Métabolisme des lipides Flashcards
(41 cards)
Généralités
Quelles sont les 8 grandes classes de lipides?
(Nommer les 3 plus importantes pour le cours en premier)
Quelles sont les 2 origines des lipides alimentaires?
- Acides gras
- Acylglycérols ou glycérides
- Stérols
- Phosphoacylglycérols (phospholipides)
- Sphingolipides (phospholipides)
- Prénols
- Polykétides
- Saccharolipides
1. Animale (stockage énergie)
2. Végétale (lipides qui peuvent être extraits et permettent de produire des huiles)
Propriétés énergétiques
Acides gras sont une forme très concentrée d’énergie! Pourquoi leur métabolisme oxydatif génère plus d’énergie que celui des glucides et protéines?
Au repos, lipides fournissent 25 à 30% des besoins énergétiques.
En jeûne ou activité physique intense, ils fournissent jusqu’à 80% des besoins énergétiques.
Besoins énergétiques de quoi? Glucides fournissent surtout pour ?
Lipides sont polaires ou non polaires? Mis en réserve sous quelle forme?
Les cellules peuvent obtenir du carburant sous forme d’acides gras à partir de 3 sources : (3)?
Parce qu’ils sont plus réduits que les glucides et les protéines (à poids égal, graisses fournissent 6 fois plus d’énergie métabolique que glycogène hydraté)
muscles squelettiques, coeur et foie
cerveau
Non polaires
anhydre
Alimentation, cellules d’entreposage (adipocytes), biosynthèse
Familles chimiques (lipides)
Quelles sont les 2 grandes familles chimiques à distinguer?
Différence entre acides gras saturés et insaturés?
? sont la principale réserve d’énergie métabolique.
? et ? sont des constituants essentiels des membranes.
? est un constituant essentiel des membranes, précurseur de toutes les hormones stéroidiennes et précurseur des sels biliaires.
? est le précurseur de médiateurs intracellulaires importants.
Lipides simples (C, H, O)
Lipides complexes (simples avec sucre, acides aminés ou radicaux avec phosphore ou soufre)
Les acides gras insaturés ont une ou plusieurs liaisons doubles alors que les acides gras saturés sont saturés en hydrogène.
triacylglycérols
glycolipides et phospholipides
cholestérol
arachidonate
Digestion des lipides
S’effectue ou et pourquoi?
Vitesse de digestion dépend de la surface… et est augmentée par mouvements péristaltiques de l’intestin.
Digestion facilitée par action ? des ?
Digestion des triacylglycérols : quelle enzyme catalyse leur hydrolyse?
Absorption des lipides
Ou se produit-elle?
Aux interfaces lipide-eau car triacylglycérols sont insolubles dans l’eau, mais enzymes sont solubles
Action émulsifiante des sels biliaires
lipase pancréatique
Cellules de l’intestin grêle
Transport des lipides
Une fois dans les cellules intestinales, les acides gras forment des complexes avec ? dont le rôle est d’augmenter leur solubilité.
Les produits des digestions des lipides absorbés par la cellule intestinale sont ensuite transformés en triacylglycérols puis enfermés dans des particules lipoprotéiques appelés ?
Ces derniers sont libérés dans le système lymphatique puis dans le système sanguin qui les apporte aux tissus.
Les triacylglycérols des chylo et VLDL sont hydrolysés en acides gras libres et en glycérol ou? et par quoi?
Acides gras entrent (diffusion) dans cellules cibles
Acides gras libres sont soit oxydés pour l’énergie, soit entreposés sous forme de triacylglycérol dans les adipocytes. Le glycérol est transporté au foie pour y être transformé/recyclé.
protéine intestinale de liaison des acides gras (I-FABP)
chylomicrons
dans les capillaires du tissu adipeux et des muscles
lipoprotéine lipase
À quoi sert la lipoprotéine lipase?
Apparence du sang?
Hydrolyse les TAG dans les capillaires des muscles et du tissu adipeux
blanchâtre
Mobilisation des lipides
Lors de besoins énergétiques, les TAG en réserve sont hydrolysés en glycérol et acides gras libres par enzyme ?, activée par les hormones (glucagon, adrénaline - récepteur - adénylate cyclase - cAMP - PKA )
*Cette enzyme phosphorylée est active ou inactive?
Les acides gras libérés des adipocytes sont relâchés dans le sang ou ils se lient à ? (1/2 des prots sanguines totales) et sont transportés vers les tissus cibles pour y être oxydés.
Coût énergétique des TAG :
- 95% de l’énergie des TAG provient des ?
- 5% provient de la portion ?
triacylglycérol lipase hormono-sensible (LHS)
Active
l’albumine
chaînes d’acides gras
glycérol
Métabolisme des acides gras
En quoi consiste la lipolyse ou B-oxydation? Ou se produit-elle?
Accélérée quand réserves de glycogène sont comment?
*Avant d’être oxydés, les acides gras doivent être préparés par quelle réaction avec quelle enzyme?
En quoi consiste la lipogenèse ou synthèse de novo?
Activée quand?
Dégradation des acides gras en unités acétyl en produisant de l’énergie sous la forme d’ATP (par Krebs et chaîne de transport d’électrons/phosphorylations oxydatives)
matrice mitochondriale
faibles/épuisées
réaction d’acylation ATP-dépendante (irréversible) avec acyl-CoA synthétase
Synthèse d’un acide gras par condensation de molécules d’acétyl-CoA à deux carbones en consommant de l’énergie sous forme d’ATP.
niveaux de glucose sont élevés
B-oxydation des acides gras (transport)
Ceux à courte chaîne peuvent entrer librement dans matrice et leur transfo se produit dans ce compartiment.
Ceux à longue chaîne (majoritaires) doivent d’abord être préparés dans le cytosol.
La partie acyl est transférée à la ? via une réaction de transestérification qui a une constante d’équilibre proche de 1.
Enzymes = ? et ? qui sont localisés ou respectivement? sont essentielles au transport des acides gras vers la matrice mitochondriale
Transporteur = ?, localisé dans membrane interne et assure entrée acyl-carnitine dans la mitochondrie et la sortie de carnitine libre en sens inverse donc essentiel au transport des acides gras dans la matrice mitochondriale.
carnitine
CPT-I (face externe membrane externe)
CPT-II (face interne membrane interne)
CACT
B-oxydation des acides gras
Une fois dans la matrice mitochondriale, la B-oxydation des acyl-CoA est initiée et fait intervenir 4 réactions (cycle qui se répète jusqu’à ce que la chaîne acyl soit complètement B-oxydée):
1- Formation ? suite à une déshydrogénation = ?, assurée par ? (similaire à la succinate déshydrogénase) + FADH2 formé
2- Hydratation de la double liaison par ? qui donne un 3-L-hydroxyacyl-CoA, molécule stéréospécifique (similaire à fumarase)
3- Déshydrogénation (oxydation) NAD+-dépendante de ce 3-L-hydroxyacyl-CoA par ? pour former B-cétoacyl-CoA.
4- Réaction de ? avec le CoA qui provoque la rupture de la liaison Ca-Cb catalysée par ? pour donner l’acétyl-CoA et un acyl-CoA avec 2 C de moins que celui de départ.
*La B-oxydation enlève 2 carbones à chaque tour et la molécule finale a 2 carbones.
*Pour des mutations dans les enzymes de la B-oxydation, que faut-il faire?
double liaison trans entre les carbones alpha et beta
oxydation
AD (acyl-CoA déshydrogénase)
EH (énoyl-CoA hydratase)
HAD (3-L-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase)
thiolyse
KT (B-cétoacyl-CoA thiolase)
surveiller la diète et éviter le jeûne (ou stress métabolique)
B-oxydation des acides gras
Le FADH2, formé lors ?, est réoxydé par une chaîne de transfert d’électrons.
? transfère une paire d’électrons du FADH2 à la flavoprotéine ? qui ensuite transfère une paire d’électrons à la chaîne respiratoire mitochondriale en réduisant le CoQ.
*Mutations dans ETF et ETF-ubiquinone causent ?
oxydation de l’acyl-Coa (réaction 1)
ETF (flavoprotéine de transfert d’électrons)
ETF-ubiquinone
arrêt oxydation acides gras + oxydation acides aminés à chaîne ramifiée
B-oxydation des acides gras
Exergonique ou endergonique?
Chaque tour produit ?, ? et ? donc combien d’ATP
Plus la chaîne acyl de l’acide gras est longue, plus le nb d’ATP produit sera élevé.
Formule pour les ATP?
Fortement exergonique
1 NADH (3 ATP) + 1 FADH2 (2 ATP) + 1 acyl-CoA (12 ATP) (donc 17 ATP pour 1 tour)
((Cn/2)-1) x 17 + 12 - 2 = total ATP
B-oxydation des acides gras insaturés
Également métabolisés par B oxydation mais d’autres enzymes mitochondriales sont nécessaires pour gérer doubles liaisons cis : 2 types?
isomérase (arrange cis en trans) et réductase
B-oxydation des acides gras : EXCEPTIONS
Quels acides gras peuvent être utilisés pour la synthèse de glucose? (pyruvate de 3C transformé en oxaloacétate 4C pour gluconéogenèse)
Le cycle de Krebs reforme tous ses intermédiaires en 4C de sorte que ses composés sont réellement des ? et non des substrats. Ainsi, succinyl-CoA ne pourra être dégradé par les seules enzymes du cycle de Krebs.
Que subissent les acides gras à très longue chaîne afin de les raccourcir et faciliter leur B oxydation mitochondriale?
Quels acides gras doivent d’abord subir une alpha oxydation?
acides gras à nb impair de C (la plupart des acides gras ont un nb pair de C…)
catalyseurs
B oxydation peroxysomiale
acides gras ramifiés
Corps cétoniques (formés à partir de l’acétyl-CoA)
Dans le foie, l’acétyl-CoA est utilisé dans le cycle de Krebs pour générer de l’énergie. Lorsque les niveaux de glucose sont faibles, les mitochondries du foie utilisent également l’acétyl-Ca pour former acétone, acétoacétate ou B-hydroxybutyrate par cétogenèse.
Dans quel cas ils deviennent la source énergétique principale du cerveau?
Quel transporteur est utilisé pour transporter le glucose à travers barrière hémato-encéphalique?
Quels 2 corps cétoniques sont essentiellement des équivalents hydrosolubles des acides gras?
D’hab, utilise que le glucose MAIS en cas de jeûne prolongé et que réserves de glycogène épuisées (diète cétogène)
GLUT1
acétoacétate et B-hydroxybutyrate
Cétogenèse
Activée lorsque insuffisance en glucides (jeûne) ou quand glucose ne peut entrer dans les cellules (diabète), se déroule dans la matrice mitochondriale.
Niveau élevé de ? dans la cellule (résulte de la B-oxydation), redirigé vers la cétogenèse.
Inhibe complexe ?, active complexe ?, ? inhibé par niveaux élevés NADH
acétyl-CoA
PDH
pyruvate carboxylase
cycle acide citrique
Cétogenèse (synthèse corps cétoniques)
1- 2 acétyl-CoA sont condensés en acétoacétyl-CoA par ? ou ?
2- ? condense un 3e acétyl-CoA pour former HMG-CoA
3- Grâce à ?, une molécule de ? est formée libérant ainsi une molécule d’acétyl-CoA
4- La ? conduira à la formation de ?.
*L’acétoacétate peut être décarboxylé facilement et non-enzymatiquement en acétone et CO2.
acétyl-CoA acétyltransférase ou acétoacétyl-CoA thiolase
HMG-CoA synthase
HMG-CoA lyase
acétoacétate
B-hydroxybutyrate déshydrogénase
B-hydroxybutyrate
Quelques carences…
Carence en acétyl-CoA acétyltransférase affecte ?
Carences en HMG-CoA synthase et HMG-CoA lyase font qu’il y a ?
activité de dégradation des corps cétoniques dans les tissus cibles donc trop de corps cétoniques
manque de corps cétoniques (hypoglycémie hypocétonémique)
Corps cétoniques en acétyl-CoA
L’acétoacétate et B-hydroxybutyrate sont libérés dans le sang par le foie et sont transportés aux organes cibles (pas besoin albumine car hydrosolubles).
Quelle sera la transformation aux organes?
Transfo en acétyl-CoA par 3 réactions successives de 3 enzymes : (3)?
dégradation
1- B-hydroxybutyrate déshydrogénase
2- 3-cétoacyl-CoA transférase (carence ici fait qu’il y a trop de corps cétoniques dans le sang)
3- acétyl-CoA acétyltransférase (thiolase)
Biosynthèse des acides gras (lipogenèse)
Ou s’effectue-t-elle?
5 principales différences entre B-oxy et biosynthèse
- Groupement qui transporte acyl?
- Donneur électrons ou accepteur d’électrons
- Quelle sorte de groupe hydroxyacyl?
- Autre donneur ou accepteur d’électrons?
- C2 unit product ou C2 unit donor?
cytosol du foie et tissu adipeux
B-oxydation : CoA, FAD (accepteur), L-B-hydroxyacyl, NAD+ (accepteur), acétyl-CoA (produit)
Biosynthèse : ACP, NADPH (donneur), D-B-hydroxyacyl, NADPH (donneur), malonyl-CoA (donneur)
Biosynthèse des acides gras
Les acides gras en formation sont liés au groupe ? d’une protéine ?
sulfhydryle (R-SH)
transporteur d’acyl (ACP) (et non CoA)
Biosynthèse des acides gras
En 2 étapes:
1- ?
2- ?
ACC : activée et inhibée par quoi?
Acide gras synthase caractéristique spéciale?
1- Carboxylation ATP-dépendante de l’acétyl-CoA en malonyl-CoA catalysée par ACC (irréversible)
2- Décarboxylation exergonique malonyle lors condensation catalysée par acide gras synthase.
citrate active enzyme. palmitoyl-CoA (produit final biosynthèse) inhibe enz
possède 7 activités requises en plus de l’ACP (plusieurs domaines catalytiques)
Biosynthèse acides gras - Étape II
1a: Transfert catalysé par ? du groupement acétyle de l’acétyl-CoA à ? pour donner ?.
2a : ? est chargée par le transfert du groupement acétyle de l’acétyl-ACP sur un résidu ? préservant liaison thioester.
1b : Formation malonyl-ACP par MAT.
2b : Couplage groupement ? (sur KS) au groupement ? (sur ACP) avec décarboxylation concomitante de ? et donc formation d’acétoacétyl-ACP et regénération du groupement Cys-SH (réduit) du site actif KS.
3-5 : Réduction, déshydratation et nouvelle réduction de l’acétoacétyl-ACP pour donner ? catalysées par ?, ? et ?.
Coenzyme dans réactions rédox = ?
Répétition de 2a, 1b, 2b, 3, 4, 5. Après 7 tours : on a ?
6 : liaison thioester palmitoyl-ACP est hydrolysée par ? donnant le palmitate et libérant l’enzyme pour une nouvelle synthèse.
MAT
ACP
acétyl-ACP
KS
cys de la KS
acétyl
malonyle
malonyle
butyryl-ACP
KR, DH, ER
NADPH
palmitoyl-ACP
TE
Biosynthèse acides gras : disponibilité substrats
Cellules eucaryotes doivent fournir qtés suffisantes de ?, ? et ? dans ? pour synthèse acides gras.
Quel réactif est une transformation d’un autre?
3 sources acétyl-CoA?
Comment l’acétyl-CoA est-il transporté?
acétyl-CoA, malonyl-CoA et NADPH
malonyl-CoA est produit par carboxylation d’acétyl-CoA donc faut seulement générer suffisamment d’acétyl-CoA et de NADPH
- Dégrad acides am - produit de l’acétyl-CoA cytosolique (INSUFFISANT)
(2. Oxydation acides gras - produit acétyl-CoA mitochondrial) - Glycolyse génère pyruvate cytosolique qui (après son transport dans les mitochondries) est converti en acétyl-CoA par pyruvate déshydrogénase (PDH)
*2 et 3 se passent dans matrice mito
Il est condensé en oxaloacétate pour former du citrate qui lui est transporté hors de la mitochondrie par transporteur des tricarboxylates.
