| name | voies-metaboliques |
| description | Compétence niveau ingénieur/docteur sur les voies métaboliques détaillées. Couvre la gluconéogenèse, la synthèse des acides gras, le cycle de l'urée, la biosynthèse des nucléotides et de l'hème. |
| arxiv_categories | ["q-bio.MN","q-bio.BM"] |
Compétence : Voies Métaboliques Détaillées
Présentation
Compétence niveau ingénieur/docteur sur les voies métaboliques détaillées : gluconéogenèse, lipogenèse, cycle de l'urée, biosynthèse des acides aminés, nucléotides, hème, fer.
1. Gluconéogenèse
Localisation : foie (cytosol + mitochondrie)
Bypass des réactions irréversibles de la glycolyse
| Glycolyse | Gluconéogenèse | Enzyme |
|---|
| Hexokinase (G→G6P) | G6P→G | G6Pase |
| PFK-1 (F6P→F1,6BP) | F1,6BP→F6P | FBPase-1 |
| Pyruvate kinase (PEP→Pyr) | Pyr→OAA→PEP | PC+PEPCK |
Bilan
2 Pyruvate + 4 ATP + 2 GTP + 2 NADH → Glucose + 4 ADP + 2 GDP + 6 Pi
Régulation
↑ Glucagon → PKA → PEPCK↑, FBPase-1↑ → ↑ gluconéogenèse
F-2,6-BP ↓ → PFK-1↓, FBPase-1↑
2. Synthèse des Acides Gras (Lipogenèse)
Localisation : foie, tissu adipeux (cytosol)
ACC (Acétyl-CoA Carboxylase)
Acétyl-CoA + HCO₃⁻ + ATP → Malonyl-CoA
Régulation : ↑ Citrate, ↓ Palmitoyl-CoA, AMPK inh.
FAS (Fatty Acid Synthase)
7 cycles : Condensation → Réduction → Déshydratation → Réduction
→ Palmitate (C16:0)
Bilan : Acétyl-CoA + 7 Malonyl-CoA + 14 NADPH → Palmitate + 7 CO₂
Élongation/désaturation
| Enzyme | Produit | Localisation |
|---|
| ELOVL | C18-C26 | RE |
| Δ9-désaturase | C16:1, C18:1 | RE |
| Δ5/Δ6-désaturase | C20:4 (AA) | RE |
3. Cycle de l'Urée
Foie (mitochondrie + cytosol)
NH₄⁺ + HCO₃⁻ → Carbamoyl-P (CPS-I, NAG activé)
+ Ornithine → Citrulline
+ Aspartate → Argininosuccinate → Arginine + Fumarate
→ Urée + Ornithine
Bilan : NH₄⁺ + CO₂ + Aspartate + 3 ATP → Urée + Fumarate
Déficits
| Déficit | Maladie |
|---|
| OTC | X-linked, hyperammoniémie |
| Argininosuccinate synthétase | Citrullinémie |
| Arginase | Hyperargininémie |
4. Biosynthèse des Nucléotides
Purines (de novo)
PRPP → 10 étapes → IMP → AMP ou GMP
Inhibiteurs : Mycophénolate (IMPDH), 6-MP (HGPRT)
Déficit HGPRT → Lesch-Nyhan
Pyrimidines (de novo)
Carbamoyl-P + Aspartate → Orotate → UMP → UDP → UTP → CTP
Inhibiteur : Leflunomide (DHODH)
5. Synthèse de l'Hème
Glycine + Succinyl-CoA → ALA → PBG → Uroporphyrinogène III → Copro → Proto → Hème
ALAS1/2 : enzyme limitante (feedback hème)
Ferrochélatase : Fe²⁺ insère
Porphyries : AIP (PBG désaminase), PCT (Uroporphyrinogène décarboxylase)
6. Métabolisme du Fer
Fer alimentaire → DMT1 → Ferritine (stockage) ou Transferrine (transport)
→ Moelle (Hb) → Rate (recyclage)
Hepcidine : régule ferroportine (export)
7. Acides Aminés Essentiels
PVT TIM HALL : Phe, Val, Thr, Trp, Ile, Met, His, Arg, Leu, Lys
- Glucoformateurs : Ala, Arg, Asn, Asp, Cys, Gln, Glu, Gly, His, Met, Pro, Ser, Thr, Val
- Cétogènes : Leu, Lys
- Mixtes : Ile, Phe, Trp, Tyr
8. Références
- Nelson D.L. & Cox M.M. — Lehninger Principles of Biochemistry (8th ed.)
- Voet D. & Voet J.G. — Biochemistry (5th ed.)
- Krebs H.A. (1932) — Cycle de l'urée — Z. Physiol. Chem.
- KEGG PATHWAY : genome.jp/kegg
- HMDB : hmdb.ca
