Constituants Azotés Non Protéiques : Urée, Créatinine, Ammoniac, Bilirubine, Acide Urique

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Université des frères Mentouri Constantine 1Université des frères Mentouri Constantine 1
FFaaculculté dté dees Scis Scieencences de s de lla Natua Nature ere et de la Vt de la Viiee
Département de Biochimie et Biologie Cellulaire et MoléculaireDépartement de Biochimie et Biologie Cellulaire et Moléculaire
Master M2 : Biochimie appliquéeMaster M2 : Biochimie appliquée
Matière Matière : : Constituants Constituants Azotés Azotés Non Non Protéiques Protéiques Mme Mme Teniou Teniou SS
I.I. UréeUrée
11 Qu’estQu’est--ce que l’urée ?ce que l’urée ?
L’urée est un déchet azoté provenant de la dégradation des protéines par le foie, filtré parL’urée est un déchet azoté provenant de la dégradation des protéines par le foie, filtré par
reireins ens et élt éliimmiiné né papar lr lees uris urinenes. s. LL'urée 'urée repreprésréseente ente envinviron 90 ron 90 % de l% de l'azote 'azote uriurinanaiire totare total l chechezz
l'adulte. Elle est produite en grande partie par le foie et une faible partie par les reins. Le tauxl'adulte. Elle est produite en grande partie par le foie et une faible partie par les reins. Le taux
d’urée dépend à la fois de la fonction rénale, des apports alimentaires protéiques, de lad’urée dépend à la fois de la fonction rénale, des apports alimentaires protéiques, de la
destruction des protéines de l’organisme, de l’âge et destruction des protéines de l’organisme, de l’âge et de l’état d’hydratation de la personne.de l’état d’hydratation de la personne.
Figure1Figure1 : Origine de l’urée: Origine de l’urée

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2 Structure :2 Structure :
 C’estC’est uunncomposé organicomposé organiquequeddee formule chimiqueformule chimiqueCOCO((NHNH22))22:2 fonctions amines et:2 fonctions amines et
une fonction cétone.une fonction cétone.
 Les deux atomes d’azotes qui seront éliminés viennent pour l’un de l’ammoniacLes deux atomes d’azotes qui seront éliminés viennent pour l’un de l’ammoniac
dérivé du glutamate, activé sous forme de carbamyl phosphatedérivé du glutamate, activé sous forme de carbamyl phosphate et pour l’autre deet pour l’autre de
l’aspartate, alors que l’atl’aspartate, alors que l’atome de carbone provient de HCOome de carbone provient de HCO-3.-3.
 Les deux atomes d'azote et l’atome d'oxygènedu groupe carbonyle de l’urée ont desLes deux atomes d'azote et l’atome d'oxygènedu groupe carbonyle de l’urée ont des
doublets d'électrons non partagés.doublets d'électrons non partagés.
Figure 2Figure 2 : Structure de l’urée: Structure de l’urée
3. Caractéristique :3. Caractéristique :
 Une petite molécule polaire riche en azote, la plus abondante de l’urine humain maisUne petite molécule polaire riche en azote, la plus abondante de l’urine humain mais
elle se trouveelle se trouve en
en pepetitite te quaquantintité, daté, dans ns lle e sasang, lng, le e chylchyle, le, la a llymymphephe,,etc….etc….
 Sa mSa maasse sse mmololééculculairaire ee est de st de 60 DA 60 DA ce qce qui ui lle ree rend trènd très dis diffffususiiblblee..
 Circule librement dans le sang.Circule librement dans le sang.
 ElEllle e eest solst soliidede,,
 NeutreNeutre
 inodore (sauf en milieu inodore (sauf en milieu humide, lorsque son hydrolyse produit de l’ammoniaquehumide, lorsque son hydrolyse produit de l’ammoniaque)),,
 blanc cristallin,blanc cristallin,
 non toxique,non toxique,
 hydrophile =hydrophile =L’urée est soluble dans l’eau, le benzène et l’alcool, légèrement solubleL’urée est soluble dans l’eau, le benzène et l’alcool, légèrement soluble
dans l’éthedans l’étherr..
4.4. L’uréogenèseL’uréogenèse
L’L’uréogenèseuréogenèse est l’ensemble des réactions enzymatiques catalysées par les enzymes quiest l’ensemble des réactions enzymatiques catalysées par les enzymes qui
fixentfixent l’Azote sous forme d’urée. La voie est exclusivementl’Azote sous forme d’urée. La voie est exclusivement hépatocytaire (foie)
hépatocytaire (foie) car les car les

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hépatocytes sont les seules cellules à exprimer le gène dehépatocytes sont les seules cellules à exprimer le gène de l’ornithine
l’ornithine-carbamyl transférase-carbamyl transférase,,
enzyenzyme deme del’l’uréogenèse.uréogenèse.
Les atomes d’Azote utilisés par les hépatocytesLes atomes d’Azote utilisés par les hépatocytes proviennent de toutes les cellules deproviennent de toutes les cellules de
l’organisme sous forme de :l’organisme sous forme de :
-- glutamine, qui transporte l’ammoniac sous une forme très peu toxiqueglutamine, qui transporte l’ammoniac sous une forme très peu toxique
-- ions ammonium, en très petites quantités, provenant surtout des désaminationsions ammonium, en très petites quantités, provenant surtout des désaminations
intestinales.intestinales.
Le Carbone de l’urée provient des bicarbonates.Le Carbone de l’urée provient des bicarbonates.
L’uréogénèse utilise la malate déshydrogénase cytoplasmique dans leL’uréogénèse utilise la malate déshydrogénase cytoplasmique dans lesens de l’oxydationsens de l’oxydation
du malate en oxadu malate en oxaloacétate, réaction commune à l’loacétate, réaction commune à l’uréogenèse, à la néoglucogenèse et à lauréogenèse, à la néoglucogenèse et à la
sortie du malate hors des mitochondries.sortie du malate hors des mitochondries.
Figure 3 : UréogenèseFigure 3 : Uréogenèse

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5. Elimination5. Elimination
LLe systèe systèmme urie urinanaiire compre comprend lrend les orgaes organenes uris urinanaiires, et esres, et est souvent ét souvent étuditudié eé enn
combinaison avec le système reproducteur, qui comprend les organes génitaux. Ces organescombinaison avec le système reproducteur, qui comprend les organes génitaux. Ces organes
sont souvent étudiés ensemble du fait qu'ils sont situés dans la même région du corps et qu'ilssont souvent étudiés ensemble du fait qu'ils sont situés dans la même région du corps et qu'ils
papartagertagent un cent un certairtain nomn nombre de bre de ffonctionctions. Lons. L'app'appareiareil l uriurinanaiire ere est pratist pratiquequemmenent lt le me mêmême chee chezz
l'homme et chez la femme.l'homme et chez la femme.
LLe e systèmsystème e uriurinanaiire comre comprend prend des des organeorganes (ls (les es reireins), dins), difffféreérententes structuress structures
(la vessie, l'urètre, l'uretère) et de nombreux vaisseaux sanguins permettant d'éliminer les(la vessie, l'urètre, l'uretère) et de nombreux vaisseaux sanguins permettant d'éliminer les
dédéchechets ats azotés zotés produit par lproduit par le e mméétatabolboliismsme e cecellllululaaiire. Lre. Lors de ors de ll'uti'utilliisasatition don de e mmololééculculees,s,
comme les protéines, par les cellules, ces dernières rejettent de l'azote, une substance toxiquecomme les protéines, par les cellules, ces dernières rejettent de l'azote, une substance toxique
pour le corps si elle est très concentrée. On se doit donc de l'éliminer, sous forme d'urée.pour le corps si elle est très concentrée. On se doit donc de l'éliminer, sous forme d'urée.
LL'urée 'urée voyage voyage dadans le systèns le systèmme e cicirculrculaatoitoire jre jusqusqu'au'au rein, u rein, où loù le e sasang eng est fst fiilltré. Ltré. L'uré'urée e aaiinsinsi
qu'un peu d'eau se retrouve dans le rein lui-même, puis descend l'uretère jusqu'à la vessie, oùqu'un peu d'eau se retrouve dans le rein lui-même, puis descend l'uretère jusqu'à la vessie, où
ll'uri'urine ne esest stockéet stockée. L. Lorsqu'accumorsqu'accumululée ée en en grandgrande e quaquantintité, lté, l'uri'urine ne desdescencend ld l'urètre ve'urètre versrs
l'extérieur du corps. Lesl'extérieur du corps. Les glandes surrénales,glandes surrénales,situées juste au dessus des reins, ne font passituées juste au dessus des reins, ne font pas
directement partie du système urinaire, bien qu'elles aient un effet indirect sur lui, comme surdirectement partie du système urinaire, bien qu'elles aient un effet indirect sur lui, comme sur
le reste du corps.le reste du corps.
FFiigugure re 4: 4: SystèSystèmme e uriurinanaiirere

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6. Dosage6. Dosage
Il existe différentes méthodes pour le dosage de l’urée, qui peuvent êtreIl existe différentes méthodes pour le dosage de l’urée, qui peuvent être classés en deuxclassés en deux
grands groupes :grands groupes :
A/ Techniques enzymatiques:A/ Techniques enzymatiques:
L’L’Urée est principalement dosée par des méthodes basées sur l'action préliminaire de l'uréaseUrée est principalement dosée par des méthodes basées sur l'action préliminaire de l'uréase
suivsuiviis de s de réaréactictions ons auauxixilliiairairees difs diffféérenrentetes. Ls. Les es tetechniques chniques eenzymnzymatatiiqueques uts utiilliisésés ps par mar moioinsns
de20% des laboratoires il y a 30 ans sont aujourd'hui très largement majoritaires.de20% des laboratoires il y a 30 ans sont aujourd'hui très largement majoritaires.
1.1. Méthode de l’Méthode de l’Uréase/ Glutamate Déshydrogénase :Uréase/ Glutamate Déshydrogénase :
Cette technique est basée sur la réaction décrite par Talke et Schubert et optimisée parCette technique est basée sur la réaction décrite par Talke et Schubert et optimisée par
TiffaTiffannyy..
LL'uréa'uréase (urée-amse (urée-amiinohydrolnohydrolasase) hydre) hydrololyse lyse l'urée e'urée en carbonan carbonate d'ate d'ammmmonionium um qui qui se dése décomcomposepose
spontanément en libérant une molécule de gaz carbonique et deux molécules d'ammoniaque.spontanément en libérant une molécule de gaz carbonique et deux molécules d'ammoniaque.
LL'am'ammmonioniaqaque ue en en préseprésence dnce de u-cetogle u-cetoglutautarate erate et de lt de la na niicoticotinanammiide de adéadéninine dne diinuclnucléotiéotidede
hydrogéhydrogénanase (Nse (NAADHDH) ) lliibèbère lre le ge gllutautammate ate sousous ls l'act'actiion de gon de gllutautammaate déte déshydshydrogérogénanasese. . EElllleses
exploitent le schéma réactionnel suivant :exploitent le schéma réactionnel suivant :
1.1. Technique électrochimique :Technique électrochimique :
Les méthodes électrochimiques sont basées sur des réactions d’oxydoréductions qui sont leLes méthodes électrochimiques sont basées sur des réactions d’oxydoréductions qui sont le
siège d’un échange d’électsiège d’un échange d’électrrons entre l’oxydant et le réducteur.ons entre l’oxydant et le réducteur.
L’uréase dégrade l’urée en NHL’uréase dégrade l’urée en NH44
++
qui fait varier la conductivité. On mesure la cinétique de laqui fait varier la conductivité. On mesure la cinétique de la
variation de la conductivité (conductimétrie) avec une électrode sélective de conductivité survariation de la conductivité (conductimétrie) avec une électrode sélective de conductivité sur
les systemes Synchron/ DxC (Beckman Coulter).les systemes Synchron/ DxC (Beckman Coulter).
ChaleurChaleur