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Les métabolites végétaux sont les molécules issues du métabolisme Deux classes : métabolites primaires et métabolites secondaires Les métabolites primaires.

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1 Les métabolites végétaux sont les molécules issues du métabolisme Deux classes : métabolites primaires et métabolites secondaires Les métabolites primaires sont connus par leur caractère nécessaire et vital à la survie de la cellule, de lorganisme : -les glucides, source dénergie, paroi cellulaire (cellulose) -les lipides, source dénergie, membranes cellulaires -les acides aminés, source primaire de construction des protéines.

2 Les métabolites secondaires ne sont pas par essence nécessaires, vitales pour la cellule, lorganisme. -Ces molécules sont en très grand nombre, dune variété structurale extraordinaire. -Elles marquent de manière originale (identité), une espèce, famille ou genre. -Permettent parfois une taxonomie chimique. Elles sont souvent impliquées dans une écologie chimique inter-espèces. -Elles ont de nombreuses applications pharmaceutiques.

3 Trois grandes catégories de métabolites secondaires ont été définies -Composés aromatiques: phénoliques, acide shikimique ou dérivé dacétate -Terpènoïdes et Stéroïdes -Les composés azotés ou alcaloïdes

4 métabolites primaires

5 L ES G LUCIDES Glucide cest un saccharide (de Grec Sakcharon=Sucre) Glucide = saccharide = sucre 3 types de glucides: mono-, oligo- et poly-saccharide 3 types de glucides Monosaccharide (Oses, 1 monomère) Oligosaccharide (oligosides, quelques monomères) HOLOSIDES Polysaccharide (Polyosides, plusieurs monomères) HOLOSIDES métabolites primaires

6 Monomère de glucides Composition: (C. H 2 O)n où n 3 + populaire: glucose (C 6 H 12 O 6 ) n=3 triose (glycéraldéhyde) n=4 tetrose (érythrose, thréose) n=5 pentose (lyxose, xylose, arabinose, ribose) n=6 hexose (talose, galactose, idose, gulose, mannose, glucose, altrose, allose)

7 Nutriments essentiels pour les cellules F ONCTIONS D ES G LUCIDES Source dénergie des cellules Permet la synthèse dautres biomolécules (acides aminés et acides gras) Permet la formation doligo- et polysaccharide

8 L ES M ONOSACCHARIDES Classement des monosaccharides Nombre de carbone ( 3 à 7) Nature chimique du groupe carbonyl Aldose Cétose

9 L ES M ONOSACCHARIDES Structures les plus importantes Fructose Nature chimique: Disposition autour du carbone asymétrique Glucose Galactose

10 F ORME CYCLIQUE DU G LUCOSE

11 O LIGOSACCHARIDE : D ISACCHARIDE Diholoside 2 monosaccharides reliés par une liaison glycosidique Liaison glycosidique

12 D ISACCHARIDE Maltose Sucre de Malt Formation de bière Glucose Lactose Sucre du lait Galactose Glucose Saccharose Sucre granulé de table GlucoseFructose O CH 2 OH H H OH OH H H OH H O C H 2 OH OH OH H H OH O CH 2 OH

13 L ES P OLYSACCHARIDES (Polyosides) Un polysaccharide est un glucide formé dun grand nombre dunité de monosaccharide

14 L ES P OLYSACCHARIDES FONCTIONS StructuraleRéserve nutritionnelle Cellulose Animale Glycogène Végétale Amidon

15 S YNTHÈSE G LUCIDES Monosaccharide (des légumes) Glucose, Galactose, Fructose, etc. Disaccharide (du lait et des mayonnaises) Maltose, Lactose, Saccharose, etc. Polysaccharide (pain) Glycogène Amidon Cellulose Fonctions: Nutriments essentiels des cellules

16 Source dénergie des cellules Mitochondrie Cycle de Kreb Chaîne de transport des électrons et phosphorylation oxydative Glycolyse (cytosol) GlucosePyruvate Électron transférés par le NADH et H + ATP

17 La cellulose Permet dobtenir une paroi cellulaire rigide

18 Le glycogène : réserve animale de glucose Dans les muscles squelettiques et le foie

19 Lamidon : réserve végétale de glucose Lamylase: structure linéaire de glucose Lamylopectine: structure ramifiée de glucose

20 Lamidon : réserve végétale de glucose Présent dans les Tubercules de la pomme de terre, céréales, riz, etc Granules damidon dans une pomme de terre

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22 métabolites primaires

23 L ES Acides aminés Substances de métabolismes primaires issues de lamination des acides organiques au niveau des cellules végétales. Les végétaux synthétisent certains acides aminés par le biais de la synthèse protéique (exp. Glutamine, protéine,…) Dautres acides aminés sont synthétisés par des voies métaboliques différentes. métabolites primaires

24 Biosynthèse des acides aminés Les amino-acides proviennent de la fixation du groupement NH 3 sur les acides cétoniques. Cette fixation peut sopérer de trois façons: 1-Lamination réductrice. 2-La voie de la glutamine. 3-La transamination. COOH C C C C H H H OH CH 2 OH OH OH O R

25 1-Lamination réductrice. Elle samène à la réaction globale: R-CO-COOH [2H] + NH 3 R-CH-[NH 2 ]-COOH + H 2 O Elle seffectue dans la mitochondrie à partir des acides cétoniques issus du cycle de Krebs

26 R R

27 2-Voie de la glutamine: La synthèse de la glutamine seffectue à partir du glutamate. R-COO + H + NH 3 R-CONH 2 + H 2 O ATP + H 2 O ADP + P -La glutamate déshydrogénase catalyse lamination réductrice de lα cétoglutarate grâce au NADPH. -La glutamine synthétase catalyse lincorporation de lammoniaque dans la glutamine grâce à lATP. COO CH2 C NH2 COO O C-NH2 CH2 CH-NH2 COO

28 NH 4 + Amino acids proteins Amino acids proteins purines pyrimidines -ketoglutarate glutamate GDH + glutamateglutamine + ATP+ ADP + Pi GS + NH 4 + glutamine 2 molécules de glutamate -ketoglutarate + Pathway 1 Pathway 2 ATP ADP+Pi NAD(P)H+H+ NAD(P)+

29 Amino acids proteins purines pyrimidines glutamateglutamine + ATP+ ADP + P GS + NH 4 + glutamineglutamate -ketoglutarate + Pathway 1 O C-NH2 CH2 CH-NH2 COO CH2 C NH2 COO O C-NH2 CH2 CH-NH2 COO CH2 C NH2 COO CH2 C O COO GS=glutamate synthétase

30 NH 4 + Amino acids proteins -ketoglutarate glutamate GDH + Pathway 2 COO CH2 C NH2 COO CH2 C O COO GDH= glutamate déshydrogénase NADPH+H NADP+H 2 O +

31 3-La transamination: Cest le procédé le plus répandu. NH2 O O NH2 R1-CH-COOH + R2-C-COOH R1-C-COOH + R2-CH-COOH Il porte comme dans lamination réductrice, sur un acide cétonique, mais le radical amine, au lieu dêtre apporté par NH3, il est fourni par un acide déjà aminé, qui léchange contre loxygène cétonique. Le glutamate est lun des principaux donneurs de NH2 et il assure, par transamination, la formation de nombreux acides. EXP/ Aspartate à partir de loxalo-acétate Alanine à partir du pyruvate.

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33 Catabolisme des acides aminés: La dégradation des acides aminés, seffectue par une désamination en acides cétoniques, qui rentrent dans le cycle de Krebs. Cette désamination est linverse de la réaction damination vue à propos de leur biosynthèse

34 métabolites primaires

35 L ES Lipides Substances de métabolismes primaires issues par des allongements réalisés à partir de lacétyl-COA (en C2) par le malonyl-COA (en C3). CH 3 -CO~S-C0A + CO 2 HOOC-CH 2 -CO~S-C0A Le malonyl-COA soude alors un reste acétyle à chaque étape de lallongement avec décarboxylation. métabolites primaires

36 Catabolisme des acides gras (LIPIDES) Cest une source énergétique primordiale dans certains cas; notamment dans les graines oléagineuses. Après hydrolyse des réserves lipidiques par des lipases, diverses acides gras libérés sont dégradés par un processus de béta oxydation qui les tronçonne en restes acétyles. Lacide gras est mobilisé sous forme dun acétyl-C0A. Lacétyl-C0A entre alors dans le cycle glyoxylique qui conduit au succinate, exporté vers les mitochondries et entrant dans le cycle de Krebs.

37 (CH 3 -CO~S-C0A) Ac. Stéarique (C18)Stéaryl-Coenzyme A Palmityl-Coenzyme A Myristyl-Coenzyme A Lauryl-Coenzyme A Capryl-Coenzyme A Caprylyl-Coenzyme A Caproyl-Coenzyme A Butyryl-Coenzyme A Acétyl-Coenzyme A Catabolisme des acides gras

38 FIN


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