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 l’organisme : -les glucides, source d’énergie, paroi cellulaire (cellulose) -les lipides, source d’énergie, membranes cellulaires -les acides aminés, source primaire de construction des protéines.

Les métabolites secondaires ne sont pas par essence nécessaires, vitales pour la cellule, l’organisme. -Ces molécules sont en très grand nombre, d’une 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.

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

LES GLUCIDES métabolites primaires Depuis quelque temps, parle beaucoup de l’alimentation Tableau de valeur nutritive, mais est-ce qu’on sait vraiment ce que sont les glucides, les lipides et les protéines?

LES GLUCIDES métabolites primaires Glucide c’est 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) Glucides c’est un saccharide (de Grec Sakcharon=Sucre) C’est quoi un sucre? Quels sont les types de sucre? 3 types de glucides: mono-, oligo- et poly-saccharide

Monomère de glucides Composition: (C . H2O)n où n  3 + populaire: glucose (C6H12O6) 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) Mais qu’est-ce qu’un monomère de glucides? Avez-vous une idée de sa composition La composition d’un monomère comprend du carbone (C) et de l’eau (H2O). Le nombre de C varie de 3 à 7. Le plus populaire des monomères de glucides et le glucose.

FONCTIONS DES GLUCIDES Nutriments essentiels pour les cellules Source d’énergie des cellules Permet la synthèse d’autres biomolécules (acides aminés et acides gras) Permet la formation d’oligo- et polysaccharide Mais, est-ce que c’est important des glucides? OUI Ce sont des nutriments essentiels pour les cellules Sources d’énergie des cellules (info) Matière première pour la synthèse d’autres biomolécules (acides aminés et acides gras) Permet la formation d’oligo- ou poly-saccharide La source d’énergie provient de la dégradation métabolique des oligo et polysaccharide et monosaccharide.

LES MONOSACCHARIDES Classement des monosaccharides Nature chimique du groupe carbonyl Aldose Cétose Nombre de carbone ( 3 à 7)

Structures les plus importantes LES MONOSACCHARIDES Structures les plus importantes Galactose Fructose Glucose Nature chimique: Disposition autour du carbone asymétrique

FORME CYCLIQUE DU GLUCOSE H 2

OLIGOSACCHARIDE: DISACCHARIDE Diholoside 2 monosaccharides reliés par une liaison glycosidique Liaison glycosidique

DISACCHARIDE Saccharose Lactose Maltose Sucre granulé de table 2 CH2OH Lactose Sucre du lait Galactose Glucose Glucose Fructose Saccharose Sucre granulé de table Maltose Sucre de Malt Formation de bière Glucose Est-ce que je contiens des disaccharides? OUI 3 principaux disaccharides sont: saccharose, lactose et maltose Subway contient saccharose et lactose

LES POLYSACCHARIDES (Polyosides) Un polysaccharide est un glucide formé d’un grand nombre d’unité de monosaccharide Un polysaccharide est un glucide formé d’un grand nombre d’unité de monosaccharide

Réserve nutritionnelle LES POLYSACCHARIDES FONCTIONS Structurale Réserve nutritionnelle Cellulose Animale Glycogène Végétale Amidon C’est important les polysaccharides? OUI Fonction structure et réserve Structure= cellulose Réserve= glycogène et amidon (animale et végétale) Mais de quoi ont-ils l’air, click sur les info

SYNTHÈSE GLUCIDES Monosaccharide (des légumes) Glucose, Galactose, Fructose, etc. Disaccharide (du lait et des mayonnaises) Maltose, Lactose, Saccharose, etc. Polysaccharide (pain) Glycogène Amidon Cellulose En résumé Fonctions: Nutriments essentiels des cellules

Source d’énergie des cellules Électron transférés par le NADH et H+ Mitochondrie Électron transférés par le NADH et H+ Chaîne de transport des électrons et phosphorylation oxydative Glycolyse (cytosol) Glucose Pyruvate Cycle de Kreb ATP ATP ATP

La cellulose Permet d’obtenir une paroi cellulaire rigide

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

L’amidon: réserve végétale de glucose L’amylase: structure linéaire de glucose L’amylopectine: structure ramifiée de glucose

L’amidon: réserve végétale de glucose Présent dans les Tubercules de la pomme de terre, céréales, riz, etc Granules d’amidon dans une pomme de terre

métabolites primaires LES ACIDES AMINÉS

LES Acides aminés métabolites primaires Substances de métabolismes primaires issues de l’amination des acides organiques au niveau des cellules végétales. Les végétaux synthétisent certains acides aminés par le biais de la synthèse protéique (exp. Glutamine, protéine,…) D’autres acides aminés sont synthétisés par des voies métaboliques différentes. Glucides c’est un saccharide (de Grec Sakcharon=Sucre) C’est quoi un sucre? Quels sont les types de sucre? 3 types de glucides: mono-, oligo- et poly-saccharide

R Biosynthèse des acides aminés Les amino-acides proviennent de la fixation du groupement NH3 sur les acides cétoniques. Cette fixation peut s’opérer de trois façons: 1-L’amination réductrice. 2-La voie de la glutamine. 3-La transamination. C OOH H O 2 R Mais qu’est-ce qu’un monomère de glucides? Avez-vous une idée de sa composition La composition d’un monomère comprend du carbone (C) et de l’eau (H2O). Le nombre de C varie de 3 à 7. Le plus populaire des monomères de glucides et le glucose.

1-L’amination réductrice. Elle s’amène à la réaction globale: R-CO-COOH [2H] + NH3 R-CH-[NH2]-COOH + H2O Elle s’effectue dans la mitochondrie à partir des acides cétoniques issus du cycle de Krebs

R R

2-Voie de la glutamine: La synthèse de la glutamine s’effectue à partir du glutamate. R-COO + H + NH3 R-CONH2 + H2O ATP + H2O ADP + P -La glutamate déshydrogénase catalyse l’amination réductrice de l’α cétoglutarate grâce au NADPH. -La glutamine synthétase catalyse l’incorporation de l’ammoniaque dans la glutamine grâce à l’ATP. O C-NH2 CH2 CH-NH2 COO COO CH2 C NH2

NH4+ NH4+ Pathway 1 GS + glutamate + ATP glutamine + ADP + Pi Amino acids proteins purines pyrimidines Pathway 1 GS NH4+ + glutamate + ATP glutamine + ADP + Pi glutamine 2 molécules de glutamate -ketoglutarate + Pathway 2 NAD(P)H+H+ NAD(P)+ GDH NH4+ + -ketoglutarate glutamate ATP ADP+Pi Amino acids proteins

NH4+ O C-NH2 CH2 CH-NH2 COO COO CH2 C NH2 Pathway 1 + GS glutamate Amino acids proteins purines pyrimidines GS glutamate + ATP glutamine + ADP + P glutamine glutamate -ketoglutarate + O C-NH2 CH2 CH-NH2 COO COO CH2 C NH2 COO CH2 C O GS=glutamate synthétase

GDH= glutamate déshydrogénase Pathway 2 NADP+H2O + GDH NH4+ + -ketoglutarate glutamate COO CH2 C O COO CH2 C NH2 Amino acids proteins NADPH+H GDH= glutamate déshydrogénase

3-La transamination: C’est 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 l’amination réductrice, sur un acide cétonique, mais le radical amine, au lieu d’être apporté par NH3, il est fourni par un acide déjà aminé, qui l’échange contre l’oxygène cétonique. Le glutamate est l’un des principaux donneurs de NH2 et il assure, par transamination, la formation de nombreux acides. EXP/ Aspartate à partir de l’oxalo-acétate Alanine à partir du pyruvate.

Catabolisme des acides aminés: La dégradation des acides aminés, s’effectue par une désamination en acides cétoniques, qui rentrent dans le cycle de Krebs. Cette désamination est l’inverse de la réaction d’amination vue à propos de leur biosynthèse

métabolites primaires LES LIPIDES

LES Lipides métabolites primaires Substances de métabolismes primaires issues par des allongements réalisés à partir de l’acétyl-COA (en C2) par le malonyl-COA (en C3). CH3-CO~S-C0A + CO2 HOOC-CH2-CO~S-C0A Le malonyl-COA soude alors un reste acétyle à chaque étape de l’allongement avec décarboxylation.

Catabolisme des acides gras (LIPIDES) C’est 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. L’acide gras est mobilisé sous forme d’un acétyl-C0A. L’acétyl-C0A entre alors dans le cycle glyoxylique qui conduit au succinate, exporté vers les mitochondries et entrant dans le cycle de Krebs.

Catabolisme des acides gras (CH3-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

FIN