Entrée de l'azote ammoniacal (NH3/NH4+)

Sommaire de la page et liens vers les paragraphes cités.

1. Données fondamentales

2. Assimilation de l'azote ammoniacal par la voie glutamine synthétase / glutamate synthase (GOGAT)

3. Assimilation de l'azote ammoniacal par la voie glutamate déshydrogénase

1. Données fondamentales

Les êtres vivants assimilent l'azote ammoniacal (NH3/NH4+), ce qui signifie en pratique que l'élément N du couple NH3/NH4+ va se retrouver incorporé sous forme organique (sous forme d'une fonction amine ou amide lors des réactions chimiques initiales d'assimilation).

On peut rappeler les molécules organiques azotées métabolites essentiels :
- les acides aminés évidemment ;
- les bases azotées des nucléotides ;
- les osamines, dérivés azotés d'oses, mis en oeuvre au niveau des parois, des glycolipides membranaires ...
- l'éthanolamine des phospholipides membranaires ...
- ...

On va voir dans la suite que 2 acides aminés, le glutamate et la glutamine, sont les intermédiaires fondamentaux entre l'azote ammoniacal et l'azote assimilé.

On invite, dans cette introduction, le lecteur à se rappeler la notion de métabolite essentiel facteur de croissance (pas de voie de biosynthèse totalement opérationnelle à partir des métabolites intermédiaires précurseurs fondamentaux) ainsi que la notion de répression anabolique (ainsi si un acide aminé est présent dans un milieu de culture, la voie de sa biosynthèse est réprimée).

Cette page ne traite que de l'assimilation de l'azote ammoniacal. Une cellule mis en présence d'un milieu riche en azote organique (par exemple des acides aminés) trouvera là une excellente source d'azote qui "évitera l'assimilation d'azote ammoniacal".

retour en haut de page

2. Assimilation de l'azote ammoniacal par la voie glutamine synthétase / glutamate synthase (GOGAT)

Le schéma qui suit présente cette voie typique des procaryotes.

gogat

Le bilan de la réaction à la glutamine synthétase est le suivant :

 

Il est intéressant de mentionner quelques exemples de "livraison d'azote" dans les chaînes anaboliques par la glutamine et le glutamate.

Le glutamate est un "livreur d'azote" clé pour la biosynthèse des aminoacides :

Le schéma ci-dessous donne le "principe" des chaînes de biosynthèses des aminoacides. Attention, tous les êtres vivants ne disposent pas des voies de biosynthèse des "squelettes carbonés" de tous les acides aminés : certains acides aminés peuvent être indispensables. Ce qui signifie que chacun devra alors être fourni déjà synthétisé dans le milieu nutritionnel ou alors sous forme de l'acide 2-cétonique correspondant (la cellule pourra alors "l'aminer" par une réaction de transamination).
Le lecteur est invité à la lecture de quelques voies métaboliques de biosynthèse de quelques acides aminés : des plus simples (1 transamination à partir du pyruvate pour l'alanine ) aux plus compliquées (voie de synthèse de la lysine par exemple).

biosynthèseAA.png

La glutamine est un "livreur d'azote" clé pour la biosynthèse des bases azotées :

Ainsi, en consultant un ouvrage de biochimie métabolique, le lecteur apprendra que les N n° 3 et 9 de l'adénine proviennent du donneur glutamine. Et que l'azote n°7 provient du donneur glycine ... et que l'azote n°1 provient du donneur aspartate ... ainsi d'ailleur que l'azote de la fonction NH2 du carbone 6 !

retour en haut de page

3. Assimilation de l'azote ammoniacal par la voie glutamate déshydrogénase

voie_glutamatedeshydrogenase

L'Azote est incorporé sous la forme de la fonction alpha-amine du glutamate qui se comportera en "donneur d'azote" pour les voies de biosynthèse mettant en oeuvre une "demande d'azote". D'une façon équivalente à ce qui a été vu au $2 ci-dessus. On notera l'aspect redox de la réaction d'assimilation : le NADPH est le donneur d'électrons.

retour en haut de page