elle est digérée par les bactéries pour former l’urobilinogène
Que devient l’urobilinogène?
La plus grande portion de l’urobilinogène est oxidée par les bactéries intestinales et devient la stercobiline qui confère aux selles leur couleur brune caractéristique
Une petite portion de l’urobilinogène est réabsorbée vers le sang et retourne vers le foie.
Une petite portion échappe au foie et se rendra au rein par voie sanguine. Le rein le transformera en urobiline (jaune) et l’excrétera dans l’urine
Pourquoi l’urine est jaune et les selles brunes?
Urobilinogène (incolore) génère l’urobiline (jaune) qui est excrétée par le rein donnant ainsi à l’urine sa couleur jaune.
La majorité de l’urobilinogène reste dans l’intestin où il devient du stercobilinogène (aussi incolore) .
Le stercobilinogène est oxidé en stercobiline par les enzymes des bactéries de la flore intestinale. La stercobiline est brune et c’est sa présence qui confère aux selles leur couleur caractéristique.
Que se passe-t-il si le foie est malade (patho du foie)?
La bilirubine n’est pas conjuguée au complet et le foie ne peut plus assumer le catabolisme et élimination de la bilirubine
DONC, concentrations plasmatiques de bilirubine augmente (hyperbilirubinémie) et comme bilirubine est jaune-orange, colore la peau et muqueuses du patient (yeux, etc)
= ICTÈRE (jaunisse)
Quel autre facteur peut prédisposer à l’ictère?
S’Il y a une destruction pathologique des GR (hémolyse), destruction trop rapide = bcp de bilirubine et foie peut pas tout gérer donc bilirubine plasmatique augmente
V ou F
Quand un patient souffre d’ictère, son urine est normale
F
Comme il y a dégradation d’Une quantité maximale de bilirubine, il y a bcp de métabolites de sa dégradation et l’urine va être orange
Qu’est-ce qu’un bleu?
Une accumulation de sang dans les tissus et les GRs de ce sang doivent être dégradés
V ou F
Le changement de la couleur de l’hématome permet de suivre la production des différents pigments produits par le catabolisme de l’hème des GRs présents dans le tissu lésé
v
Au jour 0, de quelle couleur est l’hématome et pourquoi?
Rouge
Présence du sang oxygéné
Au jour 1-2, de quelle couleur est l’hématome et pourquoi?
Bleu/mauve/noir
Oxygène a quitté
Au jour 5-10, de quelle couleur est l’hématome et pourquoi?
Verdâtre/jaunâtre
Hème est métabolisée en biliverdine et bilirubine
CAS CLINIQUE :
Patient arrive à l’hôpital et vous dit que ses selles sont blanches et que ça l’effraie. Quel est votre première pensée?
Si le patient n’a pas de coloration brune dans ses selles, c’est que la bilirubine ne se rend pas à l’intestin pour y être oxydée en stercobiline. Donc, il doit y avoir une obstruction a/n des voies biliaires (accumulation de bile et bilirubine donc patient sera aussi ictérique)
