PYRIMIDINES ET PURINES Flashcards
C’est quoi des pyrimidines et des purines?
-ce sont des bases qui peuvent exister seules ou en tant que blocs stucturaux de l’ADN et l’ARN
-elles sont égalements des composantes intermédiaires biochimiques de très haute importance en métabolisme (ATP, GTP, UTP, etc) et des constituents de coenzymes
Quelle sont les 2 sources principales d’apport de ces bases?
- La synthèse de novo
-l’être humain peut produire des pyrimidines et des purines “de novo” à partir des acides aminés glutamine, glucine et aspartate - Les voies de sauvetage
-comme la synthèse de novo est coûteuse en énergie, il convient de réutiliser les pyrimidines et purines fournies par la diète ou par le catabolisme des acides nucléiques intratissulaires pour la synthèse des acides nucléiques
Quelle structure est la plus complexe en purine et pyrimidine?
Purine
Comment est-ce que les acides nucléiques d’origine alimentaire sont dégradées en bases libres?
Les acides nucléiques (ADN et ARN) d’origine alimentaire sont dégradés dans l’intestin par les nucléases et les nucléotidases d’origine pancréatique générant un mélange de mononucléotides. Celles-ci sont dégradées en nucléosides et en bases libres dans la cellule intestinale
Qu’arrive-t-il avec les purines et les pyrimidines qui ne sont pas catabolisées?
Elles sont recyclées, c’est-à-dire réincorporées dans des nucléotides. Ce recyclage n’est cependant pas suffisant pour combler les besoins du corps qui doit aussi en produire lui-même “de novo”
Les purines et pyrimidines qui sont recyclées sont telles assez nombreuses pour fournir les besoins du corps?
Ce recyclage n’est pas suffisant pour combler les besoins du corps qui doit aussi en produire lui-même “de novo”
La synthèse de novo des purines se produit dans quel organe?
Le foie. Les autres tissus réutilisent leurs propres purines générées intracellulairement
Nommez les 3 principales pyrimidines
Thymine, cytosine, uracil
Nommez les fonctions des pyrimidines
-blocs structuraux de l’ADN (thymine et cytosine) et de l’ARN (uracil et cytosine)
-leur dérivés sont des intermédiaires dans de nombreuses réactions de synthèse : e.g. UDP-glucose, précurseur dans la synthèse du glycogène
Décrivez les produits du catabolisme des pyrimidines
Les produits du catabolisme des pyrimidines sont la bêta-alanine, l’ammoniaque et le CO2. Ce sont des produits solubles qui ne précipiteront pas. Les ions ammonium (NH4+) sont très toxiques mais chez l’individu normal, ils sont complètement métabolisés via le cycle de l’urée
Quelles sont les 2 sources de synthèse de d’apport des pyrimidines
- Synthèse de novo à partir des acides aminés dans plusieurs organes et tissus. Processus plus intense pour les pyrimidines que pour les purines
- Voie de sauvetage : réutilisation des nucléosides intratissulaires. La réutilisation des bases pyrimidines est faible
Comme les bases de pyrimidines ne sont pas recyclées de façon significative, qu’est-ce que l’organisme doit faire?
Comme les bases pyrimidines ne sont pas recyclées de façon significative et comme il faut qu’il y ait un nbr équivalent de purines et de pyrimidines disponibles pour la formation des acides nucléiques, il faudra que l’organisme synthétise “de novo” beaucoup plus de bases pyrimidiques que de bases puriques pour établir l’équilibre quantitatif global dans la cellule
Expliquez le catabolisme des pyrimidines
Une portion des nucléosides est dégradée en ribose et en bases. Les bases pyrimidiques sont catabolisées. Leur anneau est ouvert et leur catabolisme génère des composés solubles
Cytosine –> uracil + NH4
Uracil –> bêta alanine + acétyl coA + NH4 + CO2
Thymine –> succinyl coA + NH4 + CO2
L’acétyl coA et le succinyl co A vont aller où?
Vont simplement aller vers le cycle de krebs
Ecq la dégradation des bases pyrimidiques pose problème cliniquement?
Non, car les produits de dégradation sont très solubles. Les ions ammonium générés sont potentiellement très toxiques, mais ils seront tout simplement éliminés par le cycle de l’urée
Ecq le catabolisme des pyrimidines génère de l’énergie?
Non, le catabolisme des pyrimidines ne génère pas de quantité significative d’énergie
Quelles sont les 2 principales purines?
Adénine et guanine
VRAI OU FAUX : les purines existent seulements “seules”
FAUX
Elles existent seules ou associées à un sucre pentose (5C), habituellement un ribose ou un déoxyribose, formant ainsi un nucléoside
Nommez 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’ARN et de l’ARN
Quelles sont les 2 façons pour l’humain d’acquérir les purines si importantes pour les fonctions métaboliques et la synthèse des acides nucléiques?
- Synthèse de novo dans les hépatocytes à partir d’acides aminés
- Voies de sauvetage : permettent la réutilisation des purines d’origine alimentaire (contribution quantitativement peu importante) et de l’adénosine obtenue lors du turnover normal des acides nucléiques dans les tissus. Les purines ont une structure complexe qui a coûté beaucoup d’énergie à produire, il est judicieux de les réutiliser
Ecq les purines d’origines alimentaires sont utilisées de façon significative comme pour les pyrimidines?
Les purines d’origine alimentaire ne sont pas utilisées de façon significative pour la synthèse des acides nucléiques tissulaires. Elles sont dégradées en acide urique dans la cellule intestinale qui possède l’enzyme xanthine oxidase permettant ce catabolisme. L’acide urique produit est absorbé et éventuellement excrété dans l’urine. Il y a donc peu de purines d’origine alimentaire utilisées et celles qui sont absorbées sont catabolisées en acide urique et excrétées
Décrivez le catabolisme des purines
Le catabolisme survient en plusieurs étapes, principalement dans le foie et le rein
- Dégradation de la nucléotide AMP et GMP :
-retrait du groupe phosphate et du groupe ribose et libération du groupe aminé - Formation des produits solubles
AMP –> IMP –> inosine –> hypoxanthine (soluble)
GMP –> guanosine –> guanine –> xanthine (soluble)
Expliquez pourquoi le catabolisme des purines peut poser problème
L’hypoxanthine et la xanthine produites par la dégradation de l’AMP et du GMP sont des molécules solubles
MAIS l’enzyme xanthin oxidase (XO) intervient :
Hypoxanthine –> xantine (soluble)
Xanthine –> acide urique (insoluble) PROBLÈME
Le catabolisme des purines donne la formation de l’acide urique qui est un composé peu soluble. Il existe en tant qu’urate de sodium qui est très peu soluble.
La cristallisation de l’urate de sodium dans les tissus entraîne une réaction inflammatoire intra-articulaire (arthrite) typique d’une condition clinique : la goutte
Qu’est-ce que la goutte?
L’hyperuricémie est fréquente et le plus souvent asymptomatique. Lorsqu’il y a diminution de l’excrétion rénale de l’acide urique, les concentrations plasmatiques augmentent à des niveaux qui excèdent la solubilité limitée de l’acide urique qui cristallise et se dépose dans les articulations
La présence de dépôt de cristaux d’urate de sodium dans l’articulation induit une réponse inflammatoire sévère qui se manifeste comme une attaque aigu d’arthrite (inflammation de l’articulation)
La goutte est généralement présente à quel endroit?
L’atteinte touche habituellement une seule articulation : le gros orteil est le plus fréquemment touché (plus de 90%).
L’articulation qui a la goutte ressemble à quoi?
L’articulation est rouge, enflée et très douloureuse : le poids du drap est littéralement décrit comme étant insoutenable par le patient
Comment le diagnostic de la goutte est-il fait?
La seule façon de poser un diagnostic définitif de goutte est de ponctionner l’articulation afin de pouvoir démontrer en laboratoire la présence de cristaux d’acide urique dans l’échantillon de liquide synovial prélevé
Quel est le traitement de la goutte?
Inhibition de la xanthine oxidase par l’allopurinol, diminution de la formation de xanthine en acide urique
Définir porphyrines
Sont des molécules cycliques formées de 4 anneaux pyrrole liés ensemble pour former la protoporphyrine
Comment forme-t-on la ferroprotoporphyrine?
L’ajout d’un atome de fer central au centre de l’anneau de la protoporphyrine forme la ferrotoporphyrine IX aussi appelé hème
C’est quoi l’hème?
Un groupe prosthétique (partie d’une protéine qui n’est pas protéique) de plusieurs protéines : cytochromes P450, enzymes, hémoglobine, myglobine
L’hème confère quoi comme fonctions?
Elle confère des fonctions de réduction/oxidation et de transfert d’électrons. Par exemple : l’hème de l’hémoglobine lui confère la capacité de se lier de façon réversible à l’oxygène, permettant aux GRs de le distribuer
L’hème est synthétisée à quel endroit?
L’hème est synthétisée dans le foie où elle est intégrée à une série de protéines (cytochrome P450, enzymes) et dans la moelle osseuse (hémoglobine)
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
La synthèse de l’hème a lieu où?
La première réaction et les 3 dernières ont lieu dans la mitochondrie
Les 4 autres réactions ont lieu dans le cytosol
Quelles cellules peuvent produire de l’hème?
Toutes les cellules peuvent produire de l’hème, sauf les globules rouges qui n’ont plus de mitochondries
Synthèse de l’hème dans la mitochondrie
8 glycine + 8 succinyl coA –> enzyme ALA synthase –> 8 moles d’acide aminolevulinique (ALA) qui partent pour le cytosol
Synthèse de l’hème dans le cytosol
-condensation de 8 ALA pour former 4 porphobilinogènes (PBG)
-4 PBG –> uroporphyrinogèène III
-uroporphyrinogène III –> coproporhyrinogène
Synthèse de l’hème dans la mitochondrie (retour)
-coproporhyrinogène –> protoporphyrinogène
-protoprophyrinogène IX –> protoporphyrine IX
-protoporhyrine IX + Fer –> hème
Le contrôle de la synthèse de l’hème s’exerce par quoi
Par l’activité de la ALA synthase dont l’activité est inhibée par la présence de concentrations élevées d’hème
Définir les porphyries
Sont des affections génétiques dues à des mutations des gènes codant les enzymes intervenant dans la biosynthèse de l’hème. Les prophyries ne sont pas fréquentes, mais sont importantes à connître, car elles sont utiles dans le diagnostic différentiel d’une douleur abdominal et de certains troubles neuropsychiatriques lorsqu’on en vient à chercher des causes plus rares
Quelle est la cause des porphyries?
Une déficience partielle dans l’une des enzymes de synthèse de l’hème. Il y a donc une déficience en synthèse de l’hème et en conséquence, une diminution de la synthèse de l’hémoglobine avec anémie
La porphyrie aigue intermittente donne quoi comme symptômes?
Donne des attaques de douleurs abdominales (déclenchées par la prise d’alcool et les contraceptifs oraux, entre autres) et des symptômes neuropsychiatriques tel que la confusion et la psychose. Les patients sont évidemment anémiques et ont donc le teint pâle. Certaines porphyries sont associées à une photosensibilité importante et les patients doivent éviter toute exposition au soleil
Quelle est la structure de l’hémoglobine
Formée de 4 chaines de protéines, chacune d’entre elles possédant un groupe hème avec son atome de fer
Définir l’hémoglobine
Est 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
Qu’est-ce que qui donne la couleur rouge au sang?
Le fer de l’hème
Quand ecq l’hème se lie à l’oxygène
Lorsque le sang passe dans les poumons, l’hème se lie à l’oxygène, le sang est rouge vif et passe dans le circuit artériel
