La dégradation des acides aminés

Résumé du document

Cours de métabolisme moléculaire (Licence 3 "Biochimie et biologie moléculaire") reprenant toutes les étapes d'oxydation des acides aminés en détail, dont le cycle de l'urée.

Extraits

[...] Cependant, ils sont tout de même capable d'oxyder des acides aminés, mais dans le but principalement de produire des intermédiaires métaboliques. Chez les animaux, les acides aminés subissent la voie oxydative dans trois circonstances différentes : certains acides aminés qui sont libérés lors de la dégradation des protéines cellulaires ou qui ne sont pas nécessaires à la synthèse d'une nouvelle protéine subissent le processus oxydatif ; lors d'un régime riche en protéines, les apports en acides aminés excèdent largement les besoins de l'organisme. [...]

[...] Ces personnes doivent donc absolument suivre un régime très pauvre en protéine, pour produire le moins d'ammonium possible. L'ammonium est toxique à haute concentration car il déplace la réaction réversible catalysée par la glutamate déshydrogénase, vers la formation de glutamate. Ceci induit alors un déficit en acide cétoglutarique, d'o une faiblesse dans le cycle de Krebs, et une diminution notable de la synthèse d'ATP. Dégradation des chaînes carbonées Les chaînes carbonées des vingt acides aminés, une fois désaminés, vont former des intermédiaires métaboliques. [...]

[...] Cette réaction est catalysée par l'ornithine transcarbamylase. La citrulline formée va ensuite quitter la mitochondrie, pour rejoindre le cytosol où se déroulera la suite du cycle de l'urée. Un second groupement amine entre ensuite dans le cycle sous forme d'aspartate, généré dans la mitochondrie par transamination, et transporté dans le cytosol. On observe une réaction de condensation entre le groupement amine de l'aspartate et la fonction carbonyle de la citrulline, activée par hydrolyse d'une molécule d'ATP. Cette seconde réaction est catalysée par l'arginosuccinate synthétase, et contribue à la formation d'arginosuccinate METABOLISME L'arginosuccinate est ensuite clivé par l'argininosuccinase pour former une molécule d'arginine et une molécule de fumarate. [...]

[...] Il s'agit de la raison de perte musculaire lors d'un régime stricte ; La dégradation des acides aminés se fait toujours au niveau du foie. Dans un premier temps, l'acide aminé perd sa fonction amine, qui se retrouve dans le cycle de l'urée et sera éliminée dans l'urine. Quant à l'acide α‐cétonique libéré, il participera à la formation d'intermédiaires métaboliques nécessaires à la production d'énergie : acétyl‐CoA, acétoacétyl‐CoA, pyruvate, et autres intermédiaires du cycle de Krebs. Transdésamination (dans le foie) Le glutamate joue un rôle spécialement critique dans le métabolisme de l'azote, puisqu'il sert de transporteur de groupement amine. [...]

[...] Dans ces réactions de transamination, le groupement α‐aminé des acides aminés est transféré sur le carbone α d'une molécule d'α‐ cétoglutarate, formant ainsi l'acide α‐cétonique correspondant et du glutamate. Les cellules contiennent plusieurs types d'aminotransférases. Beaucoup sont spécifiques de l'α‐ cétoglutarate mais diffèrent dans leur spécificité pour l'acide aminé. Leur nom est donc donné par l'acide aminé donneur de groupement amine (alanine aminotransférase, aspartate aminotransférase, etc Notons par ailleurs que ces deux transaminases données en exemple catalyse la formation d'acide α‐cétonique un peu spéciaux : Alanine + α‐cétoglutarate Pyruvate + glutamate Acide aspartique + α‐cétoglutarate Oxaloacétate + glutamate Ces réactions catalysées par les aminotransférases sont réversibles, puisque la variation d'énergie libre en condition physiologique est nulle. [...]