Métabolisme des acides aminés et des protéines

Le métabolisme des acides aminés et des protéines traite de la manière dont les protéines alimentaires et corporelles sont renouvelées, comment les vingt acides aminés sont synthétisés et dégradés, et comment leur azote et leur carbone sont gérés. Étant donné que les acides aminés transportent de l'azote que l'organisme ne peut pas stocker tel quel, leur métabolisme est étroitement lié à l'élimination de l'azote via le cycle de l'urée et à l'utilisation des squelettes carbonés pour l'énergie ou la biosynthèse.

Definition

Le métabolisme des acides aminés et des protéines est l'ensemble intégré des voies métaboliques régissant la synthèse et la dégradation des protéines et des acides aminés, y compris le transfert et l'élimination de l'azote aminé et l'utilisation des squelettes carbonés des acides aminés pour l'énergie ou la biosynthèse.

Scope

Cette entrée couvre le renouvellement des protéines et l'équilibre azoté, le catabolisme des acides aminés avec la transamination et la désamination, le cycle de l'urée, la synthèse des acides aminés non essentiels, et la distinction entre les acides aminés essentiels et non essentiels. Il s'agit d'un sujet de référence en biochimie nutritionnelle, et non d'un guide clinique ou diététique.

Key concepts

• Renouvellement des protéines et équilibre azoté
• Acides aminés essentiels et non essentiels
• Transamination et désamination
• Cycle de l'urée et élimination de l'ammoniac
• Acides aminés glucogéniques et cétogéniques
• Biosynthèse des acides aminés
• Flux d'un carbone et d'azote

Mechanisms

Les protéines corporelles sont continuellement synthétisées et dégradées, et les acides aminés libres résultants rejoignent ceux provenant de l'alimentation dans un pool commun. Lorsque les acides aminés sont catabolisés, leur groupe amino est éliminé par transamination et désamination oxydative, libérant de l'ammoniac qui est détoxifié dans le foie via le cycle de l'urée et excrété sous forme d'urée. Les squelettes carbonés restants sont classés comme glucogéniques, cétogéniques, ou les deux, entrant dans la néoglucogenèse ou le cycle de l'acide citrique en conséquence. Les acides aminés non essentiels peuvent être synthétisés à partir d'intermédiaires communs, tandis que les acides aminés essentiels doivent être apportés par l'alimentation. Le flux global à travers ces voies est régi par l'équilibre azoté et par l'état hormonal et nutritionnel, le foie étant le site principal qui intègre l'élimination des acides aminés avec le reste du métabolisme énergétique.

Clinical relevance

Le métabolisme des acides aminés et des protéines sous-tend des concepts tels que les besoins en protéines, l'équilibre azoté et les conséquences d'une élimination altérée de l'ammoniac. Cette entrée présente ces mécanismes comme des connaissances de base et n'offre pas de cibles diététiques individualisées ni de conseils de traitement.

History

Hans Krebs et Kurt Henseleit ont décrit le cycle de l'urée en 1932, fournissant le premier cycle métabolique et expliquant comment l'organisme élimine l'azote résiduel. Les études isotopiques de Rudolf Schoenheimer dans les années 1930 ont révélé le renouvellement dynamique et continu des protéines corporelles, renversant l'idée que les protéines tissulaires étaient statiques.

Key figures

• Hans Krebs
• Kurt Henseleit
• Rudolf Schoenheimer
• Guoyao Wu

Seminal works

• wu-2009

Frequently asked questions

Pourquoi certains acides aminés doivent-ils provenir de l'alimentation ?

Les acides aminés essentiels ne peuvent pas être synthétisés par le corps humain, ou pas en quantités suffisantes, ils doivent donc être obtenus à partir des protéines alimentaires ; les acides aminés non essentiels peuvent être fabriqués à partir d'intermédiaires métaboliques communs.

Comment l'organisme se débarrasse-t-il de l'azote des acides aminés ?

Les groupes amino éliminés lors de la dégradation des acides aminés forment de l'ammoniac, que le foie convertit en urée via le cycle de l'urée pour l'excrétion, car l'azote ne peut pas être stocké comme les glucides ou les graisses.