Fiche de révision : Introduction à la biochimie

📋 Plan du Cours

1. Fondements et fonctions de la biochimie
2. Acides aminés essentiels et taurine
3. Peptides et liaison peptidique
4. Eau, bilan hydrique et minéraux
5. Glucides, glycogène et glycémie
6. Lipides et acides gras
7. Acides gras insaturés et essentiels
8. Triglycérides et réserve énergétique
9. Rôles et dosages des enzymes
10. Digestion enzymatique et absorption
11. Fonctions et marqueurs hépatiques
12. Hormones et rétrocontrôles
13. Diabète et hormones pancréatiques
14. Thyroïde et surrénales
15. Vitamines liposolubles et hydrosolubles
16. Structure et fonctions de l’hémoglobine
17. Allergologie vétérinaire
18. Cellules et analyses sanguines

📖 1. Fondements et fonctions de la biochimie

🔑 Notions clés & Définitions

• Biochimie : Discipline scientifique qui étudie la composition chimique du vivant et les réactions chimiques produites dans les organismes vivants, notamment dans les cellules.

★ À maîtriser

📌 La biochimie structurale étudie la composition et la structure des molécules présentes dans les cellules, tandis que la biochimie métabolique étudie leurs transformations chimiques et les réactions cellulaires.

📌 L'anabolisme regroupe les réactions de synthèse qui construisent des molécules complexes à partir de molécules simples et nécessitent généralement de l'énergie, tandis que le catabolisme regroupe les réactions de dégradation qui transforment des molécules complexes en molécules simples avec généralement libération d'énergie.

• Les aliments bâtisseurs permettent: le remplacement des cellules mortes, la réparation des tissus endommagés ou lésés, la formation de nouvelles cellules et de nouveaux tissus au cours de la croissance, le renouvellement permanent de la matière vivante

• La dégradation des glucides et des lipides alimentaires fournit de l'énergie utilisée notamment pour maintenir la température corporelle, assurer les activités cellulaires et musculaires, permettre le fonctionnement des organes et soutenir la croissance et le développement.

Compléments

• Les principales familles sont:
  • les glucides
  • les lipides
  • les protéines
  • les acides nucléiques

💡 Astuce mémo

Structural = composition ; métabolique = transformations

📖 2. Acides aminés essentiels et taurine

🔑 Notions clés & Définitions

• Acides aminés : Molécules organiques qui constituent les éléments de base des protéines et s'associent par des liaisons peptidiques pour former des peptides ou des protéines.
• Acide aminé essentiel : Acide aminé que l'organisme ne peut pas synthétiser, ou pas en quantité suffisante, et qui doit donc être apporté par l'alimentation.
• Taurine : Composé naturellement présent dans l'organisme et particulièrement important chez le chat, qui ne peut pas en synthétiser suffisamment pour couvrir ses besoins.

★ À maîtriser

• Lors de la digestion, les protéines alimentaires sont dégradées en peptides puis en acides aminés, qui sont ensuite absorbés au niveau de l'intestin.

Compléments

• La pepsine agit principalement dans l'estomac, tandis que la trypsine et la chymotrypsine sont produites par le pancréas et agissent dans l'intestin grêle.

📌 Une carence en acides aminés essentiels peut perturber la synthèse des protéines et affecter la croissance, le renouvellement des tissus, la masse musculaire et le fonctionnement général de l'organisme.

• Chez le chat, la taurine participe: au fonctionnement normal du cœur, au maintien de la vision et de la rétine, au fonctionnement du système nerveux, à la reproduction et au développement normal des chatons, à la formation des sels biliaires

💡 Astuce mémo

Apport insuffisant → synthèse protéique et fonctions biologiques perturbées

📖 3. Peptides et liaison peptidique

🔑 Notions clés & Définitions

• Peptide : Molécule constituée d'un enchaînement de plusieurs acides aminés reliés entre eux par des liaisons peptidiques.
• Liaison peptidique : Liaison chimique qui unit le groupement carboxyle d'un acide aminé au groupement amine d'un autre acide aminé avec élimination d'une molécule d'eau.
• Protéolyse : Dégradation des protéines en peptides puis en acides aminés par des enzymes protéolytiques.

★ À maîtriser

• La classification selon le nombre d'acides aminés est:

  • dipeptide : 2 acides aminés
  • tripeptide : 3 acides aminés
  • oligopeptide : 2 à 10 acides aminés
  • polypeptide : plus de 10 acides aminés
  • protéine : plus de 60 acides aminés

• Lors de la synthèse protéique, l'information génétique détermine l'ordre des acides aminés, les ARN de transfert les apportent au ribosome et le ribosome les assemble progressivement par des liaisons peptidiques.

Compléments

• Une chaîne peptidique possède une extrémité amine appelée N-terminale et une extrémité carboxyle appelée C-terminale.

💡 Astuce mémo

Acides aminés → peptides → protéines

📖 4. Eau, bilan hydrique et minéraux

🔑 Notions clés & Définitions

• Bilan hydrique : Équilibre entre les entrées et les sorties d'eau de l'organisme, les apports devant globalement compenser les pertes.

★ À maîtriser

• Chez l'être humain, l'eau représente généralement 60 à 70 % du poids corporel, avec des variations selon l'âge, la composition corporelle et les tissus.

• Le compartiment extracellulaire comprend notamment:

  • le plasma
  • le liquide interstitiel
  • la lymphe

• L'eau transporte notamment:

  • les sels minéraux
  • certaines vitamines
  • les nutriments
  • les hormones
  • les déchets métaboliques

📌 Les cations sont des ions chargés positivement, comme le sodium, le potassium, le calcium et le magnésium, tandis que les anions sont des ions chargés négativement, comme le chlorure, le bicarbonate et le phosphate.

Compléments

• Les entrées d'eau proviennent principalement des boissons et des aliments riches en eau, ainsi que de l'eau métabolique produite lors de l'oxydation des nutriments.

💡 Astuce mémo

Intracellulaire dedans, extracellulaire dehors

📖 5. Glucides, glycogène et glycémie

🔑 Notions clés & Définitions

• Glucides : Molécules organiques essentielles qui constituent notamment une source importante d'énergie pour les cellules.
• Glycogène : Glucide complexe constitué d'une chaîne ramifiée de nombreuses molécules de glucose et représentant la forme de réserve du glucose chez les animaux.
• Glycémie : Concentration de glucose dans le sang dont le maintien dans une plage physiologique est essentiel au fonctionnement de l'organisme.

★ À maîtriser

📌 Les glucides simples comprennent les monosaccharides et les disaccharides, tandis que les glucides complexes comprennent notamment les oligosaccharides et les polysaccharides.

📌 L'insuline favorise l'entrée et l'utilisation du glucose ainsi que son stockage sous forme de glycogène, tandis que le glucagon favorise la mobilisation des réserves lorsque la glycémie diminue.

Compléments

• Le saccharose est formé de glucose et de fructose, le lactose de galactose et de glucose, et le maltose de deux molécules de glucose.

• À titre indicatif, la glycémie à jeun ou au repos est d'environ 0,7 à 1,2 g/L chez le chien et de 0,6 à 1,1 g/L chez le chat.

💡 Astuce mémo

Insuline stocke, glucagon mobilise

📖 6. Lipides et acides gras

🔑 Notions clés & Définitions

• Lipides : Famille de molécules organiques généralement peu solubles ou insolubles dans l'eau et solubles dans certains solvants organiques.
• Acide gras : Constituant important de nombreux lipides, possédant généralement une longue chaîne carbonée hydrophobe et une extrémité carboxylique représentée par $-COOH$.
• Triglycéride : Lipide constitué d'un glycérol et de trois acides gras liés au glycérol par des liaisons ester.

★ À maîtriser

• Les principaux rôles des lipides sont: rôle structural, réserve énergétique, signalisation et médiation, rôle métabolique, protection mécanique, absorption des vitamines liposolubles A, D, E et K

📌 Un acide gras saturé ne possède aucune double liaison carbone-carbone, tandis qu'un acide gras insaturé possède une ou plusieurs doubles liaisons dans sa chaîne carbonée.

• Les deux principaux acides gras essentiels chez les mammifères sont l'acide linoléique, de la famille oméga 6, et l'acide α-linolénique, de la famille oméga 3.

Compléments

• Un acide gras mono-insaturé possède une seule double liaison, tandis qu'un acide gras polyinsaturé en possède plusieurs.

📐 Formule — La formation d'un triglycéride s'écrit $\text{glycérol} + 3\ \text{acides gras} \rightarrow \text{triglycéride} + 3\ \text{H}_2\text{O}$.

💡 Astuce mémo

Saturés sans double liaison, insaturés avec double liaison

📖 7. Acides gras insaturés et essentiels

🔑 Notions clés & Définitions

• Acides gras essentiels : Acides gras que l'organisme ne peut pas synthétiser en quantité suffisante et qui doivent donc être apportés par l'alimentation.

★ À maîtriser

📌 Les matières grasses riches en acides gras insaturés sont souvent liquides à température ambiante, tandis que celles riches en acides gras saturés sont souvent solides ou semi-solides à température ambiante.

• L'acide α-linolénique (ALA) appartient à la famille des oméga 3 (ω-3) et est notamment présent dans les graines et l'huile de lin, les noix et certaines huiles végétales.

Compléments

• L'acide gras monoinsaturé est notamment abondant dans l'huile d'olive.

• On trouve de nombreux acides gras insaturés dans:

  • les huiles végétales
  • les noix
  • certaines graines

💡 Astuce mémo

Monoinsaturé = une double liaison ; polyinsaturé = plusieurs

📖 8. Triglycérides et réserve énergétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Triglycérides : Lipides constitués d'un glycérol et de trois acides gras.

★ À maîtriser

• Dans un triglycéride, les trois acides gras sont liés au glycérol par des liaisons ester formées par la réaction entre un acide et un alcool, avec élimination d'une molécule d'eau.

📐 Formule — La formation d'un triglycéride s'écrit $Glycérol + 3\text{ acides gras} \rightarrow \text{triglycéride} + 3\text{HO}$ et constitue une réaction d'estérification.

• Lors de l'hydrolyse d'un triglycéride, les liaisons ester sont rompues et produisent un glycérol et trois acides gras.

• Les triglycérides constituent une réserve énergétique majeure.

• 🔄 En période de besoin énergétique:

  1. les triglycérides sont mobilisés
  2. leurs acides gras sont oxydés
  3. de l'énergie est produite

Compléments

• Les triglycérides sont présents dans:

  • les graisses animales
  • le beurre
  • la crème
  • les huiles végétales
  • les réserves de graisse de l'organisme

• Les triglycérides sont principalement stockés dans les adipocytes, c'est-à-dire les cellules adipeuses.

💡 Astuce mémo

Mobilisation des triglycérides → oxydation des acides gras → production d'énergie

📖 9. Rôles et dosages des enzymes

🔑 Notions clés & Définitions

• Enzyme : Molécule qui accélère de nombreuses réactions chimiques indispensables au fonctionnement de l’organisme.
• Enzymopathie : Maladie ou anomalie liée à un déficit ou à une anomalie d’une enzyme.

📝 Points essentiels

• Les enzymes interviennent notamment dans: la digestion, la production d’énergie, la synthèse de nouvelles molécules, le métabolisme des glucides, lipides et protéines, la synthèse de certaines hormones, le renouvellement cellulaire

• Une enzyme absente, insuffisante ou anormale peut entraîner l’accumulation de certains substrats ou l’absence de certains produits, ce qui perturbe le fonctionnement normal de l’organisme.

💡 Astuce mémo

Déficit enzymatique → substrats accumulés ou produits absents → fonctionnement perturbé

📖 10. Digestion enzymatique et absorption

🔑 Notions clés & Définitions

• Enzymes digestives : Dégradent les grosses molécules alimentaires en molécules suffisamment petites pour être absorbées par l’intestin.

📝 Points essentiels

• La salive: humidifie les aliments, facilite la formation et la déglutition du bol alimentaire, commence la digestion de l’amidon grâce à l’amylase salivaire

• L’acide chlorhydrique gastrique: crée un milieu acide favorable à l’activité de la pepsine, contribue à la dénaturation des protéines, inactive l’amylase salivaire, participe à la défense contre des micro-organismes ingérés

• 🔄 La digestion des protéines suit la transformation:

  1. protéine
  2. peptide
  3. acide aminé

• La bile contient des sels biliaires qui émulsifient les lipides et facilitent leur digestion et leur absorption dans l’intestin grêle.

• La digestion des glucides transforme notamment:

  • l’amidon en glucose
  • le saccharose en glucose et fructose
  • le lactose en glucose et galactose

• L’intestin grêle est le principal site de digestion enzymatique et d’absorption des nutriments.

💡 Astuce mémo

Protéine → peptide → acide aminé

📖 11. Fonctions et marqueurs hépatiques

📝 Points essentiels

• Les principales enzymes hépatiques couramment dosées sont:
  • l’ALAT
  • l’ASAT
  • la phosphatase alcaline
  • la gamma-glutamyltransférase

📌 L’ALAT est particulièrement présente dans le foie chez plusieurs espèces, tandis que l’ASAT est présente dans le foie, les muscles et le cœur et est donc moins spécifique du foie.

• Le foie: métabolise et stocke les glucides, lipides et protéines, produit la bile, détoxifie certaines substances, transforme principalement l’ammoniac en urée

📖 12. Hormones et rétrocontrôles

🔑 Notions clés & Définitions

• Hormone : Molécule produite par une glande ou un tissu endocrine, libérée dans le sang et transportée vers des organes cibles possédant des récepteurs spécifiques.

📝 Points essentiels

📌 Le rétrocontrôle négatif diminue la sécrétion lorsque le signal ou l’effet augmente, tandis que le rétrocontrôle positif augmente encore la sécrétion.

• Les hormones peuvent: réguler le métabolisme, contrôler la glycémie, participer à la croissance et au développement, réguler la reproduction, contrôler l’équilibre hydrique et électrolytique, participer à la réponse au stress, modifier l’activité de différents organes

💡 Astuce mémo

Rétrocontrôle négatif : stabilisation ; rétrocontrôle positif : amplification

📖 13. Diabète et hormones pancréatiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Insuline : Hormone produite par les cellules du pancréas endocrine qui favorise l’utilisation et le stockage du glucose et diminue la glycémie.
• Diabète sucré : Hyperglycémie chronique résultant d’un déficit de sécrétion d’insuline, d’une diminution de son efficacité ou des deux.
• Glucagon : Hormone du pancréas endocrine qui augmente la glycémie, notamment en stimulant la libération hépatique de glucose.
• Somatostatine : Hormone du pancréas endocrine qui inhibe la sécrétion d’insuline, de glucagon, de plusieurs sécrétions digestives et des sécrétions exocrines du pancréas.

📝 Points essentiels

• 🔄 Après un repas:

  1. augmentation de la glycémie
  2. augmentation de l’insuline
  3. entrée et utilisation du glucose
  4. stockage du glucose
  5. diminution de la glycémie

• Une hypoglycémie peut survenir si: la dose d’insuline est excessive, l’animal reçoit son insuline sans manger suffisamment, les besoins en insuline diminuent sans adaptation de la dose

💡 Astuce mémo

Insuline diminue la glycémie ; glucagon l’augmente ; somatostatine freine les deux sécrétions

📖 14. Thyroïde et surrénales

🔑 Notions clés & Définitions

• Hyperthyroïdie féline : Production excessive d’hormones thyroïdiennes, généralement liée à une hyperplasie d’un ou des deux lobes thyroïdiens.
• Hypothyroïdie canine : Production insuffisante d’hormones thyroïdiennes et se manifeste notamment par une léthargie, une prise de poids et une intolérance au froid.
• Cortisol : Hormone produite par le cortex des glandes surrénales qui intervient dans la réponse au stress, le métabolisme et certaines fonctions cardiovasculaires et immunitaires.
• Maladie d’Addison : Production insuffisante d’hormones par le cortex surrénalien et peut provoquer une crise aiguë constituant une urgence vitale.

★ À maîtriser

• Le diagnostic de l’hyperthyroïdie féline repose notamment sur le dosage sanguin de la T4 totale, dont une concentration élevée associée aux signes cliniques permet généralement la confirmation.

📌 L’hypercorticisme hypophysaire résulte d’une sécrétion excessive d’ACTH par l’hypophyse, tandis que l’hypercorticisme surrénalien résulte d’une tumeur fonctionnelle d’une glande surrénale produisant trop de cortisol.

Compléments

• 🔄 Le test de stimulation à l’ACTH comprend:
  1. un prélèvement sanguin initial
  2. la mesure du cortisol basal
  3. l’administration d’ACTH
  4. un nouveau prélèvement
  5. la mesure du cortisol après stimulation

📖 15. Vitamines liposolubles et hydrosolubles

🔑 Notions clés & Définitions

• Vitamine D : Régule le calcium et le phosphore, favorise leur absorption intestinale, la minéralisation normale de l’os et le développement du squelette.
• Vitamine K : Indispensable à la synthèse hépatique fonctionnelle de plusieurs facteurs de coagulation, notamment les facteurs II, VII, IX et X.

★ À maîtriser

• Les vitamines liposolubles comprennent notamment les vitamines D, E et K, tandis que les vitamines hydrosolubles comprennent la vitamine C et les vitamines du groupe B.

• Un surdosage en vitamine D peut provoquer une hypercalcémie, des calcifications et des lésions rénales.

• La vitamine K1 est utilisée comme antidote des intoxications par certains anticoagulants, notamment certains rodenticides, et restaure progressivement la capacité de coagulation.

• La vitamine C intervient notamment dans:

  • les réactions d’oxydo-réduction
  • la synthèse du collagène
  • la cicatrisation
  • le fonctionnement immunitaire
  • l’absorption intestinale du fer
  • la protection antioxydante

📌 Les vitamines du groupe B jouent surtout un rôle de cofacteur ou de coenzyme dans de nombreuses réactions métaboliques.

• La vitamine B1 ou thiamine intervient dans le métabolisme énergétique, le fonctionnement du système nerveux, des muscles et du cœur, et sa carence peut provoquer des troubles neurologiques, une faiblesse et des troubles cardiovasculaires.

• La vitamine B9 ou folate est essentielle à la synthèse de l’ADN, à la division cellulaire, à la formation des cellules sanguines et au développement embryonnaire et fœtal.

Compléments

• La vitamine D existe notamment sous deux formes : la vitamine D2, appelée ergocalciférol, et la vitamine D3, appelée cholécalciférol.

📌 Chez le chien et le chat, la synthèse cutanée de vitamine D sous l’action des UV est limitée et la vitamine D alimentaire est donc particulièrement importante.

💡 Astuce mémo

Liposolubles : stockage et toxicité ; hydrosolubles : élimination rénale plus fréquente

📖 16. Structure et fonctions de l’hémoglobine

🔑 Notions clés & Définitions

• Hémoglobine : Protéine globulaire des globules rouges qui transporte principalement l’oxygène des poumons vers les tissus et participe au transport du dioxyde de carbone vers les poumons.
• Anémie : Correspond à une diminution de la masse de globules rouges circulants, généralement mise en évidence par une diminution de l’hématocrite, du nombre de globules rouges et/ou de la concentration d’hémoglobine.

★ À maîtriser

• Chaque chaîne de globine contient un groupe hème dont l’ion ferreux Fe²⁺ fixe réversiblement l’oxygène pour former l’oxyhémoglobine.

• Le dioxyde de carbone est transporté sous trois formes principales:

  • sous forme de bicarbonate
  • lié aux protéines, notamment à l’hémoglobine
  • dissous dans le plasma

• Chez les mammifères, les globules rouges ont généralement une forme de disque biconcave, plus épaisse sur les bords et plus mince au centre, ce qui augmente le rapport surface/volume et facilite les échanges gazeux.

• Une anémie diminue la quantité d’hémoglobine disponible, réduit le transport sanguin de l’oxygène et peut entraîner une fatigue, une faiblesse, une respiration plus rapide, une fréquence cardiaque augmentée et des muqueuses pâles.

Compléments

• Chez l’être humain adulte, l’HbA, forme principale de l’hémoglobine, est constituée de deux chaînes α et de deux chaînes β.

💡 Astuce mémo

Fer de l’hème → fixation réversible de l’oxygène → transport vers les tissus

📖 17. Allergologie vétérinaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Allergie : Réaction excessive et inappropriée du système immunitaire contre une substance étrangère généralement inoffensive pour la majorité des individus.

📝 Points essentiels

• La prise en charge peut comprendre:

  • l’identification des allergènes
  • le traitement des symptômes
  • la prévention de l’exposition
  • l’adaptation de l’environnement
  • une immunothérapie spécifique

• 🔄 Le test intradermique comprend les étapes suivantes: tondre une zone appropriée, repérer les sites d’injection, injecter les extraits allergéniques, observer la réaction cutanée après un délai défini

📌 Le test sérologique recherche dans le sang des anticorps, notamment des IgE spécifiques dirigées contre certains allergènes, tandis que le test intradermique évalue directement une réaction cutanée après injection.

📌 Une dermatose ne doit pas être automatiquement attribuée à une allergie, car une gale sarcoptique peut provoquer des lésions cutanées ressemblant à une dermatite allergique et justifier un grattage cutané.

• L’immunothérapie spécifique administre régulièrement des extraits allergéniques afin d’induire progressivement une tolérance vis-à-vis de certains allergènes.

💡 Astuce mémo

Identifier l’allergène → tester → traiter ou désensibiliser

📖 18. Cellules et analyses sanguines

🔑 Notions clés & Définitions

• Hémostase : Ensemble des mécanismes permettant de limiter une perte de sang après une lésion vasculaire, notamment par la vasoconstriction, l’agrégation plaquettaire et la coagulation.
• Hématopoïèse : Production des cellules sanguines à partir de cellules souches hématopoïétiques, principalement dans la moelle osseuse chez l’adulte.
• Valeur de référence : Plage de valeurs obtenue à partir d’une population considérée comme saine et définie selon des critères précis.

📝 Points essentiels

• Le sang est constitué de:

  • plasma
  • globules rouges
  • globules blancs
  • plaquettes

• Les globules blancs, ou leucocytes, comprennent les granulocytes, les monocytes et les lymphocytes et participent à la reconnaissance des agents étrangers, à l’inflammation, à la phagocytose et à la réponse immunitaire adaptative.

• Après une lésion vasculaire, le vaisseau se contracte, les plaquettes adhèrent et s’agrègent pour former un clou plaquettaire, puis la fibrine stabilise le caillot.

• Les valeurs de référence dépendent notamment de:

  • l’espèce
  • l’âge
  • le sexe
  • la race ou le type racial
  • l’état physiologique
  • la méthode d’analyse
  • le laboratoire

💡 Astuce mémo

Vaisseau lésé → plaquettes → fibrine

📊 Tableaux de synthèse

Principales formes de réserve glucidique

Principales hormones pancréatiques