voies-metaboliques

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.
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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.

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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↑

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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

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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

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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)

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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)

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6. Métabolisme du Fer

Fer alimentaire → DMT1 → Ferritine (stockage) ou Transferrine (transport)
→ Moelle (Hb) → Rate (recyclage)
Hepcidine : régule ferroportine (export)

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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

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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