biochimie appliquée
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Université Dr. Moulay Tahar de SAIDA. Biochimie appliquée. II- Biochimie des substances d’origine animale (1) . Préparé par: Mr. HALLA Noureddine. Constituants des liquides biologiques : Le Sang. Constituants des liquides biologiques : Le Sang. Introduction. Liquide biologique. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Biochimie appliquée
Université Dr. Moulay Tahar de SAIDA
Préparé par:
Mr. HALLA Noureddine
II- Biochimie des substances d’origine animale (1)
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Introduction
Un liquide biologique désigne de manière générale un liquide produit par un organisme vivant.
Liquide biologique
Liquide au sein d'un circuit ou d'une cavité fermés
Liquide dans un circuit ouvert
Liquide circulant
Liquide non circulant
Liquide avec un système spécifique
Liquide sans système spécifique
l'urinela salive la bile le suc
pancréatique le sperme
le lait
le liquide cérébrospinal
le liquide pleuralle liquide péritonéalle liquide
péricardiquel'humeur aqueuse
le liquide amniotique
le sang la
lymphe
le suc gastrique la sueur
les expectoration
sle mucus
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Introduction
Les liquides corporels
Le liquide intracellulaire LIC
Le liquide extracellulaire LEC
le milieu intérieur
liquide interstitiel plasma
Lymphe
Sang
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Introduction
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Définition
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.
Définition du sang
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.
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Le corps humain
Basophiles Neutrophiles Éosinophiles Lymphocytes Monocytes
Protéines
Eau
Autres liquides et tissus
Globules rouges
Globules blancs Plaquettes
Autres solutés
Sang
Plasma Éléments figurés
Solutés
92%8%
45%55%
91,5%
8,5%
7% 1,5%
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les éléments figurés1
Les éléments figurés constituent 45 % du sang entier
Éléments figurés
ThrombocytesLeucocytesÉrythrocytes
hématies globules rouges globules blancs
les granulocytes ou polynucléaires (neutrophiles, éosinophiles, basophiles) ;
les lymphocytes ; les monocytes.
plaquettes sanguines ou plaquettes
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les éléments figurés1
cellule souche hématopoïétique (CSH)
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les éléments figurés1 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
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les éléments figurés1 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.
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les éléments figurés1 Les érythrocytes
Composition
La membrane
Sa structure se décompose schématiquement en trois éléments:
Les enzymes
L'hémoglobine
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les éléments figurés1 Les érythrocytesLa membrane
la membrane cytoplasmique
le cytosquelette membranaire
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les éléments figurés1 Les érythrocytesLes enzymes
pyruvate kinase
glucose 6-phosphate
déshydrogénase (G6PD)
Pyrimidine 5′ Nucléotidase (cN-III)
Cytochrome b5 Réductase
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les éléments figurés1 Les érythrocytesL'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.
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les éléments figurés1 Les érythrocytesL'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
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les éléments figurés1 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.
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytes
Il existe trois types de globules blancs :
Granulocytes (ou polynucléaires) Lymphocytes Les monocytes
Les leucocytes
Neutrophiles
Éosinophiles
Basophiles
Lymphocytes B
Lymphocytes T
ou Macrophage
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesNeutrophiles
Les neutrophiles représentent à eux seuls environ 65 % de l'ensemble des leucocytes du sang, et 99 % des
granulocytes.
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
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesNeutrophiles
Les neutrophiles ont un rôle primordial de phagocytose lorsqu'ils rencontrent une cellule étrangère ou
infectée.
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesÉosinophiles
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.
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesÉosinophiles
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 circulantsLeur taille varie de 12 à 14µm. Ils présentent un noyau bilobé
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesÉosinophiles
On distingue
Produits de synthèse Récepteurs membranaires
Protéines cytotoxiques
1 2
Radicaux oxygénésMédiateurs lipidiques Cytokines
Chémokines Facteurs de croissanceEnzymes
Les récepteurs pour les
hématopoïétines Les récepteurs pour les
chémokines Récepteurs pour les Ig et le
complémentAutres molécules
membranaires (CMH, molécules co-stimulatoires)
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesÉosinophiles
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesBasophiles
Les granulocytes basophiles se colorent en bleu (leurs grandes inclusions cytoplasmiques fixent les colorants bleus).
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).
Les basophiles sont les plus rares
(0,5 à 1 %, et même 0 % chez
certaines personnes) des granulocytes.
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesBasophiles
histamine
activation
réaction inflammatoire
intervention
réactions allergiques et
notamment dans les hypersensibilités de
Type I
ECFA (Eosinophils Chemotactic Factor
of Anaphylaxis)
attraction
polynucléaires éosinophiles
Basophiles
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesBasophiles
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.
Récepteurs membranaires
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesLymphocytes 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.
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesLymphocytes 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 cell antigen Receptor).
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesLymphocytes 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 ducluster de différenciation CD3
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesLymphocytes T
Le TCRLes 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.
Les lymphocytes T cytotoxiques (CD8)
Les lymphocytes T auxiliaires (Th)
Les lymphocytes T régulateurs (Treg)
Les lymphocytes NKT
La structure globale des lymphocytes T est
identiques, ils se distinguent par leurs TCR
Il existe plusieurs types de cellules T :
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesLymphocytes T
Le récepteur TCR des lymphocytes T
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesMonocytes
Les monocytes sont des leucocytes de la famille des
agranulocytes qui évoluent en macrophages ou cellules
dendritiques.
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.
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Composition du sang
Les éléments figurés1 Les leucocytesMonocytes
Myéloperoxydase
Estérases non spécifiques
Lysozyme
identique à celle contenue dans la lignée granuleuse neutrophile.
phosphatase acide, béta-glycuronidase
Les éléments figurés1 Les thrombocytes
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Leur fonction est l’obturation des lésions au niveau des vaisseaux sanguins
Les thrombocytes (plaquettes sanguines)
Taille 1-3 μm normal
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.
Le plasma2
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Composition du sang
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.
sels minéraux
le plasma contient
déchets du métabolisme
hormone
substances protéiques
nutriments
Le plasma2
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Le plasma2
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Constituants concentration dans le plasma g/L
Na + 3.2K+ 0.2
Ca++ 0.1SO4-- 0.02
HPO4-/H2PO4- 0.04
HCO3- 1.6Cl- 3.6
Acides aminés 0.1
Protéines 60-80
Urée 0.3Glucose 0.9
Le plasma2
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Composition du sang
le plasma
Protéines Eau
Différents autres
solutés
91,5% 7%
1,5%
Le plasma2
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Composition du sang
Les protéines
Coagulation et
fibrinolyse
Enzymes
Hormones
Le système complément
Inhibiteurs
Cytokines et facteurs de croissance
Le système immunitaire
Lipoprtéines
Transport et stockage
Le plasma2
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les protéines
AlbumineGlobulineFibrinogèneAutre
Le plasma2
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Composition du sang
Les protéines 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.
albumine
foie
Le plasma2
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Composition du sang
Les protéines 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 hormones
thyroïdiennes
Transport des acides gras libres
Transport des médicaments
Transport de la bilirubine non-
conjuguée
Tampon pH
Transport des hormones liposolubles
Lie de manière compétitive les ions
calcium (Ca2+)
Le plasma2
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Composition du sang
Les protéines Globuline
Globulines
α− globuline β− globuline γ − globuline
fabriquées par les cellules du foie
sont surtout impliquées dans le transport de substances liposolubles dans le sang.
sont appelées anticorps et ont un rôle majeur
dans les processus de
défense de notre organisme.
Le plasma2
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Composition du sang
Les protéines Globuline
α1− globuline α2− globuline β − globuline γ − globuline
α1 -antitrypsineα1 -
antichymotrypsinelipoprotéine (HDL)
CéruloplasmineAntithrombine III
haptoglobineCholine-estérase
plasminogèneα2−
macroglobuline
Lipoprotéine (LDL)transferrinefibrinogène
globuline liant les stéroïdes sexuelstranscolbalamine
IgGIgMIgDIgEIgA
Le plasma2
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Composition du sang
Les protéines Globuline
α1 -antitrypsine Elle présente une action antiprotéasique : elle
s’oppose à l’action des protéases qui sont des
enzymes protéolytiques.
macroglobuline
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.
haptoglobine
- Combinaison à l’hémoglobine :
Le complexe Hb/Hp (hémoglobine/haptoglobine)
- Protéine la réaction inflammatoire
Le plasma2
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Composition du sang
Les protéines Globuline
α1 -antitrypsine
macroglobuline
haptoglobine
lipoprotéines
transferrine
La fonction de la transferrine est le transport du fer de l'intestin vers les réserves
hépatiques et vers les réticulocytesOrosomucoïdealpha-1-glycoprotéine acide
Sa fonction est de servir de transporteur de composés lipophiles basiques ou neutres
IgG
Le plasma2
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Composition du sang
Les protéines 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.
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Fonctions des constituants du sang
Une fonction de transport
oxygène dioxyde de carbone nutriments nécessaires les déchets (urée)
Défense de l’organisme
échanges intra organisme, ou échanges avec le milieu extérieur
thermorégulation
autorégulation du pH
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Isolement et valorisation
Exploration des protéines plasmatiques
Le dosage des protéines normales permet de voir s’il s’agit d’une anomalie quantitative.
Les techniques de séparation et identification des protéines permettent de faire une analyse quantitative et qualitative.
On peut aussi doser une protéine en particulier. Il existe plusieurs techniques, mais les plus utilisées sont l’immunoturbidimétrie et l’immunonéphélémétrie
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Isolement et valorisation
Exemples :
Lors de l’inflammation aiguë il existe une augmentation des alpha-globulines
Lors d’une inflammation chronique on observe une augmentation des alpha globulines ainsi que de la gamma-globuline, mais une diminution de
l’albumine
Lors d’une insuffisance hépatocellulaire il y un déficit de protéines plasmatiques
Chez un grand brûlé, il existe une fuite massive des protéines et un syndrome inflammatoire caractérisé par une augmentation de l’alpha 2-
globuline
Le déficit en alpha 1-antitrypsine est un problème congénital
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Les groupes sanguins
Constituants des liquides biologiques : Le Sang
Conclusion
Le sang est composé de plasma dans lequel on retrouve les hématies, les leucocytes, et les
plaquettes.Le sang assure un rôle transporteur. Il transporte les gaz de la respiration (dioxygène et gaz carbonique), les produits de la digestion (glucose, graisses, acides
aminés), et diversbiocatalyseurs d'origine externe (vitamines) ou
d'origine interne (enzymes, hormones, etc.).Les principales propriétés physiques du sang portent
sur la coagulation et sur la viscosité.