Les métabolites végétaux sont les molécules issues du métabolisme

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 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.

2. 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.

3. 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

4. métabolites primaires LES GLUCIDES

5. métabolites primaires LES GLUCIDES Glucide c’est un saccharide (de Grec Sakcharon=Sucre) Glucide = saccharide = sucre 3 types de glucides: mono-, oligo- et poly-saccharide

6. 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)

7. 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

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

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

10. O H C H O H C H O H C 2 2 C O H C O H C O H H H H H H H H O C H C C C C O H H O H H O H O H O O H H C O H C C C C H C O H H O H H O H C H O H 2 FORMECYCLIQUE DU GLUCOSE

11. Liaison glycosidique OLIGOSACCHARIDE: DISACCHARIDEDiholoside 2 monosaccharides reliés par une liaison glycosidique

12. C H O H 2 C H O H O 2 O H CH2OH H H O H H O H H H O O O H H O H H O H Glucose Glucose Maltose Sucre de Malt Formation de bière Galactose Glucose Lactose Sucre du lait DISACCHARIDE Glucose Fructose Saccharose Sucre granulé de table

13. LESPOLYSACCHARIDES(Polyosides) Un polysaccharide est un glucide formé d’un grand nombre d’unité de monosaccharide

14. Structurale Réserve nutritionnelle Cellulose Animale Végétale Glycogène Amidon LESPOLYSACCHARIDES FONCTIONS

15. SYNTHÈSE Fonctions: Nutriments essentiels des cellules

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

17. La cellulose Permet d’obtenir une paroi cellulaire rigide

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

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

20. 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

22. métabolites primaires LES ACIDES AMINÉS

23. métabolites primaires LES Acides aminés 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.

24. C OOH C O H O C H H C O H H C O H C H O H 2 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. R

25. 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

26. R R

27. 2-Voie de la glutamine: La synthèse de la glutamine s’effectue à partir du glutamate. R-COO + H + NH3 R-CONH2 + H2O ATP + H2OADP + 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 CH2 CH-NH2 COO COO CH2 CH2 C NH2 COO

28. 2 molécules de glutamate -ketoglutarate glutamine + Amino acids proteins purines pyrimidines Pathway 1 GS NH4+ glutamate glutamine + + ATP + ADP + Pi Pathway 2 NAD(P)H+H+ NAD(P)+ GDH NH4+ -ketoglutarate glutamate + ATP ADP+Pi Amino acids proteins

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

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

31. 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.

33. 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

34. métabolites primaires LES LIPIDES

35. métabolites primaires LES Lipides 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.

36. 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.

37. Catabolisme des acides gras Ac. Stéarique (C18) Stéaryl-Coenzyme A Acétyl-Coenzyme A Palmityl-Coenzyme A Acétyl-Coenzyme A Myristyl-Coenzyme A Lauryl-Coenzyme A Acétyl-Coenzyme A Capryl-Coenzyme A Acétyl-Coenzyme A Caprylyl-Coenzyme A Acétyl-Coenzyme A Caproyl-Coenzyme A Acétyl-Coenzyme A Butyryl-Coenzyme A Acétyl-Coenzyme A Acétyl-Coenzyme A Acétyl-Coenzyme A (CH3-CO~S-C0A)

38. FIN