SlideShare une entreprise Scribd logo
Biochimie Métabolique
Dr METUOR DABIRE Amana
Biochimiste, Microbiologiste, Biologiste
Moléculaire/ Enzymologiste
Biochimie métabolique
Programme
 Métabolisme des glucides
 Métabolisme des lipides
 Métabolisme des protéines
 Métabolisme des acides nucléiques
2
Biochimie métabolique
Gestion de nutriments
=
travail permanemment???
3
Obésité
Augmentation de maladies cardiovasculaires, diabètes, AVC
4
5
Inutile
Inutile
Biochimie Métabolique
Chapitre 1: Généralités
6
Biochimie métabolique
A la fin du cours l’étudiant doit être capable de:
• Identifier le catabolisme et l’anabolisme
• Maîtriser les grandes Voies métaboliques Biologiques
• Maîtriser les grandes Voies métaboliques Bioénergétiques
• Identifier les liens réactionnels entre les différents métabolismes
• Analyser le rôle des processus de régulation Métabolique
• Analyser le rôle des processus de régulation Métabolique dans le
maintien de la fonction de la cellule et de l’organisme
Objectifs généraux
7
Chap 1: Généralités
Le métabolisme = ensemble des réactions biochimiques dans la
cellule
Fonction:
• La production d’énergie chimique (ATP) à partir de l’énergie
solaire ou de la dégradations des nutriments (aa, ag,
glucides)
• Conversion des nutriments en précurseurs de
macromolécule → biosynthèse de macromolécules
Introduction
8
Chap 1: Généralités
1. Définitions
 Une voie métabolique = séquence réactionnelle à plusieurs
étapes. Chacune de ces réactions est catalysée par une
enzyme spécifique.
 système multienzymatique = Ensemble d’enzymes
 Au cours de chaque voie métabolique un précurseur est
transformé en produit via d’une série d’intermédiaires
appelés métabolites.
I. Voies métaboliques et
système enzymatique
9
2. Différentes voies métaboliques
 Voie métabolique linéaire
 Voie métabolique ramifié
Chap 1: Généralités
I. Voies métaboliques et
système enzymatique
10
Chap 1: Généralités
 Voie métabolique cyclique
A, B, C, D sont à la fois
précurseurs, métabolites et
produits
I. Voies métaboliques et
système enzymatique
2. Différents vois métaboliques
11
Chap 1: Généralités
1. Définitions
 Aliment : corps chimique ou mélange absorbé ou ingéré par un être vivant, puis
métabolisé à des fins énergétiques ou de synthèse
 Nutriment : corps chimique absorbé puis métabolisé par les cellules
 Nutriment Essentiel : qualifie un nutriment qui remplit une fonction biologique
obligatoire pour l’existence, la croissance ou la reproduction de l’individu
II. Anabolisme et catabolisme
12
Chap 1: Généralités
1. Définitions
 Indispensabilité: tout nutriment essentiel ou précurseur d’un
métabolite essentiel qui ne peut être synthétisé par le
métabolisme et doit être apporté par l’alimentation.
 Oligoélément: tout élément essentiel présent en quantité
faible dans la ration alimentaire.
II. Anabolisme et catabolisme
13
Chap 1: Généralités
1. Définitions
Métabolisme = anabolisme + catabolisme
 L’anabolisme = ensemble des réactions (endergonique) de biosynthèses
cellulaires. Les voies anaboliques sont divergentes
 Le catabolisme= ensemble des réactions (exergonique) de dégradations
→ énergie. Les voies cataboliques sont convergentes car à partir de
plusieurs précurseurs on aboutit à un nombre limité de produits (H2O,
CO2, NH3)
II. Anabolisme et
catabolisme
14
Chap 1: Généralités
Dans un organisme le catabolisme est régulé pour produire l’énergie nécessaire à
l’anabolisme
II. Anabolisme et
catabolisme
Nutriments
(combustibles)
Produits de
dégradations
(CO2, H2O, NH3)
Nutriments
(oses, AA,
AG)
Macromolécules
ATP
2. Rôle de métabolisme
15
Chap 1: Généralités
1. Identification des Enzymes
L’accumulation de certains substrats suite à l’utilisation d’un
inhibiteur spécifique permet de déterminer de proche en
proche les différentes étapes d’une VM
III. Détermination des VM
16
Chap 1: Généralités
2. Utilisation de mutants auxotrophes
Un mutant auxotrophes: une cellule génétiquement déficitaire
en une activité enzymatique particulière.
Sa croissance nécessite donc qu’on lui apporte le produit de
l’activité enzymatique déficitaire → détermination de la VM
III. Détermination des VM
17
Chap 1: Généralités
3. Utilisation d’isotopes radioactifs
Cette technique consiste à marquer un métabolite de la VM
avec un atome radioactif (C14, O18, N15, P32) puis suivre la
radioactivité dans les produits obtenus.
III. Détermination des VM
18
Chap 1: Généralités
En générale, la Voie catabolique d’une substance n’est pas
l’inverse de sa voie anabolique et se déroulent dans de lieux
différents
IV. Fonctionnement des VM
19
Chap 1: Généralités
1. Transporteur d’Energie et Coenzyme
Les voies catabolique et anabolique sont connectées par un
transporteur de liaison phosphate riche en énergie (ATP) et
de transporteur d’hydrogènes (NADH, FADH, NADPH)
IV. Fonctionnement des VM
20
Chap 1: Généralités
1. Transporteur d’Energie et Coenzyme
a. Adénosine Triphosphate (ATP)
IV. Fonctionnement des VM
• Les liaisons anhydrides unissant les
acides phosphoriques sont des liaisons
riches en énergie (ΔG ≥31 kJ/mol).
• Le coenzyme ATP/ADP est un
coenzyme transporteur d’énergie
universel.
• Les enzymes utilisant un nucléoside
triphosphate comme substrat ou comme
coenzyme, nécessitent en même temps
la présence du cation Mg2+ comme
cofacteur.
21
Chap 1: Généralités
1. Transporteur d’Energie et Coenzyme
b. NAD+/NADH2
IV. Fonctionnement des VM
Le nicotinamide adénine di nucléotide, ou
NAD, est une coenzyme d’oxydo-reduction
présente dans toutes les cellules vivantes.
Il aide les enzymes à transférer les électrons
pendant les réactions d'oxydo-réductions
du métabolisme de formation de l'ATP au
niveau du complexe I de la chaine
respiratoire.
22
23
Chap 1: Généralités
1. Transporteur d’Energie et Coenzyme
d. FAD/FADH2
IV. Fonctionnement des VM
La Flavine adénine dinucléotide (FAD) est un
coenzyme d'oxydo-réduction dérivant de la
riboflavine (vit. B2).
Ce coenzyme est notamment utilisé par les
flavoprotéines du complexe II de la CRM:
Glycérol 3-P déshydrogénase, AcylCoA
déshydrogénase, Succinate déshydrogénase.
24
25
Chap 1: Généralités
1. Transporteur d’Energie et Coenzyme
c. NADP+/NADPH2
IV. Fonctionnement des VM
Le nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADP)
est un coenzyme d'oxydoréduction.
Il est très proche du NAD, dont il diffère par la présence d'un
groupement phosphate sur le second carbone du β-D-
ribofurannose du résidu adénosine.
NADPH est principalement produit par la phase oxydative de
la voie de pentoses phosphates.
Le NADPH est la source principale d’électrons utilisés dans
les réactions biosynthétiques dans la cellule (cytosol). 26
Chap 1: Généralités
1. Transporteur d’Energie et Coenzyme
d. Coenzyme A (CoA)
IV. Fonctionnement des VM
• La partie active du CoA est la
fonction thiol de la cystéamine
terminale. C’est pour cela qu’on écrit
CoA-SH pour indiquer la forme libre
du coenzyme.
• Le coenzyme A est un transporteur
de radicaux acides.
• La plupart des acides carboxyliques
du métabolisme ont une forme
activée liée au coenzyme A. On les
appelle acyl-coenzyme A. 27
28
Chap 1: Généralités
1. Transporteur d’Energie et Coenzyme
e. Thiamine pyrophosphate (TPP)
IV. Fonctionnement des VM
29
Chap 1: Généralités
1. Transporteur d’Energie et Coenzyme
e. Thiamine pyrophosphate (TPP)
La partie active du coenzyme TPP est située dans le noyau
thiazole.
Le TPP est le coenzyme transporteur d’aldéhydes, à l’exception
du formaldéhyde.
Lorsqu’elle est liée au TPP la fonction aldéhyde est
provisoirement transformée en fonction alcool secondaire.
IV. Fonctionnement des VM
30
Chap 1: Généralités
1. Transporteur d’Energie et Coenzyme
f. Dihydrolipoamide / lipoamide
IV. Fonctionnement des VM
31
Chap 1: Généralités
1. Transporteur d’Energie et Coenzyme
f. Dihydrolipoamide / lipoamide
Le lipoamide est un coenzyme transporteur d’Hydrogène. En
réduisant la liaison qui unit les deux atomes de Soufre on
fixe deux atomes d’Hydrogène.
La forme réduite est appelée dihydrolipoamide.
IV. Fonctionnement des VM
32
Chap 1: Généralités
2. Régulation des VM
 La cellule est douée de différents mécanismes pour contrôler
son activité selon le principe de l’économie maximale.
 Pas de synthèse inutile, pas de dégradation inutile
 3 mécanismes de régulation existent
IV. Fonctionnement des VM
33
Chap 1: Généralités
2. Régulation des VM
a. Contrôle allostérique
 Contrôle à court terme
 Action sur les enzymes de la VM par intermédiaire d’un activateur ou
d’un inhibiteur
IV. Fonctionnement des VM
Inhibition allostérique par le produit
34
Chap 1: Généralités
2. Régulation des VM
b. Contrôle hormonal
 Contrôle à moyen terme
 Action sur les récepteurs membranaires provoquant une série de
réaction conduisant à une inhibition ou à une activation d’un ou de
plusieurs enzymes
 Contrôle hormonal plus durable que celui de contrôle allostérique
IV. Fonctionnement des VM
35
36
GlyP = Glycogène
Phosphorylase
Chap 1: Généralités
2. Régulation des VM
c. Contrôle génétique
 Contrôle à long terme
 Action sur la synthèse
des enzymes par
induction ou par
répression sur le gène
IV. Fonctionnement des VM
Régulation génétique d’une VM
37
Conclusion
Les grandes voies métaboliques de l’organisme humain
concernent aussi bien:
 Le métabolisme de glucides;
 Le métabolisme de lipides;
 Le métabolisme des acides aminés,
 Le métabolisme des acides nucléiques.
38
Métabolisme de glucides
Chapitre 2: Glycolyse
Chapitre 3: glycogénolyse
39
Chapitre 2: Glycolyse
Glycolyse: l’ensemble des VM énergétiques
permettant la phosphorylation de l’ADP en
ATP ou l’augmentation des réserves
énergétiques, grâce à l’oxydation des glucides
1. Définition
40
Vue d’Ensemble du
Métabolisme
des Glucides
41
Chapitre 2: Glycolyse
Le glucose traverse les membranes plasmiques grâce à des
protéines transporteuses : les glucoses perméases (GLUT).
Chacune des hexokinases est liée spécifiquement avec une
forme de GLUT : hexokinase I avec GLUT1, hexokinase II
avec GLUT4, ...
2. Transport de Glc dans
la cellule
 Hexokinase
42
Chapitre 2: Glycolyse
Elles catalysent la phosphorylation du glucose sur son
carbone 6 par un transfert de phosphate.
L’ATP est le coenzyme donneur d’énergie et de
phosphate. Un proton est libéré.
Comme toutes les enzymes à ATP les hexokinases ont le
magnésium comme cofacteur.
2. Transport de Glc dans
la cellule
 Hexokinase
43
Chapitre 2: Glycolyse
2. Transport de Glc dans
la cellule
 Hexokinase
Première
phosphorylation
Consommation
d’ATP
44
PM en daltons
(1,66.10 -27 Kg
Numéro selon la
classification
enzymatique
45
Chapitre 2: Glycolyse
 Hexokinase
2. Transport de Glc dans
la cellule
46
Chapitre 2: Glycolyse
 Co-Transport du Glucose
2. Transport de Glc dans
la cellule
47
Chapitre 2: Glycolyse
3. Phosphohexose
isomérase
Transformation
de noyau
pyranne en
noyau furanne
48
Chapitre 2: Glycolyse 4. PhosphoFructoKinase I
Deuxième
phosphorylation
Consommation
d’ATP
49
Chapitre 2: Glycolyse
5. Aldolase
Elle catalyse la scission du fructofuranose 1,6-diphosphate
en deux trioses phosphates
(isomères)
50
51
Chapitre 2: Glycolyse
6. Triose-Phosphate
Isomérase
Cétose
Aldose
52
Chapitre 2: Glycolyse
7. Phosphoglycéraldéhyde
déshydrogénase
Transfert
d’hydrogène sur
NAD+→NADH
Phosphorylation
simple
53
Chapitre 2: Glycolyse
8. Phosphoglycérate
kinase
Production
d’énergie
ATP
54
Chapitre 2: Glycolyse
9. Phosphoglycérate
mutase
3-phosphoglycérate
2-phosphoglycérate
55
Chapitre 2: Glycolyse 10. Enolase
Déshydratation du
2-phosphoglycérate
56
Chapitre 2: Glycolyse
11. Pyruvate kinase
Production
d’énergie
ATP
57
Chapitre 2: Glycolyse
12. Bilan moléculaire
Réactions 1-6
Bilan 1
58
59
Chapitre 2: Glycolyse
1 mole Glc → 4 moles ATP + 2 moles NADH2 – 2 moles
ATP
Or 1 mole NADH2 → 3 ATP dans la phosphorylation
oxydative mitochondriale d’où on a:
4 moles ATP + 6 moles ATP – 2 moles ATP
Soit 8 ATP produit par molécule de glucose
13. Bilan énergétique
60
Chapitre 2: Glycolyse
61
14-devenir du pyruvate
Pyruvate
son devenir
Ethanol
Lactate
Alanine
Oxaloacétate
Acetyl-CoA
Chapitre 2: Glycolyse
Deux niveaux
Phosphofructokinase
 Activateur: fructose 2,6 diphosphate, AMP
 Inhibiteurs: ATP, citrate
Pyruvate kinase
 Activateurs: fructose 1,6 diphosphate
 inhibiteur: ATP, alanine
62
16. régulation
Chapitre 3:
Glycogénolyse
1. Glycogène
phosphorylase
63
Glycogène (n) + HOPO3
2- Glc-1-phosphate + glycogène (n-1)
Chapitre 3: Glycogénolyse 2. Phosphoglucomutase
64
65
Chapitre 3: Glycogénolyse 3. Bilan
3 ATP
En aérobie
66
Chap 4: Anabolisme
de glucide
 Caractéristiques
 Précurseurs non glucidiques: le pyruvate, le lactate, le glycérol et des acides
aminés etc.
 La conversion du pyruvate en glucose est la voie centrale de la néoglucogenèse,
sur ses dix réactions enzymatiques, sept sont des réactions réverses de la
glycolyse.
67
1. Néoglucogenèse
Chap 4: Anabolisme
de glucide
 Caractéristiques
Cependant, les trois réactions irréversibles de la glycolyse
doivent être remplacées dans la néoglucogenèse afin que la
synthèse du glucose soit thermodynamiquement favorable.
68
1. Néoglucogenèse
Chap 4: Anabolisme
de glucide
 Caractéristiques
Les étapes 1, 8 et 10 de la néoglucogenèse sont donc catalysées par des
enzymes différentes de celles de la glycolyse : la transformation 1
nécessite plusieurs étapes catalysées par des enzymes mitochondriales
et cytosoliques, les réactions 8 et 10 sont des hydrolyses.
69
1. Néoglucogenèse
Chap 4: Anabolisme
de glucide
Le bilan de la transformation 1 est :
pyruvate + ATP + GTP + HCO3 → phosphoénol pyruvate
+ ADP + GDP + Pi + H+ + CO2
La néoglucogenèse est énergétiquement coûteuse. Le
bilan des réactions de biosynthèse conduisant du
pyruvate au glucose est :
2 pyruvates + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 4 H2O →
Glucose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD+ + 2 H+
70
1. Néoglucogenèse
Chap 4: Anabolisme
de glucide
Fonctions:
 Production de NADPH,H+
 Pour la biosynthèses des acides gras et stéroïdes
 Pour la réduction du glutathion
 Production de ribose-5-P pour la biosynthèse des
AN(acides nucléiques)
 Elle ne consomme pas d’énergie
71
2. Voie des pentoses
phosphates
Chap 4: Anabolisme
de glucide
Deux phases principales:
 Une phase oxydative qui permet d’avoir du
rubulose-5P à partir de glc-6P avec 2 reactions de
réduction et une hydratation→Irreversible
 Une phase non oxydative permettant plusieurs oses
dont le ribose-5P→translation et isomérisation
72
2. Voie des pentoses
phosphates
Chap 4: Anabolisme
de glucide
Caractéristiques:
 La voie des pentose phosphates se déroule dans
toutes les cellules
 Dans le cytoplasme
 Varie en fonction de tissus, en fonction du besoin
 Elle est totalement imbriquée avec la glycolyse
73
2. Voie des pentoses
phosphates
Chap 4: Anabolisme
de glucide
Lieu et rôles:
 Foie →synthèse des acides gras et stéroïdes
 Tissus adipeux → synthèses des acides gras
 Glandes mammaires → synthèse des acides gras au
cours de lactation
 Tissu steroïdogène →synthèse de stéroïdes (testicule,
ovaire)
 Globule rouge → réduction du glutathion
74
2. Voie des pentoses
phosphates
Chap 4: Anabolisme
de glucide
Phase 1: oxydative (1-3)
75
2. Voie des pentoses
phosphates
76
Chap 4: Anabolisme
de glucide
 Phase 2: réorganisation par isomérisation ou épimérisation
77
2. Voie des pentoses
phosphates
Chap 4: Anabolisme
de glucide
 Phase 2: réorganisation par isomérisation ou épimérisation
78
2. Voie des pentoses
phosphates
Chap 4: Anabolisme
de glucide
 Phase 3: réorganisation par transfert de groupes carbonés (6-8)
Série de réactions qui transfèrent des groupes à 2 ou 3 atomes de
carbone catalysées par deux enzymes: Transcétolase et
Transaldolase
79
2. Voie des pentoses
phosphates
Chap 4: Anabolisme
de glucide
Radicaux selon les enzymes de transfert
80
2. Voie des pentoses
phosphates
Chap 4: Anabolisme
de glucide
Transcetolase
81
2. Voie des pentoses
phosphates
La cétose est toujours le donneur des carbones et l’aldose est l’accepteur.
La cétose après la réaction devient une aldose et vice-versa.
Chap 4: Anabolisme
de glucide
Transaldolase
82
2. Voie des pentoses
phosphates
Chap 4: Anabolisme
de glucide
Transcétolase
83
2. Voie des pentoses
phosphates
Chap 4: Anabolisme
de glucide
Régulation
La première étape de la voie(catalysé par la Glucose-6-phosphate
déshydrogénase) est irréversible et cette étape contrôle le flux
dans la voie:
 le facteur régulateur le plus important est la concentration du NADP+
(disponibilité du substrat)
 le NADPH est inhibiteur compétitif de la Glucose-6-phosphate
déshydrogénase (compétition avec le NADP+ pour la liaison à l’enzyme)
84
2. Voie des pentoses
phosphates
Chap 4: Anabolisme
de glucide
Régulation
85
2. Voie des pentoses
phosphates
Conclusion
La glycolyse comme la glycogénolyse conduit à la
formation de pyruvate qui sera utilisé dans le cycle
de Krebs en milieu aérobie, pour une combustion
totale dans la mitochondrie.
86
Métabolisme des lipides
87
Métabolisme de lipides
88
Vu d’ensemble
Acides gras
Acétyl-CoA
β-oxydation lipogenèse
Métabolisme de lipides
Partie I: Catabolisme des lipides
89
Catabolisme des lipides
3 étapes successives
a- Acylation de CoASH: activation
b- Passage dans la mitochondrie
c- β-Oxydation
90
Vu d’ensemble
Chap 6: β-oxydation
• Lipolyse: ensemble des VM énergetiques →
phosphorylation de l’ADP en ATP grace à l’oxydation
des acides gras
• La β-oxydation → l’oxydation des acyl-CoA du
cytoplasme en Acetyl-CoA en présence des
transporteurs d’hydrogènes vers la mitochondrie
91
1. Définition
Chap 6: β-oxydation
On distingue les carrefours métaboliques:
 La β-oxydation,
 Cycle de Krebs
 Chaine respiratoire mitochondriale
92
1. Définition
Chap 6: β-oxydation
2.1. Acyl Thiokinase
93
2. Activation des AGL
Les acylthiokinases sont des
enzymes du cytoplasme qui
activent les acides gras
captés par les cellules, en
les liant au coenzyme A par
une liaison riche en énergie
-2ATP
Chap 6: β-oxydation
2.2. Pyrophosphatase
94
2. Activation des AGL
L’activation de l’acide gras
en acyl-CoA est rendue
irréversible par la présence
dans les mêmes cellules
d’une enzyme très active, la
pyrophosphatase, qui
hydrolyse irréversiblement
tout le pyrophosphate
produit.
Chap 6: β-oxydation
3.1. La carnitine
C’est un coenzyme
indispensable à la β-
oxydation
95
3. Transfert des AG activés
dans la mitochondrie
Chap 6: β-oxydation
3.2. Carnitine transferases
- La carnitine acyltransferase I (enzyme clé) permet le transfert du
radical acyl des acyl-CoA sur la carnitine pour former acyl-
carnitine qui traverse la membrane mitochondriale sous l’action
d’une translocase
- La carinitine acyltransferase II transfert l’acyl du l’acyl-carnitine sur
le CoASH
96
3. Transfert des AG activés
dans la mitochondrie
Chap 6: β-oxydation
3.2. Carnitine
transferases
97
3. Transfert des AG activés
dans la mitochondrie
Chap 6: β-oxydation
4.1. Acyl-CoA deshydrogenase: Oxydation
98
4. Cycle de la β-Oxydation
Chap 6: β-oxydation
4.2. Enol-CoA Hydratase: Hydratation
99
4. Cycle de la β-Oxydation
Chap 6: β-oxydation
4.3. L-β-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase: Oxydation
100
4. Cycle de la β-Oxydation
Chap 6: β-oxydation
4.4. β-Thiolase: Thiolyse
101
4. Cycle de la β-Oxydation
Chap 6: β-oxydation
102
4. Cycle de la β-Oxydation
C16: 0 (2n=16)
7 cycles de β-oxydation (n-1)
Libère 8 acetyl-CoA (n)
Bilan:
7 cycles: 7 x 5 ATP
8 Acetyl-CoA: 8 x 12 ATP
Activation: -2 ATP
Soit: (131-2)ATP= 129 ATP
Chap 6: β-oxydation
 Pour l’AG à 6 C
– La β-oxydation de l’AG:
• 3 Acétyl CoA =3 x 12 = 36 ATP
• 2 NADH, H+ = 2 x 3 = 6 ATP
• 2 FADH2 = 2 x 2 = 4 ATP
• TOTAL = 46 ATP
– Mais – 2 ATP d’activations
– Total final = = 44 ATP
103
4. Cycle de la β-Oxydation
Pour le glucose
•Glycolyse aérobie
•38 ATP.
Comparaison de la production d’énergie entre un AG à 6C et le glucose
6
ATP
Métabolisme de lipides
Partie II: anabolisme des lipides
104
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
La biosynthèse des acides gras et des lipides répond à
deux impératifs dans la cellule :
– fourniture des acides gras nécessaires à la synthèse des lipides
de structure ;
– mise en réserve de l’énergie ( aliments trop riches et excès)
- La synthèse des acides gras est entièrement cytosolique
105
1. Introduction
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
La synthèse des lipides comme toute biosynthèse
nécessite :
– de l’énergie (ATP),
– du pouvoir réducteur (NADPH,H+)
–le seul précurseur (acétyl-CoA).
106
1. Introduction
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
L'acétyl-CoA provient de :
– la ß-oxydation des acides gras (intra-
mitochondriale),
– l'oxydation du pyruvate (mitochondriale),
– la dégradation oxydative des acides aminés dits
cétogènes.
107
1. Introduction
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
2.1. Transfert du Radical Acétyle
• Pour servir de précurseur dans le cytosol à la
synthèse des acides gras, le radical acétyle doit être
transporté de la matrice mitochondriale dans le
cytosol.
• Il est transporté à travers la membrane interne par
le système citrate.
108
2. Acides gras
Chap 7: Biosynthèse des lipides
2.2. Production du malonyl-CoA: Activation de Acetyl-CoA
109
2. Acides gras
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
Condensation de l’acétyl-
ACP et malonyl-ACP pour
former l’acétoacétyl-ACP.
L’acétyl-CoA joue le rôle
d’accepteur de deux
carbones cédés par le
malonyl-ACP qui joue le
rôle d’un donneur.
110
2. Acides gras
2.3. Condensation
le HS-ACP: Acyl Carrier Protein→ un transporteur des radicaux acyles
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
2.4. Réduction
L’acétoacétyl-ACP
est réduit en 3 β-
Hydroxybutiryl-ACP.
Le donneur des
protons et
d’électrons est le
NADPH,H+
111
2. Acides gras
Β-acetoacetyl ACP réductase
Acetoacetyl ACP
D-3-hydroxybutiryl-ACP
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
2.5. Déshydratation
Elimination d’une
molécule d’eau du
β-Hydroxybutiryl-
ACP pour former le
2-énoyl-ACP
112
2. Acides gras
3-hydroxyacyl ACP déshydratase
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
2.6. Réduction
Réduction de la
double liaison de
l’énoyl-ACP par
NADPH,H+ et
formation d’un acide
gras à 4 carbones:
butyryl-ACP
113
2. Acides gras
Enoyl ACP réductase
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
• Elle a lieu dans le réticulum endoplasmique.
• Les triglycérides sont intensément fabriqués dans le
foie et dans les cellules adipeuses (adipocytes) et
intestinales.
• Deux précurseurs:
– le glycérol
– l'acétyl-CoA.
114
3. Triglycérides
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
3.1. Origine du Glycérol
– Le glycérol provient de la réduction de la 3-
phosphodihydroxyacétone (3-PDHA) formée au cours de la
glycolyse.
– La réaction est catalysée par la 3-phosphoglycérol
déshydrogénase et donne le 3-℗glycérol
115
3. Triglycérides
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
3.2. Etapes
La synthèse comporte trois étapes :
–Formation de l’acide phosphatidique,
–Déphosphorylation de ce dernier en diglycéride
–Estérification de la dernière fonction alcool du
glycérol.
116
3. Triglycérides
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
 Formation de l'Acide Phosphatidique:
– Deux acyl-CoA réagissent sur le glycérol 3-℗ pour donner
l'acide phosphatidique.
– Les fonctions alcool primaire et secondaire du glycérol-℗
sont estérifiées grâce à l'action de l'acyltransférase.
117
3. Triglycérides
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
 Formation du Diacylglycérol ou Diglycéride
– C’est le résultat de l’hydrolyse du groupement phosphate
de l’acide phosphatidique.
– La réaction est catalysée par une hydrolase appelée
phosphatidate phosphatase.
118
3. Triglycérides
Chap 7: Biosynthèse
des lipides
 Formation du Triacylglycérol ou Triglycéride
– Le diacylglycérol réagit avec un acyl-CoA pour
donner le triglycéride.
– Tous les acides gras peuvent être différents. Une
acyltransférase intervient.
119
3. Triglycérides
Conclusion
Régulation du métabolisme des lipides
L’action de masse
 Lipolyse
• Adrenaline, glucagon, anoxie Activation
• Insuline inhibition
 Β- oxydation acyl-CoA dans la mitochondrie
• Inhibition de l’ACT (Acyl Carnitine Translocase) par le malonyl-CoA
• Foie, neolipogénèse (insuline+, glucagon-)
120
CHAPITRE 8:METABOLISME DES
PROTEINES
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
• Les acides aminés constituent les monomères des
protéines
• Contrairement aux glucides et lipides, les acides
aminés en excès ne peuvent être stockés, ils sont alors
rapidement dégradés par transamination ou oxydation
pour donner un ion ammonium et un squelette
carboné.
• L’ion ammoniun est éliminé par excrétion ou par
l’uréogenèse
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
Le métabolisme des acides aminés répond à
deux objectifs chez les animaux :
– Maintenir le pool des acides aminés
– Assurer le renouvellement (turn-over) des
protéines
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
1. TRANSAMINATION ET DÉSAMINATION OXYDATIVE DU GLUTAMATE
Le foie est le site principal de dégradation des acides aminés chez les
mammifères
Le groupe α‐aminé de nombreux AA est transféré à l’α‐cétoglutarate pour
former le glutamate, qui est ensuite désaminé oxydativement pour
produire NH4+ (ion ammonium).
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
1.1. TRANSAMINATION
• Les enzymes qui catalysent le transfert d’un groupe α‐amine d’un
AA àun cétoacide sont des AMINOTRANSFÉRASES (réaction de
transamination).
• La transamination n’entraîne aucune désamination nette.
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
1.1.TRANSAMINATION
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
1.2. DÉSAMINATION OXYDATIVE DU GLUTAMATE
 La désamination oxydative du glutamate mène à la formation du NH4
+ et
α‐cétoglutarate
 Elle est réalisée dans la mitochondrie par Glutamate déshydrogénase
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
2. TRANSAMINATION ET DÉSAMINATION OXYDATIVE DU GLUTAMATE
Stœchiométrie finale (aminotransférase + glutamate déshydrogénase):
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
2.1. CYCLE DE L’URÉE (URÉOGENÈSE)
Le cycle de l’urée (dans le foie) est utilisé par
la plupart des vertébrés pour éliminer l’excès
de NH4
+ sous une forme moins toxique
Il se déroule en deux phase
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
2.1.CYCLE DE L’URÉE (URÉOGENÈSE)
Phase mitochondriale
1. La carbamoylphosphate synthétase utilise le CO2,
le NH4
+ et 2 ATP comme substrats pour former le
carbamoylphosphate.
2. L'ornithine carbamoyltransférase
(transcarbamylase) transfère le radical carbamoyle
sur l'ornithine pour former la citrulline.
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
2.1.CYCLE DE L’URÉE (URÉOGENÈSE)
Phase cytosolique
3. La citrulline est transportée dans le cytosol.
Sous l’action de l'argininosuccinate synthétase
la citrulline se condense avec l'aspartate pour
donner l'argininosuccinate avec consommation
d'une molécule d’ATP.
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
2.1. CYCLE DE L’URÉE (URÉOGENÈSE)
 Phase cytosolique
4. L’argininosuccinate lyase assure le clivage en arginine et en
fumarate.
5. L’hydrolyse de l’arginine termine le cycle. Il se forme de l’urée et
de l’ornithine. La réaction est catalysée par l’arginase.
L’urée est excrétée pour être éliminée dans l’urine, l’ornithine est
transportée dans les mitochondries pour réinitier le cycle.
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
2.3.DEVENIR DU SQUELETTE DE CARBONE APRÈS TRANSAMINATION
 Ala, Cys, Gly, Ser, Thr, Trp → pyruvate
 Asn, Asp → oxaloacetate
 Phe, Tyr → Fumarate
 Ile, Met, Thr, Val → Succinyl-CoA
 Arg, Glu, Gln, His, Pro → α-cetoglutarate
Les AA qui forment le pyruvate ou les intermédiaires du
cycle de Krebs sont dits glucoformateurs.
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
2.3.DEVENIR DU SQUELETTE DE CARBONE APRÈS TRANSAMINATION
Ile, Leu, Trp → Acetyl-CoA
Leu, Lys, Phe, Trp, Tyr → acetoacetyl-CoA
La Leu et la Lys qui forment acétyl-CoA ou
acétoacétyl-CoA sont dits cétogènes
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
3. BIOSYNTHÈSE DES ACIDES AMINÉS
Les plantes et les bactéries sont capables de
synthétiser tous leurs acides aminés.
Les mammifères, seulement une partie.
Essentiels: à obtenir par l’alimentation.
Non essentiels: qui peuvent être synthétisés
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
3. BIOSYNTHÈSE DES ACIDES AMINÉS
•9‐10 acides aminés ne peuvent pas
être synthétisés par les mammifères.
•Histidine et Arginine, sont dits
semi‐essentiels car seuls les
nourrissons ont besoin d'un apport
exogène (on les
trouve dans le lait maternel).
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
3. BIOSYNTHÈSE DES ACIDES AMINÉS
 ASSIMILATION DE L’NH4+
L’NH4+ est assimilé dans les AA par la voie du glutamate et de
la glutamine
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
3.BIOSYNTHÈSE DES ACIDES AMINÉS
 ASSIMILATION DE L’NH4+
L’ion ammonium est incorporé dans la glutamine par l’action
de la glutamine synthétase, enzyme clé pour le contrôle du
métabolisme des acides aminés.
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
3. BIOSYNTHÈSE DES ACIDES AMINÉS
Provenance des intermédiaires:
o Oxaloacetate →aspartate→Asn, Met, Thr, Ile, Lys
o Pyruvate →Ala, Val, Leu,
o α-cetoglutarate →glutamate→Gln, Pro, Arg
CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS
3.BIOSYNTHÈSE DES ACIDES AMINÉS
Provenance des intermédiaires
o Ribose -5 phospahte →His
o Erythrose-4 phosphate →Phe, Tyr, Trp
o Phosphoénolpyruvate→Phe, Tyr, Trp
o 3-phosphoglycerate → Ser, Cys, Gly

Contenu connexe

Similaire à Biochimie metabolique METUOR DABIRE_pdf.pdf

Exploration du métabolisme energetique bactérien / investigating bacterial en...
Exploration du métabolisme energetique bactérien / investigating bacterial en...Exploration du métabolisme energetique bactérien / investigating bacterial en...
Exploration du métabolisme energetique bactérien / investigating bacterial en...
Dr Taoufik Djerboua
 
Fichier svt pour les exercices svt génétiques expression analyses
Fichier svt pour les exercices svt génétiques expression analysesFichier svt pour les exercices svt génétiques expression analyses
Fichier svt pour les exercices svt génétiques expression analyses
RachidFardadi1
 
BTS diététique metabolisme des lipides PARTIE 1
BTS diététique metabolisme des lipides PARTIE 1BTS diététique metabolisme des lipides PARTIE 1
BTS diététique metabolisme des lipides PARTIE 1
FranckRencurel
 
SVI_S6_PPT_enzymologie_Approfondie_HAJJI.pptx
SVI_S6_PPT_enzymologie_Approfondie_HAJJI.pptxSVI_S6_PPT_enzymologie_Approfondie_HAJJI.pptx
SVI_S6_PPT_enzymologie_Approfondie_HAJJI.pptx
oussamamarchich
 
Glycolyse - Copie Glycolyse - CopieGlycolyse - Copie.pptx
Glycolyse - Copie Glycolyse - CopieGlycolyse - Copie.pptxGlycolyse - Copie Glycolyse - CopieGlycolyse - Copie.pptx
Glycolyse - Copie Glycolyse - CopieGlycolyse - Copie.pptx
OuattaraBamory3
 
Métabolisme des lipides
Métabolisme des lipidesMétabolisme des lipides
Métabolisme des lipides
noraeah med
 
métabolimes hépatiques.pdf
métabolimes hépatiques.pdfmétabolimes hépatiques.pdf
métabolimes hépatiques.pdf
ssuser56bf48
 
Qcm supplementaires biochimie_-_purpan
Qcm supplementaires biochimie_-_purpanQcm supplementaires biochimie_-_purpan
Qcm supplementaires biochimie_-_purpankillua zoldyck
 
Pharmacologie métabolisme des xénobiotiques
Pharmacologie métabolisme des xénobiotiquesPharmacologie métabolisme des xénobiotiques
Pharmacologie métabolisme des xénobiotiques
FranckRencurel
 
Acomplia Rimonabant
Acomplia RimonabantAcomplia Rimonabant
Acomplia Rimonabantugolille
 
exploration protidique (1) (1).pdf
exploration protidique (1) (1).pdfexploration protidique (1) (1).pdf
exploration protidique (1) (1).pdf
kamal685982
 
Biologie cellulaire le Chloroplastes.pptx
Biologie cellulaire le Chloroplastes.pptxBiologie cellulaire le Chloroplastes.pptx
Biologie cellulaire le Chloroplastes.pptx
rababouerdighi
 
Cour sur enzymologie ENZ IMPOR Les ensymes .ppt
Cour sur enzymologie ENZ IMPOR Les ensymes .pptCour sur enzymologie ENZ IMPOR Les ensymes .ppt
Cour sur enzymologie ENZ IMPOR Les ensymes .ppt
kowiouABOUDOU1
 
Metabolisme phospho calcique
Metabolisme phospho calciqueMetabolisme phospho calcique
Metabolisme phospho calcique
Yassine SatMax
 
Pharmacologie Moléculaire
Pharmacologie Moléculaire Pharmacologie Moléculaire
Pharmacologie Moléculaire
Bouhe Ahmed Salem
 
intégration tissulaire 2020 final
intégration tissulaire  2020  finalintégration tissulaire  2020  final
intégration tissulaire 2020 final
ssuser402aa2
 
Metabolisme des proteines
Metabolisme des proteinesMetabolisme des proteines
Metabolisme des proteinesnoraeah med
 
BTS diététique Enzymologie
BTS diététique EnzymologieBTS diététique Enzymologie
BTS diététique Enzymologie
FranckRencurel
 
15 digestion absorption-lipides
15 digestion absorption-lipides15 digestion absorption-lipides
15 digestion absorption-lipideslongbong
 

Similaire à Biochimie metabolique METUOR DABIRE_pdf.pdf (20)

Exploration du métabolisme energetique bactérien / investigating bacterial en...
Exploration du métabolisme energetique bactérien / investigating bacterial en...Exploration du métabolisme energetique bactérien / investigating bacterial en...
Exploration du métabolisme energetique bactérien / investigating bacterial en...
 
Fichier svt pour les exercices svt génétiques expression analyses
Fichier svt pour les exercices svt génétiques expression analysesFichier svt pour les exercices svt génétiques expression analyses
Fichier svt pour les exercices svt génétiques expression analyses
 
BTS diététique metabolisme des lipides PARTIE 1
BTS diététique metabolisme des lipides PARTIE 1BTS diététique metabolisme des lipides PARTIE 1
BTS diététique metabolisme des lipides PARTIE 1
 
SVI_S6_PPT_enzymologie_Approfondie_HAJJI.pptx
SVI_S6_PPT_enzymologie_Approfondie_HAJJI.pptxSVI_S6_PPT_enzymologie_Approfondie_HAJJI.pptx
SVI_S6_PPT_enzymologie_Approfondie_HAJJI.pptx
 
Glycolyse - Copie Glycolyse - CopieGlycolyse - Copie.pptx
Glycolyse - Copie Glycolyse - CopieGlycolyse - Copie.pptxGlycolyse - Copie Glycolyse - CopieGlycolyse - Copie.pptx
Glycolyse - Copie Glycolyse - CopieGlycolyse - Copie.pptx
 
Métabolisme des lipides
Métabolisme des lipidesMétabolisme des lipides
Métabolisme des lipides
 
métabolimes hépatiques.pdf
métabolimes hépatiques.pdfmétabolimes hépatiques.pdf
métabolimes hépatiques.pdf
 
Qcm supplementaires biochimie_-_purpan
Qcm supplementaires biochimie_-_purpanQcm supplementaires biochimie_-_purpan
Qcm supplementaires biochimie_-_purpan
 
Pharmacologie métabolisme des xénobiotiques
Pharmacologie métabolisme des xénobiotiquesPharmacologie métabolisme des xénobiotiques
Pharmacologie métabolisme des xénobiotiques
 
La sécrétion pancréatique 2012
La sécrétion pancréatique 2012La sécrétion pancréatique 2012
La sécrétion pancréatique 2012
 
Acomplia Rimonabant
Acomplia RimonabantAcomplia Rimonabant
Acomplia Rimonabant
 
exploration protidique (1) (1).pdf
exploration protidique (1) (1).pdfexploration protidique (1) (1).pdf
exploration protidique (1) (1).pdf
 
Biologie cellulaire le Chloroplastes.pptx
Biologie cellulaire le Chloroplastes.pptxBiologie cellulaire le Chloroplastes.pptx
Biologie cellulaire le Chloroplastes.pptx
 
Cour sur enzymologie ENZ IMPOR Les ensymes .ppt
Cour sur enzymologie ENZ IMPOR Les ensymes .pptCour sur enzymologie ENZ IMPOR Les ensymes .ppt
Cour sur enzymologie ENZ IMPOR Les ensymes .ppt
 
Metabolisme phospho calcique
Metabolisme phospho calciqueMetabolisme phospho calcique
Metabolisme phospho calcique
 
Pharmacologie Moléculaire
Pharmacologie Moléculaire Pharmacologie Moléculaire
Pharmacologie Moléculaire
 
intégration tissulaire 2020 final
intégration tissulaire  2020  finalintégration tissulaire  2020  final
intégration tissulaire 2020 final
 
Metabolisme des proteines
Metabolisme des proteinesMetabolisme des proteines
Metabolisme des proteines
 
BTS diététique Enzymologie
BTS diététique EnzymologieBTS diététique Enzymologie
BTS diététique Enzymologie
 
15 digestion absorption-lipides
15 digestion absorption-lipides15 digestion absorption-lipides
15 digestion absorption-lipides
 

Plus de OuattaraBamory3

LIPIDES ET FONCTION METABOLIQUE DANS LA CELLULE.pdf
LIPIDES ET FONCTION METABOLIQUE DANS LA CELLULE.pdfLIPIDES ET FONCTION METABOLIQUE DANS LA CELLULE.pdf
LIPIDES ET FONCTION METABOLIQUE DANS LA CELLULE.pdf
OuattaraBamory3
 
PRESENTATION FABRICE NNI 20233333333.pptx
PRESENTATION FABRICE NNI 20233333333.pptxPRESENTATION FABRICE NNI 20233333333.pptx
PRESENTATION FABRICE NNI 20233333333.pptx
OuattaraBamory3
 
APPROCHE SOCIO ANTHROPOLOGIQUE DE LA MENOPAUSE.pptx
APPROCHE SOCIO ANTHROPOLOGIQUE DE LA MENOPAUSE.pptxAPPROCHE SOCIO ANTHROPOLOGIQUE DE LA MENOPAUSE.pptx
APPROCHE SOCIO ANTHROPOLOGIQUE DE LA MENOPAUSE.pptx
OuattaraBamory3
 
SUIVI DE SOIN23456776543334457889876655.ppt
SUIVI DE SOIN23456776543334457889876655.pptSUIVI DE SOIN23456776543334457889876655.ppt
SUIVI DE SOIN23456776543334457889876655.ppt
OuattaraBamory3
 
MORPHOLOGIES ET REGIME ALIMENTAIRE Dr OUATTARA.pptx
MORPHOLOGIES ET REGIME ALIMENTAIRE Dr OUATTARA.pptxMORPHOLOGIES ET REGIME ALIMENTAIRE Dr OUATTARA.pptx
MORPHOLOGIES ET REGIME ALIMENTAIRE Dr OUATTARA.pptx
OuattaraBamory3
 
3. Recommandations particulières pour certaines classes d’antibiotiques.pptx
3. Recommandations particulières pour certaines classes d’antibiotiques.pptx3. Recommandations particulières pour certaines classes d’antibiotiques.pptx
3. Recommandations particulières pour certaines classes d’antibiotiques.pptx
OuattaraBamory3
 
1. Généralités ATB et Bactéries Final.pptx
1. Généralités ATB et Bactéries Final.pptx1. Généralités ATB et Bactéries Final.pptx
1. Généralités ATB et Bactéries Final.pptx
OuattaraBamory3
 
Prise en charge des morssures envenimentions.pptx
Prise en charge des  morssures envenimentions.pptxPrise en charge des  morssures envenimentions.pptx
Prise en charge des morssures envenimentions.pptx
OuattaraBamory3
 
ANTIBIOTIQUES ET GROSSESSE 23 9 2022.pptx
ANTIBIOTIQUES ET GROSSESSE 23 9 2022.pptxANTIBIOTIQUES ET GROSSESSE 23 9 2022.pptx
ANTIBIOTIQUES ET GROSSESSE 23 9 2022.pptx
OuattaraBamory3
 
infections OttoRhinoLaryngologie antibiotherapie .pptx
infections OttoRhinoLaryngologie antibiotherapie .pptxinfections OttoRhinoLaryngologie antibiotherapie .pptx
infections OttoRhinoLaryngologie antibiotherapie .pptx
OuattaraBamory3
 
ANTIBIOTHERAPIE MEDecine Generale 2022.pptx
ANTIBIOTHERAPIE MEDecine  Generale 2022.pptxANTIBIOTHERAPIE MEDecine  Generale 2022.pptx
ANTIBIOTHERAPIE MEDecine Generale 2022.pptx
OuattaraBamory3
 
Anatomie et physiologie humaines generales .pptx
Anatomie et physiologie humaines generales .pptxAnatomie et physiologie humaines generales .pptx
Anatomie et physiologie humaines generales .pptx
OuattaraBamory3
 
fichier_produit_2222222222222222222222122 (1).pdf
fichier_produit_2222222222222222222222122 (1).pdffichier_produit_2222222222222222222222122 (1).pdf
fichier_produit_2222222222222222222222122 (1).pdf
OuattaraBamory3
 
Module securité santé au travailllllll.pdf
Module securité santé au travailllllll.pdfModule securité santé au travailllllll.pdf
Module securité santé au travailllllll.pdf
OuattaraBamory3
 
Denutrition hopital pour des cas averés.pdf
Denutrition hopital pour des cas averés.pdfDenutrition hopital pour des cas averés.pdf
Denutrition hopital pour des cas averés.pdf
OuattaraBamory3
 

Plus de OuattaraBamory3 (15)

LIPIDES ET FONCTION METABOLIQUE DANS LA CELLULE.pdf
LIPIDES ET FONCTION METABOLIQUE DANS LA CELLULE.pdfLIPIDES ET FONCTION METABOLIQUE DANS LA CELLULE.pdf
LIPIDES ET FONCTION METABOLIQUE DANS LA CELLULE.pdf
 
PRESENTATION FABRICE NNI 20233333333.pptx
PRESENTATION FABRICE NNI 20233333333.pptxPRESENTATION FABRICE NNI 20233333333.pptx
PRESENTATION FABRICE NNI 20233333333.pptx
 
APPROCHE SOCIO ANTHROPOLOGIQUE DE LA MENOPAUSE.pptx
APPROCHE SOCIO ANTHROPOLOGIQUE DE LA MENOPAUSE.pptxAPPROCHE SOCIO ANTHROPOLOGIQUE DE LA MENOPAUSE.pptx
APPROCHE SOCIO ANTHROPOLOGIQUE DE LA MENOPAUSE.pptx
 
SUIVI DE SOIN23456776543334457889876655.ppt
SUIVI DE SOIN23456776543334457889876655.pptSUIVI DE SOIN23456776543334457889876655.ppt
SUIVI DE SOIN23456776543334457889876655.ppt
 
MORPHOLOGIES ET REGIME ALIMENTAIRE Dr OUATTARA.pptx
MORPHOLOGIES ET REGIME ALIMENTAIRE Dr OUATTARA.pptxMORPHOLOGIES ET REGIME ALIMENTAIRE Dr OUATTARA.pptx
MORPHOLOGIES ET REGIME ALIMENTAIRE Dr OUATTARA.pptx
 
3. Recommandations particulières pour certaines classes d’antibiotiques.pptx
3. Recommandations particulières pour certaines classes d’antibiotiques.pptx3. Recommandations particulières pour certaines classes d’antibiotiques.pptx
3. Recommandations particulières pour certaines classes d’antibiotiques.pptx
 
1. Généralités ATB et Bactéries Final.pptx
1. Généralités ATB et Bactéries Final.pptx1. Généralités ATB et Bactéries Final.pptx
1. Généralités ATB et Bactéries Final.pptx
 
Prise en charge des morssures envenimentions.pptx
Prise en charge des  morssures envenimentions.pptxPrise en charge des  morssures envenimentions.pptx
Prise en charge des morssures envenimentions.pptx
 
ANTIBIOTIQUES ET GROSSESSE 23 9 2022.pptx
ANTIBIOTIQUES ET GROSSESSE 23 9 2022.pptxANTIBIOTIQUES ET GROSSESSE 23 9 2022.pptx
ANTIBIOTIQUES ET GROSSESSE 23 9 2022.pptx
 
infections OttoRhinoLaryngologie antibiotherapie .pptx
infections OttoRhinoLaryngologie antibiotherapie .pptxinfections OttoRhinoLaryngologie antibiotherapie .pptx
infections OttoRhinoLaryngologie antibiotherapie .pptx
 
ANTIBIOTHERAPIE MEDecine Generale 2022.pptx
ANTIBIOTHERAPIE MEDecine  Generale 2022.pptxANTIBIOTHERAPIE MEDecine  Generale 2022.pptx
ANTIBIOTHERAPIE MEDecine Generale 2022.pptx
 
Anatomie et physiologie humaines generales .pptx
Anatomie et physiologie humaines generales .pptxAnatomie et physiologie humaines generales .pptx
Anatomie et physiologie humaines generales .pptx
 
fichier_produit_2222222222222222222222122 (1).pdf
fichier_produit_2222222222222222222222122 (1).pdffichier_produit_2222222222222222222222122 (1).pdf
fichier_produit_2222222222222222222222122 (1).pdf
 
Module securité santé au travailllllll.pdf
Module securité santé au travailllllll.pdfModule securité santé au travailllllll.pdf
Module securité santé au travailllllll.pdf
 
Denutrition hopital pour des cas averés.pdf
Denutrition hopital pour des cas averés.pdfDenutrition hopital pour des cas averés.pdf
Denutrition hopital pour des cas averés.pdf
 

Biochimie metabolique METUOR DABIRE_pdf.pdf

  • 1. Biochimie Métabolique Dr METUOR DABIRE Amana Biochimiste, Microbiologiste, Biologiste Moléculaire/ Enzymologiste
  • 2. Biochimie métabolique Programme  Métabolisme des glucides  Métabolisme des lipides  Métabolisme des protéines  Métabolisme des acides nucléiques 2
  • 3. Biochimie métabolique Gestion de nutriments = travail permanemment??? 3
  • 4. Obésité Augmentation de maladies cardiovasculaires, diabètes, AVC 4
  • 7. Biochimie métabolique A la fin du cours l’étudiant doit être capable de: • Identifier le catabolisme et l’anabolisme • Maîtriser les grandes Voies métaboliques Biologiques • Maîtriser les grandes Voies métaboliques Bioénergétiques • Identifier les liens réactionnels entre les différents métabolismes • Analyser le rôle des processus de régulation Métabolique • Analyser le rôle des processus de régulation Métabolique dans le maintien de la fonction de la cellule et de l’organisme Objectifs généraux 7
  • 8. Chap 1: Généralités Le métabolisme = ensemble des réactions biochimiques dans la cellule Fonction: • La production d’énergie chimique (ATP) à partir de l’énergie solaire ou de la dégradations des nutriments (aa, ag, glucides) • Conversion des nutriments en précurseurs de macromolécule → biosynthèse de macromolécules Introduction 8
  • 9. Chap 1: Généralités 1. Définitions  Une voie métabolique = séquence réactionnelle à plusieurs étapes. Chacune de ces réactions est catalysée par une enzyme spécifique.  système multienzymatique = Ensemble d’enzymes  Au cours de chaque voie métabolique un précurseur est transformé en produit via d’une série d’intermédiaires appelés métabolites. I. Voies métaboliques et système enzymatique 9
  • 10. 2. Différentes voies métaboliques  Voie métabolique linéaire  Voie métabolique ramifié Chap 1: Généralités I. Voies métaboliques et système enzymatique 10
  • 11. Chap 1: Généralités  Voie métabolique cyclique A, B, C, D sont à la fois précurseurs, métabolites et produits I. Voies métaboliques et système enzymatique 2. Différents vois métaboliques 11
  • 12. Chap 1: Généralités 1. Définitions  Aliment : corps chimique ou mélange absorbé ou ingéré par un être vivant, puis métabolisé à des fins énergétiques ou de synthèse  Nutriment : corps chimique absorbé puis métabolisé par les cellules  Nutriment Essentiel : qualifie un nutriment qui remplit une fonction biologique obligatoire pour l’existence, la croissance ou la reproduction de l’individu II. Anabolisme et catabolisme 12
  • 13. Chap 1: Généralités 1. Définitions  Indispensabilité: tout nutriment essentiel ou précurseur d’un métabolite essentiel qui ne peut être synthétisé par le métabolisme et doit être apporté par l’alimentation.  Oligoélément: tout élément essentiel présent en quantité faible dans la ration alimentaire. II. Anabolisme et catabolisme 13
  • 14. Chap 1: Généralités 1. Définitions Métabolisme = anabolisme + catabolisme  L’anabolisme = ensemble des réactions (endergonique) de biosynthèses cellulaires. Les voies anaboliques sont divergentes  Le catabolisme= ensemble des réactions (exergonique) de dégradations → énergie. Les voies cataboliques sont convergentes car à partir de plusieurs précurseurs on aboutit à un nombre limité de produits (H2O, CO2, NH3) II. Anabolisme et catabolisme 14
  • 15. Chap 1: Généralités Dans un organisme le catabolisme est régulé pour produire l’énergie nécessaire à l’anabolisme II. Anabolisme et catabolisme Nutriments (combustibles) Produits de dégradations (CO2, H2O, NH3) Nutriments (oses, AA, AG) Macromolécules ATP 2. Rôle de métabolisme 15
  • 16. Chap 1: Généralités 1. Identification des Enzymes L’accumulation de certains substrats suite à l’utilisation d’un inhibiteur spécifique permet de déterminer de proche en proche les différentes étapes d’une VM III. Détermination des VM 16
  • 17. Chap 1: Généralités 2. Utilisation de mutants auxotrophes Un mutant auxotrophes: une cellule génétiquement déficitaire en une activité enzymatique particulière. Sa croissance nécessite donc qu’on lui apporte le produit de l’activité enzymatique déficitaire → détermination de la VM III. Détermination des VM 17
  • 18. Chap 1: Généralités 3. Utilisation d’isotopes radioactifs Cette technique consiste à marquer un métabolite de la VM avec un atome radioactif (C14, O18, N15, P32) puis suivre la radioactivité dans les produits obtenus. III. Détermination des VM 18
  • 19. Chap 1: Généralités En générale, la Voie catabolique d’une substance n’est pas l’inverse de sa voie anabolique et se déroulent dans de lieux différents IV. Fonctionnement des VM 19
  • 20. Chap 1: Généralités 1. Transporteur d’Energie et Coenzyme Les voies catabolique et anabolique sont connectées par un transporteur de liaison phosphate riche en énergie (ATP) et de transporteur d’hydrogènes (NADH, FADH, NADPH) IV. Fonctionnement des VM 20
  • 21. Chap 1: Généralités 1. Transporteur d’Energie et Coenzyme a. Adénosine Triphosphate (ATP) IV. Fonctionnement des VM • Les liaisons anhydrides unissant les acides phosphoriques sont des liaisons riches en énergie (ΔG ≥31 kJ/mol). • Le coenzyme ATP/ADP est un coenzyme transporteur d’énergie universel. • Les enzymes utilisant un nucléoside triphosphate comme substrat ou comme coenzyme, nécessitent en même temps la présence du cation Mg2+ comme cofacteur. 21
  • 22. Chap 1: Généralités 1. Transporteur d’Energie et Coenzyme b. NAD+/NADH2 IV. Fonctionnement des VM Le nicotinamide adénine di nucléotide, ou NAD, est une coenzyme d’oxydo-reduction présente dans toutes les cellules vivantes. Il aide les enzymes à transférer les électrons pendant les réactions d'oxydo-réductions du métabolisme de formation de l'ATP au niveau du complexe I de la chaine respiratoire. 22
  • 23. 23
  • 24. Chap 1: Généralités 1. Transporteur d’Energie et Coenzyme d. FAD/FADH2 IV. Fonctionnement des VM La Flavine adénine dinucléotide (FAD) est un coenzyme d'oxydo-réduction dérivant de la riboflavine (vit. B2). Ce coenzyme est notamment utilisé par les flavoprotéines du complexe II de la CRM: Glycérol 3-P déshydrogénase, AcylCoA déshydrogénase, Succinate déshydrogénase. 24
  • 25. 25
  • 26. Chap 1: Généralités 1. Transporteur d’Energie et Coenzyme c. NADP+/NADPH2 IV. Fonctionnement des VM Le nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADP) est un coenzyme d'oxydoréduction. Il est très proche du NAD, dont il diffère par la présence d'un groupement phosphate sur le second carbone du β-D- ribofurannose du résidu adénosine. NADPH est principalement produit par la phase oxydative de la voie de pentoses phosphates. Le NADPH est la source principale d’électrons utilisés dans les réactions biosynthétiques dans la cellule (cytosol). 26
  • 27. Chap 1: Généralités 1. Transporteur d’Energie et Coenzyme d. Coenzyme A (CoA) IV. Fonctionnement des VM • La partie active du CoA est la fonction thiol de la cystéamine terminale. C’est pour cela qu’on écrit CoA-SH pour indiquer la forme libre du coenzyme. • Le coenzyme A est un transporteur de radicaux acides. • La plupart des acides carboxyliques du métabolisme ont une forme activée liée au coenzyme A. On les appelle acyl-coenzyme A. 27
  • 28. 28
  • 29. Chap 1: Généralités 1. Transporteur d’Energie et Coenzyme e. Thiamine pyrophosphate (TPP) IV. Fonctionnement des VM 29
  • 30. Chap 1: Généralités 1. Transporteur d’Energie et Coenzyme e. Thiamine pyrophosphate (TPP) La partie active du coenzyme TPP est située dans le noyau thiazole. Le TPP est le coenzyme transporteur d’aldéhydes, à l’exception du formaldéhyde. Lorsqu’elle est liée au TPP la fonction aldéhyde est provisoirement transformée en fonction alcool secondaire. IV. Fonctionnement des VM 30
  • 31. Chap 1: Généralités 1. Transporteur d’Energie et Coenzyme f. Dihydrolipoamide / lipoamide IV. Fonctionnement des VM 31
  • 32. Chap 1: Généralités 1. Transporteur d’Energie et Coenzyme f. Dihydrolipoamide / lipoamide Le lipoamide est un coenzyme transporteur d’Hydrogène. En réduisant la liaison qui unit les deux atomes de Soufre on fixe deux atomes d’Hydrogène. La forme réduite est appelée dihydrolipoamide. IV. Fonctionnement des VM 32
  • 33. Chap 1: Généralités 2. Régulation des VM  La cellule est douée de différents mécanismes pour contrôler son activité selon le principe de l’économie maximale.  Pas de synthèse inutile, pas de dégradation inutile  3 mécanismes de régulation existent IV. Fonctionnement des VM 33
  • 34. Chap 1: Généralités 2. Régulation des VM a. Contrôle allostérique  Contrôle à court terme  Action sur les enzymes de la VM par intermédiaire d’un activateur ou d’un inhibiteur IV. Fonctionnement des VM Inhibition allostérique par le produit 34
  • 35. Chap 1: Généralités 2. Régulation des VM b. Contrôle hormonal  Contrôle à moyen terme  Action sur les récepteurs membranaires provoquant une série de réaction conduisant à une inhibition ou à une activation d’un ou de plusieurs enzymes  Contrôle hormonal plus durable que celui de contrôle allostérique IV. Fonctionnement des VM 35
  • 37. Chap 1: Généralités 2. Régulation des VM c. Contrôle génétique  Contrôle à long terme  Action sur la synthèse des enzymes par induction ou par répression sur le gène IV. Fonctionnement des VM Régulation génétique d’une VM 37
  • 38. Conclusion Les grandes voies métaboliques de l’organisme humain concernent aussi bien:  Le métabolisme de glucides;  Le métabolisme de lipides;  Le métabolisme des acides aminés,  Le métabolisme des acides nucléiques. 38
  • 39. Métabolisme de glucides Chapitre 2: Glycolyse Chapitre 3: glycogénolyse 39
  • 40. Chapitre 2: Glycolyse Glycolyse: l’ensemble des VM énergétiques permettant la phosphorylation de l’ADP en ATP ou l’augmentation des réserves énergétiques, grâce à l’oxydation des glucides 1. Définition 40
  • 42. Chapitre 2: Glycolyse Le glucose traverse les membranes plasmiques grâce à des protéines transporteuses : les glucoses perméases (GLUT). Chacune des hexokinases est liée spécifiquement avec une forme de GLUT : hexokinase I avec GLUT1, hexokinase II avec GLUT4, ... 2. Transport de Glc dans la cellule  Hexokinase 42
  • 43. Chapitre 2: Glycolyse Elles catalysent la phosphorylation du glucose sur son carbone 6 par un transfert de phosphate. L’ATP est le coenzyme donneur d’énergie et de phosphate. Un proton est libéré. Comme toutes les enzymes à ATP les hexokinases ont le magnésium comme cofacteur. 2. Transport de Glc dans la cellule  Hexokinase 43
  • 44. Chapitre 2: Glycolyse 2. Transport de Glc dans la cellule  Hexokinase Première phosphorylation Consommation d’ATP 44 PM en daltons (1,66.10 -27 Kg Numéro selon la classification enzymatique
  • 45. 45
  • 46. Chapitre 2: Glycolyse  Hexokinase 2. Transport de Glc dans la cellule 46
  • 47. Chapitre 2: Glycolyse  Co-Transport du Glucose 2. Transport de Glc dans la cellule 47
  • 48. Chapitre 2: Glycolyse 3. Phosphohexose isomérase Transformation de noyau pyranne en noyau furanne 48
  • 49. Chapitre 2: Glycolyse 4. PhosphoFructoKinase I Deuxième phosphorylation Consommation d’ATP 49
  • 50. Chapitre 2: Glycolyse 5. Aldolase Elle catalyse la scission du fructofuranose 1,6-diphosphate en deux trioses phosphates (isomères) 50
  • 51. 51
  • 52. Chapitre 2: Glycolyse 6. Triose-Phosphate Isomérase Cétose Aldose 52
  • 53. Chapitre 2: Glycolyse 7. Phosphoglycéraldéhyde déshydrogénase Transfert d’hydrogène sur NAD+→NADH Phosphorylation simple 53
  • 54. Chapitre 2: Glycolyse 8. Phosphoglycérate kinase Production d’énergie ATP 54
  • 55. Chapitre 2: Glycolyse 9. Phosphoglycérate mutase 3-phosphoglycérate 2-phosphoglycérate 55
  • 56. Chapitre 2: Glycolyse 10. Enolase Déshydratation du 2-phosphoglycérate 56
  • 57. Chapitre 2: Glycolyse 11. Pyruvate kinase Production d’énergie ATP 57
  • 58. Chapitre 2: Glycolyse 12. Bilan moléculaire Réactions 1-6 Bilan 1 58
  • 59. 59
  • 60. Chapitre 2: Glycolyse 1 mole Glc → 4 moles ATP + 2 moles NADH2 – 2 moles ATP Or 1 mole NADH2 → 3 ATP dans la phosphorylation oxydative mitochondriale d’où on a: 4 moles ATP + 6 moles ATP – 2 moles ATP Soit 8 ATP produit par molécule de glucose 13. Bilan énergétique 60
  • 61. Chapitre 2: Glycolyse 61 14-devenir du pyruvate Pyruvate son devenir Ethanol Lactate Alanine Oxaloacétate Acetyl-CoA
  • 62. Chapitre 2: Glycolyse Deux niveaux Phosphofructokinase  Activateur: fructose 2,6 diphosphate, AMP  Inhibiteurs: ATP, citrate Pyruvate kinase  Activateurs: fructose 1,6 diphosphate  inhibiteur: ATP, alanine 62 16. régulation
  • 63. Chapitre 3: Glycogénolyse 1. Glycogène phosphorylase 63 Glycogène (n) + HOPO3 2- Glc-1-phosphate + glycogène (n-1)
  • 64. Chapitre 3: Glycogénolyse 2. Phosphoglucomutase 64
  • 65. 65
  • 66. Chapitre 3: Glycogénolyse 3. Bilan 3 ATP En aérobie 66
  • 67. Chap 4: Anabolisme de glucide  Caractéristiques  Précurseurs non glucidiques: le pyruvate, le lactate, le glycérol et des acides aminés etc.  La conversion du pyruvate en glucose est la voie centrale de la néoglucogenèse, sur ses dix réactions enzymatiques, sept sont des réactions réverses de la glycolyse. 67 1. Néoglucogenèse
  • 68. Chap 4: Anabolisme de glucide  Caractéristiques Cependant, les trois réactions irréversibles de la glycolyse doivent être remplacées dans la néoglucogenèse afin que la synthèse du glucose soit thermodynamiquement favorable. 68 1. Néoglucogenèse
  • 69. Chap 4: Anabolisme de glucide  Caractéristiques Les étapes 1, 8 et 10 de la néoglucogenèse sont donc catalysées par des enzymes différentes de celles de la glycolyse : la transformation 1 nécessite plusieurs étapes catalysées par des enzymes mitochondriales et cytosoliques, les réactions 8 et 10 sont des hydrolyses. 69 1. Néoglucogenèse
  • 70. Chap 4: Anabolisme de glucide Le bilan de la transformation 1 est : pyruvate + ATP + GTP + HCO3 → phosphoénol pyruvate + ADP + GDP + Pi + H+ + CO2 La néoglucogenèse est énergétiquement coûteuse. Le bilan des réactions de biosynthèse conduisant du pyruvate au glucose est : 2 pyruvates + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH + 4 H2O → Glucose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi + 2 NAD+ + 2 H+ 70 1. Néoglucogenèse
  • 71. Chap 4: Anabolisme de glucide Fonctions:  Production de NADPH,H+  Pour la biosynthèses des acides gras et stéroïdes  Pour la réduction du glutathion  Production de ribose-5-P pour la biosynthèse des AN(acides nucléiques)  Elle ne consomme pas d’énergie 71 2. Voie des pentoses phosphates
  • 72. Chap 4: Anabolisme de glucide Deux phases principales:  Une phase oxydative qui permet d’avoir du rubulose-5P à partir de glc-6P avec 2 reactions de réduction et une hydratation→Irreversible  Une phase non oxydative permettant plusieurs oses dont le ribose-5P→translation et isomérisation 72 2. Voie des pentoses phosphates
  • 73. Chap 4: Anabolisme de glucide Caractéristiques:  La voie des pentose phosphates se déroule dans toutes les cellules  Dans le cytoplasme  Varie en fonction de tissus, en fonction du besoin  Elle est totalement imbriquée avec la glycolyse 73 2. Voie des pentoses phosphates
  • 74. Chap 4: Anabolisme de glucide Lieu et rôles:  Foie →synthèse des acides gras et stéroïdes  Tissus adipeux → synthèses des acides gras  Glandes mammaires → synthèse des acides gras au cours de lactation  Tissu steroïdogène →synthèse de stéroïdes (testicule, ovaire)  Globule rouge → réduction du glutathion 74 2. Voie des pentoses phosphates
  • 75. Chap 4: Anabolisme de glucide Phase 1: oxydative (1-3) 75 2. Voie des pentoses phosphates
  • 76. 76
  • 77. Chap 4: Anabolisme de glucide  Phase 2: réorganisation par isomérisation ou épimérisation 77 2. Voie des pentoses phosphates
  • 78. Chap 4: Anabolisme de glucide  Phase 2: réorganisation par isomérisation ou épimérisation 78 2. Voie des pentoses phosphates
  • 79. Chap 4: Anabolisme de glucide  Phase 3: réorganisation par transfert de groupes carbonés (6-8) Série de réactions qui transfèrent des groupes à 2 ou 3 atomes de carbone catalysées par deux enzymes: Transcétolase et Transaldolase 79 2. Voie des pentoses phosphates
  • 80. Chap 4: Anabolisme de glucide Radicaux selon les enzymes de transfert 80 2. Voie des pentoses phosphates
  • 81. Chap 4: Anabolisme de glucide Transcetolase 81 2. Voie des pentoses phosphates La cétose est toujours le donneur des carbones et l’aldose est l’accepteur. La cétose après la réaction devient une aldose et vice-versa.
  • 82. Chap 4: Anabolisme de glucide Transaldolase 82 2. Voie des pentoses phosphates
  • 83. Chap 4: Anabolisme de glucide Transcétolase 83 2. Voie des pentoses phosphates
  • 84. Chap 4: Anabolisme de glucide Régulation La première étape de la voie(catalysé par la Glucose-6-phosphate déshydrogénase) est irréversible et cette étape contrôle le flux dans la voie:  le facteur régulateur le plus important est la concentration du NADP+ (disponibilité du substrat)  le NADPH est inhibiteur compétitif de la Glucose-6-phosphate déshydrogénase (compétition avec le NADP+ pour la liaison à l’enzyme) 84 2. Voie des pentoses phosphates
  • 85. Chap 4: Anabolisme de glucide Régulation 85 2. Voie des pentoses phosphates
  • 86. Conclusion La glycolyse comme la glycogénolyse conduit à la formation de pyruvate qui sera utilisé dans le cycle de Krebs en milieu aérobie, pour une combustion totale dans la mitochondrie. 86
  • 88. Métabolisme de lipides 88 Vu d’ensemble Acides gras Acétyl-CoA β-oxydation lipogenèse
  • 89. Métabolisme de lipides Partie I: Catabolisme des lipides 89
  • 90. Catabolisme des lipides 3 étapes successives a- Acylation de CoASH: activation b- Passage dans la mitochondrie c- β-Oxydation 90 Vu d’ensemble
  • 91. Chap 6: β-oxydation • Lipolyse: ensemble des VM énergetiques → phosphorylation de l’ADP en ATP grace à l’oxydation des acides gras • La β-oxydation → l’oxydation des acyl-CoA du cytoplasme en Acetyl-CoA en présence des transporteurs d’hydrogènes vers la mitochondrie 91 1. Définition
  • 92. Chap 6: β-oxydation On distingue les carrefours métaboliques:  La β-oxydation,  Cycle de Krebs  Chaine respiratoire mitochondriale 92 1. Définition
  • 93. Chap 6: β-oxydation 2.1. Acyl Thiokinase 93 2. Activation des AGL Les acylthiokinases sont des enzymes du cytoplasme qui activent les acides gras captés par les cellules, en les liant au coenzyme A par une liaison riche en énergie -2ATP
  • 94. Chap 6: β-oxydation 2.2. Pyrophosphatase 94 2. Activation des AGL L’activation de l’acide gras en acyl-CoA est rendue irréversible par la présence dans les mêmes cellules d’une enzyme très active, la pyrophosphatase, qui hydrolyse irréversiblement tout le pyrophosphate produit.
  • 95. Chap 6: β-oxydation 3.1. La carnitine C’est un coenzyme indispensable à la β- oxydation 95 3. Transfert des AG activés dans la mitochondrie
  • 96. Chap 6: β-oxydation 3.2. Carnitine transferases - La carnitine acyltransferase I (enzyme clé) permet le transfert du radical acyl des acyl-CoA sur la carnitine pour former acyl- carnitine qui traverse la membrane mitochondriale sous l’action d’une translocase - La carinitine acyltransferase II transfert l’acyl du l’acyl-carnitine sur le CoASH 96 3. Transfert des AG activés dans la mitochondrie
  • 97. Chap 6: β-oxydation 3.2. Carnitine transferases 97 3. Transfert des AG activés dans la mitochondrie
  • 98. Chap 6: β-oxydation 4.1. Acyl-CoA deshydrogenase: Oxydation 98 4. Cycle de la β-Oxydation
  • 99. Chap 6: β-oxydation 4.2. Enol-CoA Hydratase: Hydratation 99 4. Cycle de la β-Oxydation
  • 100. Chap 6: β-oxydation 4.3. L-β-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase: Oxydation 100 4. Cycle de la β-Oxydation
  • 101. Chap 6: β-oxydation 4.4. β-Thiolase: Thiolyse 101 4. Cycle de la β-Oxydation
  • 102. Chap 6: β-oxydation 102 4. Cycle de la β-Oxydation C16: 0 (2n=16) 7 cycles de β-oxydation (n-1) Libère 8 acetyl-CoA (n) Bilan: 7 cycles: 7 x 5 ATP 8 Acetyl-CoA: 8 x 12 ATP Activation: -2 ATP Soit: (131-2)ATP= 129 ATP
  • 103. Chap 6: β-oxydation  Pour l’AG à 6 C – La β-oxydation de l’AG: • 3 Acétyl CoA =3 x 12 = 36 ATP • 2 NADH, H+ = 2 x 3 = 6 ATP • 2 FADH2 = 2 x 2 = 4 ATP • TOTAL = 46 ATP – Mais – 2 ATP d’activations – Total final = = 44 ATP 103 4. Cycle de la β-Oxydation Pour le glucose •Glycolyse aérobie •38 ATP. Comparaison de la production d’énergie entre un AG à 6C et le glucose 6 ATP
  • 104. Métabolisme de lipides Partie II: anabolisme des lipides 104
  • 105. Chap 7: Biosynthèse des lipides La biosynthèse des acides gras et des lipides répond à deux impératifs dans la cellule : – fourniture des acides gras nécessaires à la synthèse des lipides de structure ; – mise en réserve de l’énergie ( aliments trop riches et excès) - La synthèse des acides gras est entièrement cytosolique 105 1. Introduction
  • 106. Chap 7: Biosynthèse des lipides La synthèse des lipides comme toute biosynthèse nécessite : – de l’énergie (ATP), – du pouvoir réducteur (NADPH,H+) –le seul précurseur (acétyl-CoA). 106 1. Introduction
  • 107. Chap 7: Biosynthèse des lipides L'acétyl-CoA provient de : – la ß-oxydation des acides gras (intra- mitochondriale), – l'oxydation du pyruvate (mitochondriale), – la dégradation oxydative des acides aminés dits cétogènes. 107 1. Introduction
  • 108. Chap 7: Biosynthèse des lipides 2.1. Transfert du Radical Acétyle • Pour servir de précurseur dans le cytosol à la synthèse des acides gras, le radical acétyle doit être transporté de la matrice mitochondriale dans le cytosol. • Il est transporté à travers la membrane interne par le système citrate. 108 2. Acides gras
  • 109. Chap 7: Biosynthèse des lipides 2.2. Production du malonyl-CoA: Activation de Acetyl-CoA 109 2. Acides gras
  • 110. Chap 7: Biosynthèse des lipides Condensation de l’acétyl- ACP et malonyl-ACP pour former l’acétoacétyl-ACP. L’acétyl-CoA joue le rôle d’accepteur de deux carbones cédés par le malonyl-ACP qui joue le rôle d’un donneur. 110 2. Acides gras 2.3. Condensation le HS-ACP: Acyl Carrier Protein→ un transporteur des radicaux acyles
  • 111. Chap 7: Biosynthèse des lipides 2.4. Réduction L’acétoacétyl-ACP est réduit en 3 β- Hydroxybutiryl-ACP. Le donneur des protons et d’électrons est le NADPH,H+ 111 2. Acides gras Β-acetoacetyl ACP réductase Acetoacetyl ACP D-3-hydroxybutiryl-ACP
  • 112. Chap 7: Biosynthèse des lipides 2.5. Déshydratation Elimination d’une molécule d’eau du β-Hydroxybutiryl- ACP pour former le 2-énoyl-ACP 112 2. Acides gras 3-hydroxyacyl ACP déshydratase
  • 113. Chap 7: Biosynthèse des lipides 2.6. Réduction Réduction de la double liaison de l’énoyl-ACP par NADPH,H+ et formation d’un acide gras à 4 carbones: butyryl-ACP 113 2. Acides gras Enoyl ACP réductase
  • 114. Chap 7: Biosynthèse des lipides • Elle a lieu dans le réticulum endoplasmique. • Les triglycérides sont intensément fabriqués dans le foie et dans les cellules adipeuses (adipocytes) et intestinales. • Deux précurseurs: – le glycérol – l'acétyl-CoA. 114 3. Triglycérides
  • 115. Chap 7: Biosynthèse des lipides 3.1. Origine du Glycérol – Le glycérol provient de la réduction de la 3- phosphodihydroxyacétone (3-PDHA) formée au cours de la glycolyse. – La réaction est catalysée par la 3-phosphoglycérol déshydrogénase et donne le 3-℗glycérol 115 3. Triglycérides
  • 116. Chap 7: Biosynthèse des lipides 3.2. Etapes La synthèse comporte trois étapes : –Formation de l’acide phosphatidique, –Déphosphorylation de ce dernier en diglycéride –Estérification de la dernière fonction alcool du glycérol. 116 3. Triglycérides
  • 117. Chap 7: Biosynthèse des lipides  Formation de l'Acide Phosphatidique: – Deux acyl-CoA réagissent sur le glycérol 3-℗ pour donner l'acide phosphatidique. – Les fonctions alcool primaire et secondaire du glycérol-℗ sont estérifiées grâce à l'action de l'acyltransférase. 117 3. Triglycérides
  • 118. Chap 7: Biosynthèse des lipides  Formation du Diacylglycérol ou Diglycéride – C’est le résultat de l’hydrolyse du groupement phosphate de l’acide phosphatidique. – La réaction est catalysée par une hydrolase appelée phosphatidate phosphatase. 118 3. Triglycérides
  • 119. Chap 7: Biosynthèse des lipides  Formation du Triacylglycérol ou Triglycéride – Le diacylglycérol réagit avec un acyl-CoA pour donner le triglycéride. – Tous les acides gras peuvent être différents. Une acyltransférase intervient. 119 3. Triglycérides
  • 120. Conclusion Régulation du métabolisme des lipides L’action de masse  Lipolyse • Adrenaline, glucagon, anoxie Activation • Insuline inhibition  Β- oxydation acyl-CoA dans la mitochondrie • Inhibition de l’ACT (Acyl Carnitine Translocase) par le malonyl-CoA • Foie, neolipogénèse (insuline+, glucagon-) 120
  • 122. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS • Les acides aminés constituent les monomères des protéines • Contrairement aux glucides et lipides, les acides aminés en excès ne peuvent être stockés, ils sont alors rapidement dégradés par transamination ou oxydation pour donner un ion ammonium et un squelette carboné. • L’ion ammoniun est éliminé par excrétion ou par l’uréogenèse
  • 123. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS Le métabolisme des acides aminés répond à deux objectifs chez les animaux : – Maintenir le pool des acides aminés – Assurer le renouvellement (turn-over) des protéines
  • 124. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 1. TRANSAMINATION ET DÉSAMINATION OXYDATIVE DU GLUTAMATE Le foie est le site principal de dégradation des acides aminés chez les mammifères Le groupe α‐aminé de nombreux AA est transféré à l’α‐cétoglutarate pour former le glutamate, qui est ensuite désaminé oxydativement pour produire NH4+ (ion ammonium).
  • 125. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 1.1. TRANSAMINATION • Les enzymes qui catalysent le transfert d’un groupe α‐amine d’un AA àun cétoacide sont des AMINOTRANSFÉRASES (réaction de transamination). • La transamination n’entraîne aucune désamination nette.
  • 126. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 1.1.TRANSAMINATION
  • 127. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 1.2. DÉSAMINATION OXYDATIVE DU GLUTAMATE  La désamination oxydative du glutamate mène à la formation du NH4 + et α‐cétoglutarate  Elle est réalisée dans la mitochondrie par Glutamate déshydrogénase
  • 128. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 2. TRANSAMINATION ET DÉSAMINATION OXYDATIVE DU GLUTAMATE Stœchiométrie finale (aminotransférase + glutamate déshydrogénase):
  • 129. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 2.1. CYCLE DE L’URÉE (URÉOGENÈSE) Le cycle de l’urée (dans le foie) est utilisé par la plupart des vertébrés pour éliminer l’excès de NH4 + sous une forme moins toxique Il se déroule en deux phase
  • 130. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 2.1.CYCLE DE L’URÉE (URÉOGENÈSE) Phase mitochondriale 1. La carbamoylphosphate synthétase utilise le CO2, le NH4 + et 2 ATP comme substrats pour former le carbamoylphosphate. 2. L'ornithine carbamoyltransférase (transcarbamylase) transfère le radical carbamoyle sur l'ornithine pour former la citrulline.
  • 131. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 2.1.CYCLE DE L’URÉE (URÉOGENÈSE) Phase cytosolique 3. La citrulline est transportée dans le cytosol. Sous l’action de l'argininosuccinate synthétase la citrulline se condense avec l'aspartate pour donner l'argininosuccinate avec consommation d'une molécule d’ATP.
  • 132. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 2.1. CYCLE DE L’URÉE (URÉOGENÈSE)  Phase cytosolique 4. L’argininosuccinate lyase assure le clivage en arginine et en fumarate. 5. L’hydrolyse de l’arginine termine le cycle. Il se forme de l’urée et de l’ornithine. La réaction est catalysée par l’arginase. L’urée est excrétée pour être éliminée dans l’urine, l’ornithine est transportée dans les mitochondries pour réinitier le cycle.
  • 133. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 2.3.DEVENIR DU SQUELETTE DE CARBONE APRÈS TRANSAMINATION  Ala, Cys, Gly, Ser, Thr, Trp → pyruvate  Asn, Asp → oxaloacetate  Phe, Tyr → Fumarate  Ile, Met, Thr, Val → Succinyl-CoA  Arg, Glu, Gln, His, Pro → α-cetoglutarate Les AA qui forment le pyruvate ou les intermédiaires du cycle de Krebs sont dits glucoformateurs.
  • 134. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 2.3.DEVENIR DU SQUELETTE DE CARBONE APRÈS TRANSAMINATION Ile, Leu, Trp → Acetyl-CoA Leu, Lys, Phe, Trp, Tyr → acetoacetyl-CoA La Leu et la Lys qui forment acétyl-CoA ou acétoacétyl-CoA sont dits cétogènes
  • 135. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 3. BIOSYNTHÈSE DES ACIDES AMINÉS Les plantes et les bactéries sont capables de synthétiser tous leurs acides aminés. Les mammifères, seulement une partie. Essentiels: à obtenir par l’alimentation. Non essentiels: qui peuvent être synthétisés
  • 136. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 3. BIOSYNTHÈSE DES ACIDES AMINÉS •9‐10 acides aminés ne peuvent pas être synthétisés par les mammifères. •Histidine et Arginine, sont dits semi‐essentiels car seuls les nourrissons ont besoin d'un apport exogène (on les trouve dans le lait maternel).
  • 137. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 3. BIOSYNTHÈSE DES ACIDES AMINÉS  ASSIMILATION DE L’NH4+ L’NH4+ est assimilé dans les AA par la voie du glutamate et de la glutamine
  • 138. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 3.BIOSYNTHÈSE DES ACIDES AMINÉS  ASSIMILATION DE L’NH4+ L’ion ammonium est incorporé dans la glutamine par l’action de la glutamine synthétase, enzyme clé pour le contrôle du métabolisme des acides aminés.
  • 139. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 3. BIOSYNTHÈSE DES ACIDES AMINÉS Provenance des intermédiaires: o Oxaloacetate →aspartate→Asn, Met, Thr, Ile, Lys o Pyruvate →Ala, Val, Leu, o α-cetoglutarate →glutamate→Gln, Pro, Arg
  • 140. CHAPITRE 8 : MÉTABOLISME DES ACIDES AMINÉS 3.BIOSYNTHÈSE DES ACIDES AMINÉS Provenance des intermédiaires o Ribose -5 phospahte →His o Erythrose-4 phosphate →Phe, Tyr, Trp o Phosphoénolpyruvate→Phe, Tyr, Trp o 3-phosphoglycerate → Ser, Cys, Gly