Fiche de révision : Métabolisme azoté

📋 Plan du Cours

1. Organisation du métabolisme azoté
2. Digestion et devenir des protéines
3. Transformations des acides aminés
4. Devenir du squelette carboné
5. Métabolisme azoté selon l'état nutritionnel
6. Élimination de l'ammoniaque
7. Ammoniogenèse et purines

📖 1. Organisation du métabolisme azoté

🔑 Notions clés & Définitions

• Métabolisme : Ensemble des transformations chimiques, décomposables en réactions simples, qui se produisent dans une cellule ou un organisme.
• Protéines : Assemblages complexes et ordonnés d'acides aminés.

★ À maîtriser

📌 Le métabolisme comprend deux phases : l'anabolisme et le catabolisme.

Compléments

• Les peptides constitués d'une dizaine d'acides aminés sont des oligopeptides, tandis que ceux regroupant environ 100 sous-unités sont des polypeptides.

💡 Astuce mémo

Anabolisme construit, catabolisme dégrade

📖 2. Digestion et devenir des protéines

★ À maîtriser

• Les neuf acides aminés essentiels cités sont:

  • la leucine
  • la thréonine
  • la lysine
  • le tryptophane
  • la phénylalanine
  • la valine
  • la méthionine
  • l'isoleucine
  • l'histidine

• 🔄 La digestion des protéines suit plusieurs étapes:

  1. mastication
  2. dénaturation gastrique
  3. action de la pepsine
  4. action des enzymes pancréatiques
  5. action des enzymes intestinales

• Les acides aminés absorbés sont transportés par la veine porte, distribués à l'organisme et récupérés principalement par le foie et les muscles.

• Dans le cytosol, les acides aminés servent à la traduction et les protéines produites peuvent rester localisées ou être exportées selon leur rôle.

Compléments

• Le suc pancréatique apporte notamment:
  • la trypsine
  • la chymotrypsine
  • l'élastase
  • les carboxypeptidases

💡 Astuce mémo

Bouche → estomac → intestin → absorption

📖 3. Transformations des acides aminés

🔑 Notions clés & Définitions

• Transamination : Échange du groupe aminé d'un acide aminé avec le groupement cétone d'un acide alpha-cétonique.

★ À maîtriser

📌 La transamination est catalysée par une aminotransférase, aussi appelée transaminase, et permet de former un nouvel acide aminé nécessaire à l'organisme.

• La désamination oxydative forme un acide alpha-cétonique à partir d'un acide aminé et s'accompagne de la libération d'ammoniac et d'un coenzyme réduit.

Compléments

• Les réactions de désamination et de transamination sont très souvent couplées.

💡 Astuce mémo

Transamination → nouvel acide aminé ; désamination → NH3

📖 4. Devenir du squelette carboné

🔑 Notions clés & Définitions

• Acides aminés glucoformateurs : Les acides aminés glucoformateurs sont dégradés en produits pouvant rejoindre le cycle de Krebs.
• Acides aminés cétoformateurs : Acides aminés dégradés en acétoacétate ou en acétyl-CoA, utilisés pour la synthèse de corps cétoniques ou d'acides gras.

★ À maîtriser

• Les sept métabolites différents sont:
  • l'oxaloacétate
  • l'alpha-cétoglutarate
  • le succinyl-CoA
  • le pyruvate
  • le fumarate
  • l'acétyl-CoA
  • l'acétoacétate

Compléments

• La décarboxylation des acides aminés produit des amines indispensables à l'organisme, appelées amines biogènes.

💡 Astuce mémo

Glucoformateurs vers le cycle de Krebs, cétoformateurs vers les corps cétoniques

📖 5. Métabolisme azoté selon l'état nutritionnel

★ À maîtriser

• Après un repas, les acides aminés peuvent servir à la biosynthèse:
  • de protéines prioritaires
  • d'hormones et de neurotransmetteurs
  • de nucléotides et de coenzymes
  • de divers composés azotés

• Au cours du jeûne, l'alanine aminotransférase est principalement localisée dans le foie, tandis que l'aspartate aminotransférase est surtout localisée dans les muscles et l'intestin.

Compléments

• La protéolyse correspond à la dégradation des protéines cellulaires dans le protéasome et des protéines absorbées par phagocytose dans le lysosome.

💡 Astuce mémo

Post-prandial : synthèse ; jeûne : mobilisation

📖 6. Élimination de l'ammoniaque

📝 Points essentiels

• Dans le cycle de l'urée, l'ammoniac et le CO2 forment le carbamyl-phosphate dans la mitochondrie, puis celui-ci se condense avec l'ornithine pour former la citrulline.

• Dans le cytoplasme, la citrulline se condense avec l'aspartate pour donner de l'arginosuccinate, qui est hydrolysé en fumarate et en arginine.

• L'arginine est hydrolysée par l'arginase pour former de l'urée et de l'ornithine, puis l'ornithine retourne dans la mitochondrie pour recommencer le cycle.

• Le cycle de l'urée se déroule dans le foie et permet l'élimination de l'azote sous forme d'urée.

💡 Astuce mémo

NH3 → carbamyl-phosphate → citrulline → arginine → urée

📖 7. Ammoniogenèse et purines

★ À maîtriser

• Dans la cellule rénale, la glutamine est désaminée par la glutaminase en glutamate, puis le glutamate est désaminé par la glutamate déshydrogénase en alpha-cétoglutarate.

• L'ammoniac produit par l'ammoniogenèse se combine à un proton pour former NH4+, qui est ensuite éliminé dans l'urine.

• Lors de l'uriсogenèse, l'adénine et la guanine se transforment en acide inosinique, puis en hypoxanthine et en xanthine, tandis que la guanine peut aussi former directement de la xanthine grâce à une guanase.

• La xanthine forme de l'acide urique grâce à la xanthine oxydase, puis l'acide urique est éliminé par les reins par filtration glomérulaire et sécrétion dans les urines.

Compléments

• L'alpha-cétoglutarate produit par l'ammoniogenèse peut être utilisé dans le cycle de Krebs ou par la néoglucogenèse rénale.

• Le proton utilisé pour former NH4+ provient d'une réaction entre le CO2 et l'eau catalysée par une anhydrase carbonique, tandis qu'un antiport Na+/H+ transfère les protons vers la lumière du tube.

💡 Astuce mémo

Glutamine → glutamate → α-cétoglutarate → NH4+ ; purines → acide urique

📊 Tableaux de synthèse

Destin des acides aminés