Ce cours se situe dans la continuité de l’enseignement de biochimie de la Première Année Commune des Études de Santé. Il aborde les voies métaboliques, c'est-à-dire les séquences de réactions chimiques catalysées, au niveau cellulaire par des enzymes et permettant soit la synthèse de composés (voies anaboliques), soit la dégradation de molécules ou de biomolécules (voies cataboliques), ainsi que les particularités des principaux organes impliqués dans le métabolisme humain.

L'objectif du cours est d'étudier chez l'homme :

• les principales voies métaboliques et leurs régulations,
• les interrelations métaboliques et tissulaires.

Métabolisme des glucides.
Rappel/complément des cours de PACES sur la glycolyse aérobie, anaérobie y compris le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative.
Gluconéogenèse, transporteurs, voies métaboliques connexes et spécificités tissulaires (foie, muscle, cerveau, érythrocytes), régulations, biosynthèse de certains produits dérivés (glycoprotéines,…)

Métabolisme des lipides.
Intégration de la b-oxydation des acides gras dans l’ensemble du métabolisme lipidique avec ses mécanismes de transport et de régulation selon les besoins énergétiques ; métabolisme, transport et régulation d’autres constituants lipidiques majeurs : triglycérides, corps cétoniques, cholestérol, acides biliaires,… Les lipoprotéines plasmatiques : régulation de leur synthèse, métabolisme, transport et transformation. L’adipocyte comme exemple de stockage / déstockage de constituants lipidiques avec ses mécanismes de régulation.

Métabolisme des produits azotés.
Le besoin azoté chez l'homme.
Métabolisme des protéines et des acides aminés.
Principales étapes de dégradation des protéines. Métabolisme des acides aminés : rôle des transaminases, ammoniogénèse et uréogénèse. Les produits dérivés du métabolisme de certains acides aminés.
Métabolisme des nucléotides et des désoxynucléotides puriques et pyrimidiques.
Métabolisme de l'hème : les étapes dans la synthèse de l'hème et les produits de dégradation.

Régulations des métabolismes et interrelations métaboliques.
Intégration globale des différentes voies métaboliques (glucidiques, lipidiques, protéiques) dans l'organisme humain avec utilisation des substrats en fonction des besoins énergétiques et les interconnexions possibles. Adaptation de l’organisme selon les différentes phases de l’alimentation, selon les besoins métaboliques, énergétiques et tissulaires.

• préparation aux travaux pratiques axés sur les équations qui définissent la réaction enzymatique et les principes de la purification.
• sur l’enseignement magistral : sous forme de questions et de réflexion sur les différents thèmes abordés lors du cours et permettant aux étudiants d’assimiler les principaux aspects du métabolisme et les interrelations métaboliques.
• Les T.P. s’organisent autour de la purification d’une enzyme et de l’étude des qualités d’une méthode de dosage :
• purification de la phosphatase alcaline (PAL) par chromatographie échangeuse d’ions (après dessalage) et par chromatographie d’affinité,
  • détermination du rendement chromatographique et du taux de purification,
  • analyse visuelle de la purification après électrophorèses en gel PAGE/SDS,
• détermination de paramètres de l’enzyme purifiée (Km, Vm) ; étude de l’influence de la température, du pH et d’un inhibiteur sur l’activité de la PAL,
• étude des principaux paramètres de la réaction biochimique,
• dosages de solutions inconnues.

Enseignants participants :
M-C. Kilhoffer-Haiech
E. Real
C. Schneider

À la fin de cet enseignement l’étudiant connaîtra les métabolismes glucidique, lipidique et protéique, ainsi que leurs régulations dans différentes situations physiologiques et énergétiques tant au niveau moléculaire que cellulaire et tissulaire.
Ce cours permettra de comprendre ultérieurement les dysfonctionnements métaboliques au niveau moléculaire, cellulaire et tissulaire.
 

Voyages en Biochimie, Bernadette et Philippe Hecketsweiler, Elsevier
Biochimie générale, WEIL, Masson
Biochemistry, VOET et VOET, Wiley
Principes de Biochimie, HORTON et coll., de Boeck Univ.
Précis de biochimie, HARPER, Presses de l'Université de Laval
Biochimie dynamique, BOREL et coll, de Boeck Univ.
Concepts in Biochemistry, R. BOYER, 2006, Wiley&Sons, Inc
Lehninger Principles of Biochemistry, 4th edn, D. L. NELSON and M. M COX (2004) Freeman, New York