CATBOLISME DES ACIDES AMINES
DR.S. BENYAHIA
Module de biochimie métabolique
2010/2011
I. INTRODUCTION
- Précurseurs des protéines et de nombreuses molécules
biologiques
- pas de mise en réserve, aa en excès sont catabolisés en
produits finaux divers
- tous les aa naturels métabolisés sont de la série L.
II. A.AMINES PLASMATIQUES
- Hydrosolubles
- libres dans le sang et le milieu extra¢
- Constituent le pool extra¢ = reflet de l’apport alimentaire
et métabolisme ¢
+ 20 aa protéinogènes :
AA acides : ASP, GLU
AA basiques: ARG, HIS, LYS
AA neutres : ALA, ASN, CYS, GLN, GLY, MET, PHE,
PRO, SER, THR, TRP, TYR
AA ramifiés: ILE, LEU, VAL
+ AA issus du métabolisme intermédiaire:
CIT, ORN, HCYS, TAU….
+ ALA et GLN = production musculaire importante
45% = 2 /3 GLN , 1/3 ALA
III.DISTRIBUTION TISSULAIRE DES AA
AA issus du catabolisme intestinale (prot alim et AAI) =
- ¾ Captés par le foie , ¼ par les tissus extrahep
- en fonction des besoins propres :
foie: +++ catabolisme sauf AA ramifiés
muscle : capte +++ AA ramifiés pour la synthèse de ses
prot, ces AA 25% du total (muscle)
rein:
- la Gln pour le maintien de l’Eq A-B
- Absorbe à l’aide de transporteurs spécifique 90% des AA
Filtrés, élimine 10% dans l’urine faible aminoacidurie
physiologique
- N2 des aa = 4,5% - 6% de l’N2 total urinaire
IV. TRANSPORT CELLULAIRE (MB)
1/ T. Spécifiques :
-Na+ dépendants
Syst A : ALA, SER, GLY, AAA
Syst ASC: ubiquitaire, petits AA neutres : ALA, SER, CYS
Syst B: AA basiques ARG, CYS, ORN
Syst N : spécifique des hépatocytes pour les AA neutres
riches en N2: GLN +++, ARG, HIS.
Syst X : AA acides: GLU, ASP
Syst imminoA: PRO, OHPRO
- Na+ indépendants
Syst L : LEU, ILE, VAL
2/ T. non spécifique: cycle -glutamyl
Surface des ¢: AA + glutathion (-glutamyl-cystéinyl-glycine)
Franchit mbn: -glutamyl-AA + cystéinyl-glycine
Cytosol : -glutamyl-AA
GLU + AA (Gln,Met, ≠A neutres)
CYS + ATP
-glutamyl-cystéine
GLUTATHION régénéré
-GT ENZ mbn
Glutathion synthétase
- les AA circulent librement dans le cytosol
- nécessitent des transporteurs pour franchir les mbn des
organites (mitochondrie et lysosome…)
V. ANOMALIES DU TRANSPORT
1. intolérance aux prot lysinuriques:
déficit du transp spécifique des AA dicarboxyliques (mbn
basolat des cell tubulaires rénales ou intestinales ): LYS, ARG,
ORN Élimination rénale de la lys (AAI) malnutrition prot
retard de croissance , oetéoporose, hypotonie musculaire
2. Cystinose :
défaut du tranp de la cystine, qui reste stockée dans les
lysosomes des cell du SRE et rénales déces par IRA
3. Syndrome du triple H:
hyperammoniémie + hyperornthinémie + homocitrullinémie :
défaut du transp de l’ORN et CIT dans le mitochondrie des
hépatocytes
VI. CATABOLISME DES ACIDES AMINES
Élimination de l’azote aminé(NH2)
TransaminationSauf Leu
Désamination:- Oxydative (Glu) - Non oxydative (Ser, Cys, Thr)
UREE (uréogenèse)= foie (4/5)
NH4+ (ammoniogenèse)= rein (1/5)
1
décarboxylation
Amines
Chaîne carbonée: Diverses réactions
1. CATABOLISME DE L’AZOTE AMINE
1.1. Transamination: foie +++, muscle (AAR), intestin
- ENZ transaminases = aminotransférases spécifiques
(cytosol)= transfère de α-NH2
- Coenz = PP = phosphate de pyridoxal (dérivé actif de la
pyridoxine =VIT B6)
- Couple accepteur α-cétoglutarate – glutamate formation
de grandes qtés de GLU
- 2 transaminases imptes = très actives et ubiquitaires ,
actions réversibles synthèse d’AA à partir α-cétoacides
correspondants
NH3+
R-CH-C00-
aa α aminé
0
R-C-C00-
aa α cétonique
-00C-(CH2)2-C0-C00- -00C-(CH2)2-CH-C00-
α-cétoglutarate NH3
+
GLU
PP
ALAT =alanine aminotransférase= TGP =transaminase glutamo-pyruvique ALA + α-cétoglutarate PYR + GLU
AST = aspartate aminotransférase = TGO = Transaminase glutamo-oxaloacétique
ASP + α-cétoglutarate OXALOACETATE + GLU
ALAT
PP
ASAT
PP
Le GLU formé subit une autre transamination dans la mitochondrie, qui le capte grâce à 1 transporteur spécifique
GLUOXA
ASP
PYR (issu de la glycolyse)
ALA FOIE
α-cétoglutarate
GLU
1 2
1: isoenz mitoc de ASAT dans le foie
2: isoenz mitoc de ALAT dans le muscle et l’intestin
Le foie métabolise la plupart des AA de la protéolyse intestinale et
musculaire et ALA NH2 de départ se retrouve sur:
+ ALA qui quitte le muscle et l’intestin pour le foie
+ ASP substrat de la néoglucogenèse hep
- Le foie site majeur des transaminations à l’exception
des AAR
- Le seul qui possède une tyrosine AT
- AAR abondants dans les protéines musculaires :
transaminations dans le muscle par AT spécifique
absente du foie;
1.2.R. DE DESAMINATION
Cytoplasme mitochondrie
Désamination non oxydative
Différentes ENZ spécifiques d’AA
Aα-cétonique correspondant
Désamination oxydative
Et non oxydative
3 ENZ actives :
-Glutaminase (GLNase)
- Glutamate déshydrogénase (GLDH)
- ENZ de clivage du glycocolle
Désamination non oxydative
Gln Glu + NH4+
Glnase
H20
Désamination oxydative
Glu α-cétoglutarate + NH4+
NAD+ / NADH,H+/NADP+ NADPH,H+
GLDH
H20
ATPGTP
ADPGDP
-+
ENZ de clivage du glycocolle : en NH3 et C02Complexe multiENZ à plusieurs coenz = NADP+, THF, PP
• Au total:
• Majeure partie de l’N2 aminé transite par le GLU pour
être libéré S/F de NH3 (ammoniac) et ASP
Substrats de l’uréogenèse = foie
• Une partie de NH3 intrahep est d’origine intestinale
provenant :
- De la désamination de la Gln endo ou exogène sous
l’action de la Glnase
- Du catab des AA par des ENZ bactéries intestinales
• Cet NH3 (toxique sous forme libre pour le SNC) rejoint le
foie par la veine porte
1.3. la glutamine et son importance dans le métabolisme
- amide du GLU : 1/3 du pool des AA libres
30% des AA totaux sanguins
Glu + NH3 Gln
- piège NH3
toxique
- assure son
transport sanguin
Gln synthétase (cytop)
ATP AP +Pi
Glnase (mitoc)
H20
Nombreuses fonctions:
- transport interorganes de l’N2: échanges de gln très actifs
entre Int, mus, rein et foie
- Substrat pour la synthèse de nucléotides
- Substrat énergétique pour les cellules à x rapide
(entérocytes)
Le rein + intestin la métabolisent activement
Le muscle la synthétise
Le foie selon l’équilibre A-B la synthétise ou la catabolise
Muscles:GLU + NH3
Glnase
GLN
REIN= ammoniogénèse GlnaseGln Glu + NH4+
GLDH
α-cétoglut arate+ NH4+(énergieNéoglu in situ)
Intestin: GLn endo + exogPYR désaminase AT GLU + NH3ALA
α-cétoglutamate
désaminase
α-cétoglutarate + NH3URINES
FOIE: GLU + NH3 - GLNGLN - GLU + NH3 AOA
α-cétoglut ASP UREE
Veine porte
Echanges interorganes de la GLN
2. DECARBOXYLATION
Donne les amines correspondantes
HIS Histamine (au cours des
réactions allergiques)
His décarboxylase (mastocytes)
PPH20 HCO3
-
3. CATABOLISME DE LA CHAINE CARBONEE
Après élimination de NH2 Ac organiques métabolisme intermédiaireSelon la situation métabolique le catabolisme : - production d’énergie via le cycle ce Krebs et CRM - néoglucogenèse hep (aa glucoformateur - synthèse d’ac gras (régimes hyperptitidiques)
• Catabolisme surtout hép , peu dans le mus et reins
• Catabolisme important dans certaines conditions
- nutritionnelles (régimes hyperprotidiques)
- pathologiques : diabète non équilibré, jeûne prolongé
protéolyse musculaire active
AA énergie
néoglucogenèse + cétogenèse énergie
• Catbolisme des 20 AA protéinogènes rejoint:
- Pour les AA glucform des intermédiaires de la glycolyse et
du cycles de Krebs
- Pour les AA cétoform des intermédiaires de la cétogenèse
• AA Cétof purs : LEU , LYS• AA mixtes: céto et glucof : ILEU, PHE, TYR, TRP• Les 14 autres AA sont uniquement glucof
AOA CITRATE
α-cétoglut
succynilCoA
fumarate
Cycle de KREBSmalate
ASN-ASP-
PHE-TYR-
ILEVAL ---------METTHR
PEP PYR ----------
GLUCOSESer <----glyCYSTHRALA <----TRP
---acétylCoA
TRPLYS acétoacetylCoA
HMGCoA
acetoacetate
ILE
LEU
TYR PHE
GLU GlnHISARGPRO
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