Biochimie appliquée

1. Université Dr. Moulay Tahar de SAIDA Biochimie appliquée II- Biochimie des substances d’origine animale (1) Préparé par: Mr. HALLA Noureddine

2. Constituants des liquides biologiques : • Le Sang

3. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Introduction Liquide biologique • Un liquide biologique désigne de manière générale un liquide produit par un organisme vivant. Liquide dans un circuit ouvert Liquide au sein d'un circuit ou d'une cavité fermés Liquide circulant Liquide non circulant Liquide avec un système spécifique Liquide sans système spécifique le liquide cérébrospinal le liquide pleural le liquide péritonéal le liquide péricardique l'humeur aqueuse le liquide amniotique l'urine la salive la bile le suc pancréatique le sperme le lait le suc gastrique la sueur les expectorations le mucus le sang la lymphe

4. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Introduction Les liquides corporels Le liquide intracellulaire LIC Le liquide extracellulaire LEC le milieu intérieur liquide interstitiel plasma Sang Lymphe

5. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Introduction

6. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Définition Définition du sang Le sang est un tissu conjonctif fluide vital qui circule continuellement dans les vaisseaux sanguins et le cœur. En moyenne, le corps humain contient de cinq à six litres de sang.

7. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Propriétés physiques du sang Le sang est un liquide visqueux faiblement alcalin et de saveur salée. Il est opaque et sa couleur varie en fonction de son oxygénation, son volume représente 8 % du poids du corps, le volume sanguin chez un homme est de 5-6 L et de 4-5 L chez une femme.

8. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Le corps humain 92% 8% Sang Autres liquides et tissus Plasma Éléments figurés 45% 55% 8,5% Plaquettes Eau Globules blancs Globules rouges Solutés 91,5% Protéines Autres solutés Basophiles Neutrophiles Éosinophiles Lymphocytes Monocytes 7% 1,5%

9. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang

10. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 • Les éléments figurés constituent 45 % du sang entier • Éléments figurés • Érythrocytes • Thrombocytes • Leucocytes plaquettes sanguines ou plaquettes hématies globules rouges globules blancs • les granulocytes ou polynucléaires (neutrophiles, éosinophiles, basophiles) ; • les lymphocytes ; • les monocytes.

11. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 cellule souche hématopoïétique (CSH)

12. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les érythrocytes Le globule rouge, encore appelé hématie ou érythrocyte est la cellule sanguine la plus abondante. Sans noyau. Ne peuvent se reproduire Contient l ’hémoglobine (Hb) fait avec du fer Transporte O2 et CO2 dans le sang Formation : dans moelle rouge des os du milieu du corps (2 millions / seconde) Durée de vie : Max 120 jours 5 000 000 / mm³ Couleur: Rouge avec O2 Bleu avec CO2

13. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les érythrocytes • Aspect d'un globule rouge mammalien normal Le globule rouge normal se présente de profil comme un disque biconcave Le diamètre normal des globules rouges de face varie de 6,7 à 7,7 micromètres.

14. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les érythrocytes Composition Sa structure se décompose schématiquement en trois éléments: La membrane L'hémoglobine Les enzymes

15. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les érythrocytes La membrane la membrane cytoplasmique • le cytosquelette membranaire

16. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les érythrocytes Les enzymes pyruvate kinase glucose 6-phosphate déshydrogénase (G6PD) Pyrimidine 5′ Nucléotidase (cN-III) Cytochrome b5 Réductase

17. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les érythrocytes L'hémoglobine L'hémoglobine est une protéine de structure quaternaire la principale fonction est le transport du dioxygène dans l'organisme humain et chez les autres vertébrés. L'hémoglobine se trouve essentiellement à l'intérieur des globules rouges du sang ce qui leur confère leur couleur rouge.

18. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les érythrocytes L'hémoglobine Chacune de ces chaînes est associée à un groupement prosthétique : l' hème. Une molécule d'hème est constituée d'un ion fer complexé par une porphyrine. L'hémoglobine humaine est constituée de quatre chaînes identiques deux à deux : deux chaînes α de 141 acides aminés chacune et de deux chaînes β de 146 acides aminés chacune. hème

19. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Les leucocytes ou globules blancs sont des cellules du système immunitaire. Ils sont produits dans la moelle osseuse et présents dans le sang, la lymphe, les organes lymphoïdes et de nombreux tissus conjonctifs de l'organisme. Les adultes en bonne santé possèdent, normalement, entre 4,5 milliards et 13,5 milliards de globules blancs par litre de sang. Le nombre de leucocytes circulant augmente en cas d'infection ou de réaction inflammatoire.

20. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Il existe trois types de globules blancs : Les leucocytes Granulocytes (ou polynucléaires) Les monocytes Lymphocytes • Neutrophiles Lymphocytes B ou Macrophage • Éosinophiles Lymphocytes T • Basophiles

21. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes • Neutrophiles Le qualificatif de « neutrophile » vient aussi d'une caractéristique visible en microscopie optique : après ajout des colorants vitaux usuels, ces cellules restent neutres Ils ont un diamètre de 12 à 15 µm. Vous pouvez les reconnaître car leur noyau est divisé de 2 à 5 lobes Les neutrophiles représentent à eux seuls environ 65 % de l'ensemble des leucocytes du sang, et 99 % des granulocytes.

22. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes • Neutrophiles • Les neutrophiles ont un rôle primordial de phagocytose lorsqu'ils rencontrent une cellule étrangère ou infectée.

23. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Éosinophiles ces cellules se colorent en rouge (leurs inclusions cytoplasmiques fixent l'éosine, ils sont acidophiles). Leur rôle essentiel est de s'attaquer aux parasites de l'organisme, sans les phagocyter : ils se fixent dessus, déversent leurs granules qui contiennent des enzymes destinées à les détruire. Les vacuoles contenues dans leur cytoplasme contiennent des substances toxiques (histamine entre autres) pour les parasites (mais aussi contre l'organisme hôte). Ils jouent aussi un rôle (mineur) dans l'allergie, et dans l'inflammation.

24. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Éosinophiles ils possèdent dans leur granules de l'histaminase, une enzyme qui agit sur l'histamine et la neutralise. les polynucléaires éosinophiles ont la capacité de phagocyter les complexes Antigène-IgE, responsables de la libération de l'histamine par les polynucléaires basophiles et les mastocytes par fixation sur des récepteurs à immunoglobuline E Ils représentent de 2,5 à 5% des leucocytes circulants Leur taille varie de 12 à 14µm. Ils présentent un noyau bilobé

25. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Éosinophiles On distingue 1 2 Produits de synthèse Récepteurs membranaires Protéines cytotoxiques Les récepteurs pour les hématopoïétines Radicaux oxygénés Les récepteurs pour les chémokines Médiateurs lipidiques Récepteurs pour les Ig et le complément Cytokines Chémokines Autres molécules membranaires (CMH, molécules co-stimulatoires) Facteurs de croissance Enzymes

26. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Éosinophiles

27. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes • Basophiles • Les granulocytes basophiles se colorent en bleu (leurs grandes inclusions cytoplasmiques fixent les colorants bleus). Les basophiles sont les plus rares (0,5 à 1 %, et même 0 % chez certaines personnes) des granulocytes. • L'histamine et l'héparine servent à empêcher la coagulation dans les vaisseaux sanguins, mais aussi à augmenter la perméabilité des capillaires sanguins. Les inclusions cytoplasmiques contiennent de nombreuses molécules chimiques, et en particulier histamine et héparine (À la différence des mastocytes, ils ne contiennent pas de sérotonine).

28. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes • Basophiles ECFA (EosinophilsChemotactic Factor of Anaphylaxis) histamine • Basophiles activation attraction intervention réactions allergiques et notamment dans les hypersensibilités de Type I polynucléaires éosinophiles réaction inflammatoire

29. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes • Basophiles Récepteurs membranaires des récepteurs pour le Fc des IgE (de 6000 à 600.000 selon les basophiles). le CD18 : molécule d’adhésion à l’endothélium vasculaire, favorisant ainsi la pénétration tissulaire Récepteurs pour les anaphylatoxines (C5a et C3a) et pour le C3b.

30. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Lymphocytes B Les lymphocytes B représentent environ 5 à 15% des lymphocytes circulants et sont définis par la présence d’immunoglobulines (Ig) de surface. Ils sont responsables de la réponse immunitaire humorale spécifique grâce aux anticorps qu’ils produisent et qui serviront à la reconnaissance spécifique et à la destruction de l’agent pathogène. Il y a deux types de cellules B : Les plasmocytes qui sécrètent les anticorps. Les cellules B à mémoire sont formées spécifiquement contre les antigènes rencontrés lors de la réponse immunitaire primaire.

31. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Lymphocytes B Les protéines membranaires des lymphocytes B régulent la différenciation et l'activation des cellules B. Parmi elles, les plus importantes sont celles du récepteur des cellules B ou BcR (B cellantigenReceptor).

32. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Lymphocytes T Les lymphocytes T repèrent et détruisent des agents pathogènes provenant de l’extérieur de l’organisme comme les bactéries ou les virus, mais également des cellules de l’organisme ayant subi des transformations anormales comme les cellules cancéreuses. La structure globale des lymphocytes T est identiques, ils se distinguent par leurs TCR toujours accompagné du cluster de différenciation CD3

33. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Lymphocytes T Il existe plusieurs types de cellules T : Les lymphocytes T cytotoxiques (CD8) Les lymphocytes T auxiliaires (Th) La structure globale des lymphocytes T est identiques, ils se distinguent par leurs TCR Les lymphocytes T régulateurs (Treg) Les lymphocytes NKT Le TCR Les TCR sont des récepteurs membranaires caractéristiques des lymphocytes T. Ils procurent aux LT la propriété de reconnaitre des fragments peptidiques antigéniques associés aux molécules du CMH et ceci de manière spécifique.

34. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Lymphocytes T Le récepteur TCR des lymphocytes T

35. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Monocytes • Ce sont les plus grandes cellules circulant dans le sang. elles mesurent entre 15 et 25 micromètres et atteignent jusqu'à 40 micromètres de diamètre. Leur durée de vie, s'étalant de quelques jours à quelques mois. Les monocytes sont des leucocytes de la famille des agranulocytes qui évoluent en macrophages ou cellules dendritiques.

36. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les leucocytes Monocytes Myéloperoxydase • identique à celle contenue dans la lignée granuleuse neutrophile. Estérases non spécifiques Lysozyme phosphatase acide, béta-glycuronidase

37. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les éléments figurés 1 Les thrombocytes • Les thrombocytes (plaquettes sanguines) Leur fonction est l’obturation des lésions au niveau des vaisseaux sanguins Granulation: azurophile, sont des Vésicules contenant des facteurs de coagulation. De plus, les thrombocytes contiennent une granulation lysosomale, qui ne sont pas visibles au microscope optique. Taille 1-3 μm normal

38. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Le plasma 2 • Le plasma sanguin est le composant liquide du sang Son rôle est de transporter les éléments nécessaires à tout l'organisme. Il permet aussi de véhiculer les déchets de l'organisme pour être éliminés. Il constitue 55 % du volume total du sang. C'est un liquide jaunâtre composé à 90% d'eau. le plasma contient sels minéraux hormone nutriments déchets du métabolisme substances protéiques

39. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Le plasma 2

40. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Le plasma 2

41. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Le plasma 2 le plasma Eau Différents autres solutés Protéines 1,5% 91,5% 7%

42. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les protéines Le plasma 2 Coagulation et fibrinolyse Le système complément Le système immunitaire Enzymes Inhibiteurs Lipoprtéines Hormones Cytokines et facteurs de croissance Transport et stockage

43. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les protéines Le plasma 2

44. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les protéines Le plasma 2 Albumine elle joue un rôle très important dans le maintien de l'équilibre hydrique (quantité d'eau dans le sang) et par le fait même de la viscosité du sang. foie  albumine

45. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les protéines Le plasma 2 Albumine les albumines sont des protéines solubles dans l'eau pure. elles sont composées d'environ 580 acides aminés et ne contiennent pas de glucides. Fonctions de l'albumine Maintien de la pression oncotique Transport des médicaments Transport des hormones liposolubles Transport des hormones thyroïdiennes Transport de la bilirubine non-conjuguée Lie de manière compétitive les ions calcium (Ca2+) Transport des acides gras libres Tampon pH

46. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les protéines Le plasma 2 Globuline Globulines fabriquées par les cellules du foie α− globuline β− globuline γ − globuline • sont appelées anticorps et ont un rôle majeur dans les processus de défense de notre organisme. sont surtout impliquées dans le transport de substances liposolubles dans le sang.

47. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les protéines Le plasma 2 Globuline α1− globuline α2− globuline β − globuline γ − globuline α1 -antitrypsine α1 -antichymotrypsine lipoprotéine (HDL) Céruloplasmine Antithrombine III haptoglobine Choline-estérase plasminogène α2− macroglobuline Lipoprotéine (LDL) transferrine fibrinogène globuline liant les stéroïdes sexuels transcolbalamine IgG IgM IgD IgE IgA

48. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les protéines Le plasma 2 Globuline Elle présente une action antiprotéasique : elle s’oppose à l’action des protéases qui sont des enzymes protéolytiques. Elle possède un rôle anti-protéasique avec des endopeptidases bactériennes et leucocytaires et avec d’autres protéases circulantes comme la plasmine, la pepsine, la trypsine, la chymotrypsine, la cathépsine. • α1 -antitrypsine macroglobuline • Combinaison à l’hémoglobine : • Le complexe Hb/Hp (hémoglobine/haptoglobine) • - Protéine la réaction inflammatoire • haptoglobine

49. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les protéines Le plasma 2 Globuline • α1 -antitrypsine macroglobuline • haptoglobine lipoprotéines La fonction de la transferrine est le transport du fer de l'intestin vers les réserves hépatiques et vers les réticulocytes • transferrine alpha-1-glycoprotéine acide Sa fonction est de servir de transporteur de composés lipophiles basiques ou neutres Orosomucoïde • IgG

50. Constituants des liquides biologiques : Le Sang Composition du sang Les protéines Le plasma 2 Fibrinogène • fibrinogène ou "facteur I" (FI : facteur un) de la coagulation • Le fibrinogène représente 2 à 3% des protéines plasmatiques • Le fibrinogène soluble, une fois transformé en fibrine, est insoluble dans l'eau. • Son taux augmente dans les états inflammatoires.