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2016-2017 Métabolisme des acides aminés et des nucléotides
Métabolisme des acides aminés et des nucléotides
– UE VII: Biochimie–
Semaine : n°8 (du 24/10/16 au
30/10/16)
Date : 27/10/2016
Heure : de 8h00 à
09h00 Professeur : Pr. Gervois
Binôme : n°91 Correcteur : n°12
Remarques du professeur Diapos disponibles sur Moodle
PLAN DU COURS
I) Généralités
II) Réactions catalytiques de transamination
A) Principe de la réaction
B) Les enzymes ASAT et ALAT
C) Le cycle glucose-alanine
III) Biosynthèse
A) Incorporation de l’azote atmosphérique
1) Fixation de l’azote atmosphérique (N2): le cycle de l’azote
2) Assimilation de l’ion ammonium
B) Biosynthèse du squelette carboné
1) Acides aminés essentiels et non essentiels
2) Origine du squelette carboné
3) Six voies métaboliques distinctes : six familles biosynthétiques
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I) Généralités
Les acides aminés sont des éléments constitutifs des protéines et des peptides.
Ils constituent la majorité des composés azotés.
Les acides aminés sont précurseurs d'autres composés (source d’azote). Par exemple :
•Autres AA
•Nucléotides
•Neuromédiateurs (sérotonine…)
• Groupements prosthétiques (porphyrines)
Les AA sont également en lien étroit avec le métabolisme énergétique.
II) Réactions catalytiques de transamination
Les réactions de transamination sont fondamentales pour la biosynthèse, le catabolisme et la
transformation des AA.
La transamination est le transfert d'un groupement NH2 d'une molécule à une autre.
A) Principe de la réaction
Souvent le glutamate est le donneur de groupement NH2 (groupement amine).
Le glutamate devient alors l'alpha-cétoglutarate (sa base conjuguée) et l'acide alpha-cétoglutarate
devient ensuite l'acide alpha aminé.
C'est un transfert d'un groupement NH2 d'un acide α-aminé à un acide α-cétonique.
Cette réaction de transamination permet d'obtenir un AA.
On a deux couples donneur/accepteur : α-AminoAcide / α-CétoAcide
(« Acide alpha cétonique » = « apha céto acide »)
La réaction est réversible, elle peut se faire dans l’autre sens.
Les enzymes qui catalysent cette réaction s’appellent les aminotransférases. Elles existent chez tous les
AA sauf Thréonine et Lysine).
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Il y a un lien entre les AA le métabolisme énergétique.
B) Les enzymes ASAT et ALAT
Glutamate/ alpha céto glutarate : couple très commun
Réaction qui produit l’aspartate : ASAT : Aspartate AminoTransférase
Réaction qui produit l’alanine : ALAT : Alanine AminoTransférase
En clinique ASAT et ALAT sont des marqueurs de dégradation tissulaire. Notamment au niveau
hépatique.
Dans le milieu hospitalier, on retrouve les anciens termes « TGO » pour l’ASAT et « TGP » pour
l’ALAT.
•ALAT → TGP : Transaminase Glutamo Pyruvique (l'acide aminé est ici l'acide glutamique et il
va transférer un groupement NH2 à l'acide pyruvique).
•ASAT → TGO : Transaminase Glutamo Oxaloacétique (l'acide aminé est ici l'acide glutamique
et il va transférer un groupement NH2 à l'acide oxaloacétique).
Leur fonction est de créer de nouveaux AA.
L'ALAT permet la synthèse de l'alanine et a pour fonction de transférer l'azote dans le cycle de Krebs
dans le foie. On parle de « cycle glucose alanine ». L'alanine est donc considérée comme un
transporteur inter organe de groupement NH2.
Le cycle glucose-alanine
Muscle : on a la transformation du glucose en pyruvate par la voie de la glycolyse.
Glucose Pyruvate Alanine (par ALAT/TGP).
Le but final étant de produire de l’ATP: de l’énergie. Le glucose peut donc être transformé en pyruvate
pour former de l'énergie et une partie du pyruvate peut être transformée en alanine grâce à l'ALAT. Le
pyruvate est donc ici l'acide α-cétonique accepteur de groupement NH2.
L'alanine transite par le sang vers le foie → permet de transporter le groupement NH2 du muscle vers le
tissu hépatique via le sang.
A partir de l'alanine, on peut reformer du pyruvate et ce dernier peut donner du glucose au niveau
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hépatique. L'alanine est donc un des composés qui permet de réaliser la néoglucogenèse. Pour
l'élimination, il y a un relargage des groupements NH2, ils vont être utilisés pour faire de l’urée. Dans
l’urée, il y a deux NH2.
Le but est de maintenir la glycémie constante.
Foie : Alanine  Pyruvate (+NH2 pour former de l’urée)  Glucose
III) Biosynthèse
A) Incorporation de l’azote atmosphérique
- Introduction de l’azote dans les systèmes biologiques.
1ère étape : fixation de l’azote atmosphérique (sous forme N2) – Cycle de l'azote
Ce sont des bactéries et des plantes qui fixent l’azote atmosphérique.
Dans l'atmosphère, deux molécules d'azote sont fixées par une triple liaison qui demande beaucoup
d'énergie pour être séparée. Il y aura une succession de réactions de réductions et de nitrification.
Le cycle de l'azote permet de fixer l'azote sous différentes formes. On obtient des formes plus réactives et
il sera plus simple d'y associer des molécules avant l'intégration dans les acides aminés.
2ème étape : assimilation de l’ion ammonium dans les acides aminés
Notamment par la voie du Glutamate et de la Glutamine
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Fixation de l'azote atmosphérique
La conversion de l'azote atmosphérique en ion ammonium est un processus qui nécessite un complexe
enzymatique, la « nitrogénase ».
Cette transformation consomme énormément d’énergie : 16 ATP et fait intervenir des réactions
d'oxydoréduction pour former des molécules qui contiennent de l'azote et qui sont utilisables chez
l'homme.
Assimilation de l’ion ammonium
L'ion ammonium réagit avec un alpha-céto glutarate (avec l'enzyme glutamate déshydrogénase) et
fonctionne avec une réaction d’oxydoréduction de la NADH2 pour donner le glutamate.
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