Le catabolisme des acides aminés est le processus par lequel les acides aminés sont dégradés pour produire de l’énergie ou convertis en intermédiaires métaboliques. Les atomes d’azote retirés des acides aminés sont toxiques et doivent être convertis en urée pour être excrétés.

Catabolisme des Acides Aminés

Transamination

La première étape de la dégradation des acides aminés est le retrait du groupe aminé. Les aminotransférases transfèrent le groupe aminé vers l’alpha-cétoglutarate, formant du glutamate et un alpha-cétoacide correspondant à l’acide aminé d’origine.

Désamination Oxydative

Le glutamate est transporté dans les mitochondries, où la glutamate déshydrogénase retire le groupe aminé sous forme d’ammoniac libre (NH4+), régénérant l’alpha-cétoglutarate. Cette réaction utilise le NAD+ ou le NADP+ comme cofacteur.

Squelettes Carbonés

Les squelettes carbonés restants (alpha-cétoacides) entrent dans les voies métaboliques. Ils sont classés comme glucoformateurs, cétoformateurs, ou les deux. Les acides aminés glucoformateurs ont des squelettes carbonés qui peuvent être convertis en glucose par la gluconéogenèse. Les acides aminés cétoformateurs ont des squelettes carbonés qui sont convertis en acétyl-CoA ou acétoacétate, précurseurs des acides gras ou des corps cétoniques. Certains acides aminés sont à la fois glucoformateurs et cétoformateurs.

Le Cycle de l’Urée

Transport de l’Ammoniac

L’ammoniac libre est toxique, en particulier pour le cerveau. Dans la plupart des tissus, l’ammoniac est converti en glutamine par la glutamine synthétase pour être transporté en toute sécurité vers le foie.

Étapes du Cycle de l’Urée

Le cycle de l’urée se déroule dans le foie et convertit l’ammoniac en urée pour l’excrétion par une série d’étapes. Dans les mitochondries, l’ammoniac se combine avec le CO2 et l’ATP pour former le carbamoyl phosphate. Le carbamoyl phosphate se combine ensuite avec l’ornithine pour former la citrulline. La citrulline est transportée vers le cytoplasme, où elle se combine avec l’aspartate pour former l’argininosuccinate. L’argininosuccinate est clivé en arginine et fumarate. Enfin, l’arginine est hydrolysée par l’arginase pour produire de l’urée et régénérer l’ornithine, complétant ainsi le cycle.

Résultat Net

Le cycle de l’urée convertit deux molécules d’ammoniac et une molécule de bicarbonate en une molécule d’urée, qui est excrétée dans l’urine. Le fumarate produit relie le cycle de l’urée au cycle de l’acide citrique.