7- Métabolisme des lipides Flashcards
Quelles sont les deux origines des lipides alimentaires?
- Animale : viande, oeufs, produits laitiers et beurre.
- Végétale : certaines graines, certains fruits frais (olive, avocat) et fruits oléagineux (noix, arachides, amandes).
Vrai ou Faux. Les acides gras ont été sélectionnés au cours de l’évolution parce qu’ils représentent une forme très concentrée d’énergie.
vrai
Pourquoi dit-on que les acides gras sont une forme très concentrée d’énergie?
- Ils sont plus réduits que les glucides et les protéines, donc leur métabolisme oxydatif générera plus d’énergie.
- Ils sont non polaires et mis en réserve sous forme anhydre alors que le glycogènes est polaire et mis en réserve sous forme hydratée qui contient environ 2 fois son poids sec en eau.
Que sont les lipides?
Regroupent toute la famille des graisses dont les acides gras saturés ou insaturés, phospholipides, cholestérol et triglycérides
Quel est le pourcentage des besoins énergétiques qui est fournit par les glucides, les lipides et les protéines au repos? Et en période de jeûne ou d’activité physique intense?
Au repos :
- Glucides : 50-55%
- Lipides : 25-30%
- Protéines : 12-15%
En période de jeûne ou d’activité physique intense :
- Quand les réserves glucidiques sont épuisées ou presque.
- Lipides : jusqu’à 80% des besoins énergétiques des muscles squelettiques, du cœur et du foie.
- Glucides : utilisés préférentiellement par le cerveau.
Vrai ou Faux. À poids égal, le glycogène hydraté fournit 6 fois plus d’énergie métabolique que les graisses.
Faux. C’est l’inverse
Vrai ou Faux. Les acides gras constituent la principale source d’énergie pour le cœur même au repos.
vrai
Les réserves énergétiques chez l’homme sont composés de quel pourcentage de triacylglycérols, de protéines et de glycogène?
- Triacylglycérols : 80%
- Protéines (essentiellement musculaires) : 19.5%
- Glycogène : 0.5%
Quelles sont les trois sources d’acides gras?
- Par l’alimentation (principale source)
- Par les adipocytes (entreposage)
- Par la biosynthèse
Quelles sont les différences entre les acides gras saturés et les acides gras insaturés?
- Saturé : aucune double liaison (atomes de carbone saturés en hydrogène); sources : produits d’origine animale, viennoiseries, barres chocolatées et de nombreux aliments transformés.
- Insaturé : présence d’au moins une double liaison (soit monoinsaturé ou polyinsaturé); sources : produit d’origine végétale et poissons gras (saumon, maquereau, sardine).
Quels sont les principaux rôles physiologiques des lipides suivants : triacylglycérols, glycolipides, phospholipides, cholestérol et arachidonate?
- Triacylglycérols : principale réserve d’énergie métabolique.
- Glycolipides et phospholipides : constituant essentiels des membranes.
- Cholestérol : constituant essentiel des membranes, précurseur de toutes les hormones stéroïdiennes et précurseur des sels biliaires.
- Arachidonate : précurseur de médiateurs intracellulaires important comme les prostaglandines.
Décrivez l’étape 1 de la digestion, de l’absorption et du transport des lipides.
Il s’agit de la digestion des lipides. Elle se fait aux interfaces lipide-eau puisque les TAG sont insolubles dans l’eau tandis que les enzymes y sont solubles. La vitesse de la digestion est proportionnelle avec la surface de ces interfaces lipide-eau. La digestion est facilitée par l’action émulsifiante des sels biliaires et est fortement augmentée par les mouvements péristaltiques de l’intestin.
À quoi servent les sels biliaires?
Ce sont des détergents pour les acides gras. Ils permettent de mettre les acides gras en émulsion pour faciliter le travail des enzymes.
Décrivez l’étape 2 de la digestion, de l’absorption et du transport des lipides.
Il s’agit de la digestion des TAGs. La lipase pancréatique catalyse l’hydrolyse des TAGs aux positions 1 et 3 pour donner successivement des 1,2-diacylglycérols et des 2-acylglycérols.
Décrivez l’étape 3 de la digestion, de l’absorption et du transport des lipides.
C’est l’absorption des lipides. Les acides gras, les monoacylglycérols et les diacylglycérols sont absorbés par les cellules de l’intestin grêle. Cette étape est facilitée par l’action des sels biliaires.
Comment se déplacent les acides gras une fois dans les cellules intestinales?
Les acides gras forment des complexes avec la protéine intestinale de liaison des acides gras (I-FABP).
Quel est le rôle des I-FABP?
C’est d’augmenter la solubilité des acides gras dans les cellules intestinales.
Décrivez l’étape 4 de la digestion, de l’absorption et du transport des lipides.
Les lipides absorbées par la cellule intestinale sont enfermées dans des particules appelées chylomicrons.
Que sont les chylomicrons?
Ce sont des micelles contenant des apolipoprotéines. Ces vésicules contiennent des TAGs (+++) et du cholestérol (+).
Décrivez l’étape 5 de la digestion, de l’absorption et du transport des lipides.
Les chylomicrons sont libérés dans le système lymphatique puis dans le système sanguin qui les apporte au tissus.
Décrivez l’étape 6 de la digestion, de l’absorption et du transport des lipides.
Les TAGs des chylomicrons sont hydrolysés en AGs libres et en glycérol dans les capillaires du tissu adipeux et des muscles par la lipoprotéine lipase (LPL).
Qu’est-ce qu’une lipoprotéine à très faible densité (VLDL)?
Ils sont produits par le foie. En absence de besoins énergétiques, les chylomicrons sont transformés en VLDL. Ils contiennent du cholestérol et des TAGs.
Quelle est la différence entre un chylomicron et un VLDL?
Les VLDL transportent des produits endogènes (générés par le corps) tandis que les chylomicrons transportent des produits exogènes (provenant de l’alimentation).
Décrivez l’étape 7 de la digestion, de l’absorption et du transport des lipides.
Les acides gras entrent par diffusion dans les cellules cibles.
Décrivez l’étape 8 de la digestion, de l’absorption et du transport des lipides.
Les acides gras libres sont soit oxydés pour l’énergie dans le muscle, soit entreposés sous forme de TAG dans les adipocytes (stimulé par l’insuline). Le glycérol est transporté au foie pour y être transformé/recyclé.
Dans quelle partie du corps les TAGs des chylomicrons sont-ils hydrolysés en acides gras libres et en glycérol?
Dans les capillaires du tissu adipeux et des muscles.
Quelle est la composition des chylomicrons après les 8 étapes de la digestion, l’absorption et le transport des lipides?
TAGs (+) et cholestérol (+++)
Où sont transportés les chylomicrons riches en cholestérol et en apolipoprotéine? Qu’y arrivera-t’il?
Ils seront transportés au foie où ils seront soit :
- oxydés pour fournir de l’énergie
- serviront de précurseurs pour la synthèse de corps cétoniques
- en absence de besoins énergétiques, ils seront transformés en TAGs et enfermés dans des lipoprotéines à très faible densité (VLDL) puis libérés dans le sang vers les adipocytes pour entreposage.
Que se passe-t-il sur les TAGs en réserve quand les besoins énergétiques augmentent?
Les TAGs sont hydrolysés en acides gras libres par la LHS. Quand les besoins énergétiques augmentent, le glucagon et l’adrénaline activent la lipase. La liaison du ligand au récepteur active l’adénylate cyclase, qui active l’AMPc et qui active à son tour la PKA. La PKA active la triacylglycérol lipase, retire un acide gras du TAG ensuite la DAG lipase retire un deuxième acide gras du diacylglycérol et la MAG lipase retire un troisième acide gras du monoacyglycérol. Le glycérol est ainsi libéré.
Par quoi est régulée la LHS?
Cette enzyme est régulée par des hormones comme l’insuline, le glucagon et l’adrénaline
Lorsque les acides gras libres des ____ sont libérés dans le sang, ils se lient à l’____. Les AGs sont transportés vers les tissus cibles (____, ____ ____, ____, ____) pour y être ____.
adipocytes
l’albumine.
(foie, muscles squelettiques, cœur, reins)
oxydés
95% de l’énergie dans les TAGs provient de laquelle de leur partie? Et le 5% restant?
95%: des chaînes d’acides gras 5%: de la portion glycérol
Qu’advient-il du glycérol libéré du TAG?
Il est phosphorylé par la glycérol kinase pour donner du glycérol-3-phosphate. Celui-ci est oxydé en DHAP pour être transformé ensuite en GAP par la triose phosphate isomérase.
Vrai ou Faux. Le glycérol peut intervenir ultimement dans le métabolisme du fructose au niveau du muscle parce qu’il est transformé en DHAP puis en GAP.
Faux. Il intervient au niveau du foie!
Vrai ou Faux. La β-oxydation des acides gras fournit la majorité de l’énergie dont on a besoin.
vrai
En quoi consiste la β-oxydation?
Elle consiste à dégrader des acides gras en unités acétyl en produisant de l’énergie sous la forme d’ATP (par Krebs et la chaîne de transport d’électrons).
Vrai ou Faux. Dans la majorité des tissus, la β-oxydation est initiée lorsque les réserves en glycogènes sont élevées.
Faux. Elle se produit quand les réserves de glycogène sont épuisées.
En quoi consiste la lipogenèse (synthèse de novo)?
Elle consiste à synthétiser un AG par condensation de molécules d’acétyl-CoA à deux carbones en consommant de l’énergie sous forme d’ATP.
Vrai ou Faux. La lipogenèse est activée lorsque les niveaux de glucose sont élevés.
vrai
Comment se produit la préparation des AGs à la β-oxydation?
Les AGs subissent une réaction d’ acétylation qui génère un acyl-CoA. Cette réaction consomme une molécule d’ATP. La réaction est catalysée par une acyl-CoA synthétase.
Vrai ou Faux. 2 équivalents de molécules énergétiques sont utilisés pour la préparation des AGs.
Vrai. Le PPi et l’ATP sont clivés. Ce clivage est extrêmement exergonique. La réaction est considérée comme réversible en théorie, mais en pratique elle est irréversible en raison de la réaction de clivage.
Où se passe la préparation des AGs à la β-oxydation?
Elle se produit dans la matrice mitochondriale. Les AGs à courte chaîne (moins de 12 C) peuvent y entrer librement et leur transformation en acyl-CoA se produit dans ce compartiment. Les acides gras à longue chaîne doivent d’abord être préparés dans le cytosol. Les long acyl-CoA devront emprunter un système de transport.
Vrai ou Faux. Il y a davantage d’AGs à longue chaîne que d’AGs à courte chaîne (< 12 C)
vrai
Comment s’effectue le transport de l’acyl-CoA du cytosol vers l’intérieur de la matrice mitochondriale?
- La partie acyl est transférée à la carnitine via une réaction de transestérification.
- L’acyl-carnitine s’associe au CoA pour former un acyl-CoA à l’intérieur de la mitochondrie.
Vrai ou Faux. L’enzyme CPT-1 est localisée sur la face externe de la membrane externe de la mitochondrie et l’enzyme CPT-2 est localisée sur la surface interne de la membrane interne de la mitochondrie.
vrai
Qu’est-ce que la CACT et à quoi sert-elle?
C’est un transporteur anti-port localisé dans la membrane interne. Il assure l’entrée de l’acyl-carnitine dans la mitochondrie et la sortie de carnitine libre en sens inverse.
Vrai ou Faux. La β-oxydation des AGs peut se produire dans le cytosol et dans la matrice mitochondriale.
Faux. Elle se produit seulement dans la matrice mitochondriale.
Décrivez la première réaction de la β-oxydation.
Formation d’une liaison trans entre les carbones α et β suivi d’une oxydation assurée par la flavoprotéine AD. Celle-ci est enfouie dans la membrane. Fait intervenir un FAD!
Décrivez la 2e réaction de la β-oxydation.
Hydratation de la double liaison par l’ EH qui donne un 3-L-hydroxyacyl-CoA. Comme avec l’enzyme fumarase, la molécule qui résulte de la réaction est stéréospécifique.
Décrivez la 3e réaction de la β-oxydation.
Oxydation NAD+-dépendante de ce 3-L-hydroxyacyl-CoA par la HAD pour former le β-cétoacyl-CoA. Fait intervenir un NAD+!
Décrivez la 4e réaction de la β-oxydation.
Thiolyse avec le CoA qui provoque la rupture Cα-Cβ catalysée par la KT pour donner l’acétyl-CoA et un nouvel acyl-CoA avec 2 C de moins que celui de départ.
Le cycle de β-oxydation se répète jusqu’à ce que la chaîne acyl soit complètement β-oxydée.
Combien d’ATP sera généré à chaque β-oxydation?
β-oxydation :
1 FADH2 = 2 ATP
1 NADH = 3 ATP
Cycle de Krebs :
1 acétyl-CoA = 3 NADH (9 ATP) + 1 FADH2 (2 ATP) + 1 GTP (1 ATP)
Vrai ou Faux. La plupart des AGs ont 16 C.
vrai
Combien de cycles de β-oxydation se font pour un acide gras de 16 C? Combien obtient donc d’acétyl-CoA au final?
Le cycle se fait 7 fois. Au dernier cycle, on obtient 2 acétyl-CoA. Donc, on obtient 8 acétyl-CoA pour un AG de 16 carbones.
Comment le FADH2 formé lors de l’oxydation de l’acyl-CoA est-il réoxydé?
La flavoprotéine ETF transfère une paire d’électrons du FADH2 à la flavoprotéine Fe-S ETF qui ensuite transfère une paire d’électrons à la chaîne respiratoire mitochondriale en réduisant le CoQ.
Vrai ou Faux. L’oxydation des acides gras est fortement exergonique.
vrai
Vrai ou Faux. Plus la chaîne acyl de l’acide gras est longue, plus le nombre d’ATP produit est faible.
Faux. Le nombre d’ATP sera plus élevé. Parce que le nombre de tours sera plus grande.
Combien de tour de β-oxydation sont nécessaire pour faire l’oxydation complète du palmitoyl-CoA? Combien a-t-il de carbones? Combien de molécules de NADH, FADH2 et d’Acétyl-CoA seront produites? Combien d’ATP totaux seront générées? Si on part de l’acide palmitique, combien d’équivalents en ATP sont générés?
Nombre de carbone : 16
Nombre de tours : 7
Nombre de NADH : 7
Nombre de FADH2 : 7
Nombre d’acétyl-CoA : 8
ATP totaux : 72 + 73 + 8*12 = 131
En partant de l’acide palmitique (AG non préparé), 2 équivalents d’ATP sont requis pour la formation du palmitoyl-CoA, alors au total 129 ATP sont générés.
Combien d’ATP sont utilisés pour la préparation des acides gras?
2 équivalents.
Si le ΔGo’ pour l’oxydation complète du palmitate en CO2 est -9790 kJ/mol et que l’énergie pour oxyder complètement le palmitate est de 3924 kJ/mol, quel est le rendement de la réaction?
Rendement = 3934/9790*100 = 40%
Comment se produit la β-oxydation d’un acide gras monoinsaturé en position 9,10 comme l’olenyl-CoA (18 C)? (4 étapes)
- La β-oxydation pendant 3 cycles.
- Ensuite, la double liaison en configuration cis-Δ3 doit être gérée par une énoyl-CoA isomérase qui transforme la configuration de la double liaison en trans-Δ2.
- Une énoyl-CoA réductase (hydratase), détruit la double liaison trans en la saturant en H.
- La β-oxydation se poursuit pendant 5 autres cycles.
Vrai ou Faux. Seulement les acides gras saturés peuvent être catabolisés par β-oxydation.
Faux. Les acides gras insaturés peuvent être également β-oxydés, grâce à d’autres enzymes mitochondriales de type isomérase et réductase. Ces enzymes sont nécessaires pour gérer leurs doubles liaisons cis.
Comment se produit la β-oxydation d’un acide gras à 18 carbones polyinsaturé en position 9,10 et 12,13? (5 étapes)
- La β-oxydation se produit pour 3 cycles.
- L’énoyl-CoA isomérase convertit la double liaison cis-Δ3 en trans-Δ2 permettant un tour de plus de β-oxydation. Ça donne un cis-Δ4 énoyl-CoA.
- Le cis-Δ4 énoyl-CoA est converti par l’acyl-CoA déshydrogénase en trans-Δ2, cis-Δ4.
- La 2,4 diénoyl-CoA réductase produit un trans-Δ3 énoyl qui sera converti par l’énoyl-CoA isomérase en trans-Δ2 énoyl-CoA.
- Une énoyl-CoA réductase (hydratase) sature en H la liaison double trans-Δ2 de l’énoyl-CoA. Ensuite, ce dernier peut normalement continuer la voie de la β-oxydation.
Dans certains organisme marins et plantes, l’oxydation des acides gras à nombre impair de carbones produit génère quelle molécule? À quoi sert-elle?
Elle génère à la fin le propionyl-CoA qui est transformé en succinyl-CoA. Le succinyl-CoA ne peut pas directement être consommé par le cycle de Krebs parce que c’est un intermédiaire de Krebs. Ainsi, il faut convertir le succinyl-CoA en pyruvate puis en acétyl-CoA pour que celle-ci entre comme substrat dans le cycle de Krebs.
Vrai ou Faux. Les acides gras ne peuvent pas être utilisés pour la synthèse de glucose.
Faux. Les acides gras à nombre impair de carbone peuvent être transformés en pyruvate (3 C) puis carboxylé en oxaloacétate (4 C) et servir à la gluconéogenèse.
Vrai ou Faux. Pour qu’un métabolite soit oxydé par le cycle de Krebs, il doit préalablement être transformé en pyruvate ou directement en acétyl-CoA.
Vrai. Les intermédiaires en 4C sont des catalyseurs et non des substrats.
Vrai ou Faux. La transformation du propionyl-CoA en succinyl-CoA nécessite l’hydrolyse d’une molécule d’ATP, de CO2 et d’eau.
Vrai
Vrai ou Faux. Les acides gras à très longue chaîne (>22 C) subissent d’abord une β-oxydation lysosomiale afin de les raccourcir ce qui facilitera leur β-oxydation mitochondriale.
Faux. La première β-oxydation se produit dans le peroxysome et non pas dans le lysosome.
Vrai ou Faux. Les acides gras ramifiés (produits laitiers, graisses de ruminants, poissons) doivent d’abord subir une α-oxydation.
vrai
Dans le foie, comment l’acétyl-CoA est-il utilisé?
Il 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-CoA pour former de l’ acétone, de l’ acétoacétate ou du β-hydroxybutyrate par un processus appelé la cétogenèse.
Vrai ou Faux. Le foie utilise l’acétoacétate et le β-hydroxybutyrate comme source d’énergie.
Faux
Les corps cétoniques sont des carburants importants de quels tissus particulièrement?
- Coeur
- Muscles squelettiques
- Cerveau
Quelle est la source d’énergie principale du cerveau? Et en cas de jeûne prolongé et lorsque les réserves de glycogène sont épuisées?
Source principale : glucose
Les acides gras ne traversent pas la barrière hémato-encéphalique
En cas de jeûne prolongé : corps cétoniques
Vrai ou Faux. Les corps cétoniques sont des équivalents hydrosolubles des acides gras.
Vrai. Ils peuvent circuler librement dans la circulation sanguine.
Quelles sont les conditions d’activation de la cétogenèse? (4)
- Elle est activée lorsque les réserves énergétiques en glucides sont faibles.
- L’énergie doit être obtenue par β-oxydation des acides gras qui produit beaucoup d’acétyl-CoA. Cette molécule inhibe le complexe PDH et active la pyruvate carboxylase. On génère de l’oxaloacétate à partir du pyruvate qui lui provient de réaction cataboliques.
L’oxaloacétate entre dans la gluconéogenèse plutôt que dans le cycle de Krebs parce que celui-ci est inhibé par les niveaux élevés de NADH résultant de la β-oxydation des acides gras. - L’excès d’acétyl-CoA est donc redirigé vers la cétogenèse.
- Ceci se produit en état de jeûne ou lorsque le glucose ne peut entrer dans les cellules (diabète).
Où se déroule la cétogenèse?
Dans la matrice mitochondriale des mitochondries du foie.
Décrire l’étape 1 de la cétogenèse.
2 acétyl-CoA sont condensés en acétoacétyl-CoA par l’acétoacétyl-CoA thiolase. C’est une réaction réversible qui libère un CoA.
Décrire l’étape 2 de la cétogenèse.
Un 3e acétyl-CoA est condensé en HGM-CoA par l’ HMG-CoA synthase.
Décrire l’étape 3 de la cétogenèse.
Une molécule d’acétoacétate est formée grâce à l’ HMG-CoA lyase en libérant une molécule d’acétyl-CoA.
Décrire l’étape 4 de la cétogenèse.
Deux voies sont possibles par la suite, soit l’acétone forme le β-hydroxybutyrate grâce à la β-hydroxybutyrate hydrogénase ( réversible), soit l’acétoacétate est décarboxylé en acétone et en CO2 sans l’action d’une enzyme.
Que se produit-il sur la production des corps cétoniques en cas de diabète?
Le métabolisme énergétique cellulaire provient majoritairement des acides gras. On en vient à avoir un excès en acides gras qui sont transformés en acétyl-CoA dans le foie. La quantité d’acétyl-CoA crée dépasse les besoins énergétiques. On commence à accumuler l’acétyl-CoA dans le foie. Il est transformé en acétoacétate et se dirige vers les tissus périphériques. Mais il se produit une accumulation sanguine d’acétoacétate. Cette molécule est transformée en β-hydroxybutyrate et en acétone. Il en résulte d’une acidose métabolique parce qu’il y a libération de CO2 qui contribue à acidifier le pH sanguin.
Vrai ou Faux. Les corps cétoniques sont transportés dans la circulation sanguine conjointement avec l’albumine aux organes cibles.
Faux. Ils sont solubles, donc n’ont pas besoin de protéines transporteuses.
Vrai ou Faux. La β-oxydation des AGs peut avoir lieu dans le foie, les muscles squelettiques, le cœur et les reins.
vrai
Pourquoi le foie ne peut pas utiliser les corps cétoniques comme source d’énergie?
Parce que la 3-cétoacyl-CoA transférase est absente du foie.
Comment les corps cétoniques sont-ils transformés en acétyl-CoA dans les tissus cibles?
La β-hydroxybutyrate est transformé en acétoacétate par l’enzyme β-hydroxybutyrate déshydrogénase. Ensuite, la 3-cétoacyl-CoA transférase catalyse la transformation de l’acétoacétate en acétoacétyl-CoA. Pour finir, l’ acétyl-CoA thiolase ajoute un groupement CoA à l’acétoacétyl-CoA pour former 2 acétyl-CoA.
L’oxydation des acides gras s’effectue dans ____ et leur biosynthèse s’effectue dans ____.
L’oxydation des acides gras s’effectue dans la mitochondrie et leur biosynthèse s’effectue dans le cytosol.
Vrai ou Faux. La lipogenèse implique des réactions différentes de la lipolyse, mais dans les 2 cas, elles sont thermodynamiquement favorables et régulées indépendamment dans des conditions physiologiques.
vrai
Quels sont les principaux sites de synthèse des acides gras et des TAGs? (2)
- Foie
- Tissu adipeux
Vrai ou Faux. Dans la biosynthèse des acides gras, le NADH est le donneur d’électrons.
Faux. C’est le NADPH qui est impliqué.
Quelles sont les différences entre la β-oxydation et la biosynthèse des acides gras? (5)
- Les AGs en formation sont liés au groupe sulfhydryle (R-SH) d’une protéine transporteur d’acyl (ACP) et non au CoA.
- NADPH au lieu du NAD+.
- Se passe dans le cytoplasme à la place de la matrice mitochondriale.
- Utilise un Malonyl-CoA pour donner le β-cétoacyl-ACP.
- On forme le 3-D-Hydroxyacyl-ACP à la place du 3-L-Hydroxyacyl-CoA
Vrai ou Faux. L’ACP et le CoA contiennent un groupement phosphopantéthéine qui forme des liaison thioesters avec les groupements acyl.
Vrai
Décrivez l’étape 1 de la biosynthèse des AGs.
C’est une carboxylation ATP-dépendante de l’acétyl-CoA en malonyl-CoA catalysée par l’ACC. L’ACC est une enzyme dépendante de la biotine. C’est une étape irréversible. Cette réaction est endergonique. Elle constitue la réaction d’engagement dans la synthèse des AGs. C’est une réaction à vitesse limitante, donc elle est étroitement régulée.
Expliquez la régulation de l’activité de l’ACC par le citrate et les acyl-CoA en fonction de sa phosphorylation.
ACC déphosphorylée :
- Faible concentration en citrate l’active. Elle lie le citrate avec une haute affinité.
Grande concentration en acyl-CoA l’inhibe.
ACC phosphorylée :
- Grande concentration en citrate l’active. L’affinité avec le citrate est diminué lorsque l’enzyme est phosphorylée.
Faible concentration en acyl-CoA l’inhibe.
Décrivez l’étape 1a de l’étape 2 de la biosynthèse des AGs.
C’est une décarboxylation exergonique du groupement malonyle lors de la réaction de condensation et elle est catalysée par l’acide gras synthase.
1a. Transfert catalysé par la MAT du groupement acétyle de l’acétyl-CoA à l’ACP pour donner l’acétyl-ACP.
Décrivez l’étape 2a de l’étape 2 de la biosynthèse des AGs.
2a. KS est “chargée” par le transfert du groupement acétyle de l’acétyl-ACP sur un résidu Cys de la KS préservant la liaison thioester.
Décrivez l’étape 1b de l’étape 2 de la biosynthèse des AGs.
1b. Formation de malonyl-ACP par la MAT.
Décrivez l’étape 2b de l’étape 2 de la biosynthèse des AGs.
2b. Couplage du groupement acétyle sur KS de l’enzyme au groupement malonyle sur l’ ACP avec une décarboxylation concomitante du groupement malonyle. Donc, il y a formation d’acétoacétyl-ACP et régénération du groupement Cys-SH (réduit) du site actif KS.
Décrivez l’étape 3 à 5 de l’étape 2 de la biosynthèse des AGs.
3-5. Réduction, déshydratation et nouvelle réduction de l’acétoacétyl-ACP pour donner du butyryl-ACP catalysées par la KR, la DH et l’ ER. Il y a utilisation de deux molécules de NADPH.
On répète les étapes 2a, 1b, 2b, 3, 4 et 5 sept fois (pour donner le palmitoyl-ACP qui a 16 carbones).
Décrivez l’étape 6 de l’étape 2 de la biosynthèse des AGs.
- La liaison thioester du palmitoyl-ACP est hydrolysée par la TE donnant le palmitate et libérant l’enzyme pour une nouvelle synthèse.
Vrai ou Faux. L’acide gras synthase est une protéine qui catalyse plusieurs réactions puisqu’elle possède les 7 activités requises en plus de l’ACP.
Vrai. Possède KS, MAT, DH, le domaine de dimérisation, ER, KR, TE et ACP.
Vrai ou Faux. L’ACC est phosphorylée sur 8-10 sites et cela modifie l’affinité de liaison du citrate et des acyl-CoA pour l’enzyme.
Vrai
Vrai ou Faux. L’ACC est activée par polymérisation.
Vrai. Le monomère est “inactif”.
Par quoi l’ACC est-elle inhibée? Et activée?
Inhibée par :
- Par le palmitoyl-CoA (le produit)
- Par la phosphorylation AMPc-dépendante stimulée par le glucagon.
Activée par :
- Par le citrate.
- Par la déphosphorylation stimulée par l’insuline.
Pour que la biosynthèse des acides gras se produise, 3 substrats doivent être présentes en quantités suffisantes dans le cytosol, lesquels?
- Acétyl-CoA
- Malonyl-CoA
- NADPH
Mais le malonyl-CoA est produit par la carboxylation d’acétyl-CoA ce qui fait que le problème se réduit à générer suffisamment d’acétyl-CoA et de NADPH.
Quelles sont les sources principales d’acétyl-CoA? (3)
- Dégradation des acides aminés produit de l’acétyl-CoA cytosolique.
- L’oxydation des acides gras produit de l’acétyl-CoA mitochondrial.
- La glycolyse génère du pyruvate cytosolique qui, après son transport dans les mitochondries, est converti en acétyl-CoA par le complexe PDH.
Vrai ou Faux. L’acétyl-CoA cytosolique produit par la dégradation des acides aminés est insuffisant pour la biosynthèse des acides gras.
vrai
Vrai ou Faux. Pour effectuer la biosynthèse des acides gras, il faudra transporter l’acétyl-CoA synthétisé dans la matrice mitochondriale vers le cytoplasme.
vrai
Comment l’acétyl-CoA est-il transporté indirectement vers le cytoplasme?
Par le transporteur des tricarboxylates. L’acétyl-CoA est condensé avec l’oxaloacétate pour former du citrate qui lui est transporté hors de la mitochondrie.
Comment le NADPH est produit? (3)
- Par la voie des pentoses phosphates
- Par l’enzyme malique
- Le NADH provenant de la glycolyse peut être transformé en NADPH par l’action combinée de la malate déshydrogénase (1) et de l’enzyme malique (2).
Vrai ou Faux. Le palmitate (16 C), produit normal de la biosynthèse des acides gras par l’acide gras synthase, est le précurseur d’acides gras à chaînes plus longues et insaturées formées sous l’action des élongases et des désaturases.
vrai
Vrai ou Faux. Les AGs ayant < 14 C et > 20 C sont rares.
vrai
Comment se produit l’élongation d’un acyl-CoA?
Ça s’effectue dans les mitochondries. C’est un processus inverse de la β-oxydation. La seule différence, est qu’on utilise du NADPH au lieu du FADH2 dans la dernière réaction d’oxydoréduction. L’acyl-CoA en résultant contient 2 C de plus.
Vrai ou Faux. L’ajout de doubles liaison dans les acides gras chez les eucaryotes peut se produire même si la chaîne acyl n’a pas atteint sa longueur maximale après la synthèse par l’acide gras synthase.
Faux. Il faut que sa longueur maximale soit atteinte avant d’ajouter des doubles liaisons.
Vrai ou Faux. Une élongation peut être réalisée après une désaturation.
vrai
Vrai ou Faux. La déshydrogénation du stéaryl-CoA se produit dans le milieu de la chaîne, malgré l’absence de tout groupe fonctionnel utilise sur la chaîne pour faciliter l’activation.
vrai
Vrai ou Faux. La désaturation peut être une mono ou une polyinsaturation.
Faux. Elles se produisent toujours sous forme de monoinsaturation.
Quels sont les noms des 4 désaturases chez les mammifères qui agissent à des endroits spécifiques sur la chaîne acyl des acides gras.
Δ4-, Δ5-, Δ6-, Δ9-acyl-CoA désaturase.
Vrai ou Faux. La plupart des acides gras essentiels sont des acides gras polyinsaturés.
vrai
Qu’est-ce qu’on appelle parfois la vitamine F?
Les acides gras essentiels
Quels sont les deux acides gras essentiels?
- Acide linoléique : précurseur important des prostaglandines (second messagers impliqués dans l’inflammation).
- Acide linolénique
Vrai ou Faux. Les désaturases animales ne peuvent pas ajouter de doubles liaisons au delà de la position C 9 des acide linol éique et acide linol énique.
Vrai
Entre l’acide linoléique et l’acide linolénique, lequel possède plus de doubles liaisons et ce sont quels omégas?
Acide linoléique : - 2 doubles liaisons - Oméga 6
Acide linolénique : - 3 doubles liaisons - Oméga 3
À quels moments les AGs doivent être transformés en TAGs?
- Pour être transportés aux cellules cibles (chylomicrons).
- Pour être entreposés dans les adipocytes.
Les TAG sont synthétisés à partir d’____ ____ (préparation des acides gras suite à leur entrée dans la cellule) et de ____ ou de ____ ____.
d’esters d’acyl-CoA
glycérol-3-phosphate
dihydroxyacétone phosphate
Décrivez la première étape de la biosynthèse des TAG.
Synthèse de l’acide lysophosphatidique : On peut passer par de multiples voies pour former cet acide.
Du DHAP vers le glycérol-3-phosphate catalysé par la glycérol-3-phosphate déshydrogénase (implique du NADH). Ensuite, du G3P vers l’acide lysophosphatidique catalysé par la glycérol-3-phosphate acyltransférase. Ces deux enzymes sont présentes dans les mitochondries et les réticulum endoplasmique.
Du DHAP vers l’acyl-dihydroxyacétone phosphate catalysé par dihydroxyacétone phosphate acyltransférase (présente dans le peroxysome et le réticulum endoplasmique). Ensuite, de l’acyl-dihydroxyacétone phosphate vers l’acide lysophosphatidique catalysé par une réductase à NADPH.
Vrai ou faux. La glycérol kinase aurait permis à la cellule de transformer directement le glycérol en G3P dans les adipocytes.
Vrai, sauf que cette enzyme n’est pas présente dans les adipocytes
Décrivez la deuxième étape de la biosynthèse des TAG.
Formation du TAG : L’acide lysophosphatidique est transformé en TAG sous les actions sucessives de la :
- 1-acylglycérol-3-phosphate acyltransférase
- acide phophatidique phosphatase
- diacylglycérol acyltransférase
D’où provient le dihydroacétone phosphate servant à fabriquer le glycérol-3-phosphate pour la synthèse des TAG? (2)
- Du glucose par la voie glycolytique
- De l’oxaloacétate via une version raccourcie de la gluconéogenèse
Vrai ou Faux. L’acide phosphatidique et le diacylglycérol sont dans la famille des phospholipides.
vrai
À quoi sert la glycéronéogenèse? (2)
- En cas de privation de nourriture, environ 30% des acides gras qui arrivent au foie sont réestérifiés en TAG et exportés sous forme de VLDL.
- En cas de jeûne, la glycéronéogenèse se déroule également dans les adipocytes.
Vrai ou Faux. L’acétyl-CoA est un métabolite intermédiaire important dans le contrôle et la régulation de la synthèse et de la dégradation des AG.
Vrai
Quel est le rôle du malonyl-CoA dans le contrôle allostérique de la synthèse des AG?
Le malonyl-CoA inhibe la CPT-1. Ainsi, lorsque la synthèse des AG est activée (comme signalée par une concentration de malonyl-CoA élevée), la β-oxydation est inhibée. Les dérivés acyl-CoA ne peuvent plus entrer dans la mitochondrie.
Vrai ou Faux. Les acyl-CoA sont des activateurs allostériques importants de l’ACC tandis que le citrate l’inhibe.
Faux. C’est l’inverse.
Vrai ou Faux. Le degré d’inhibition de l’ACC est proportionnel à la longueur de la chaîne de l’acyl-CoA.
Vrai. Ainsi, les chaînes plus longues montrent une plus grande affinité pour le site d’inhibition allostérique sur l’ACC.
Le citrate régule l’ACC qui se trouve dans le ____.
cytoplasme
Décrire le contrôle hormonal du métabolisme des AG.
- En cas d’hypoglycémie due au jeûne et à des besoins énergétiques élevés, les cellules α sécrètent du glucagon.
- En cas d’hyperglycémie, l’organisme étant au repos et nourri, les cellules β sécrètent de l’insuline.
Quelles sont les cibles du glucagon et de l’insuline?
Les enzymes régulatrices (à vitesse de réaction limitante) des voies de synthèse et de dégradation des acides gras dans des tissus spécifiques.
Nommez des exemples de régulation à court terme de contrôle des activités catalytiques des enzymes régulatrices.
- Par disponibilité en substrat
- Par interactions allostériques
- Par modification covalente
Expliquez un exemple de modification covalente pour réguler à court terme le contrôle des activités catalytiques des enzymes régulatrices
L’ACC est inhibée par phosphorylation AMPc-dépendante stimulée par le glucagon ou est activée par déphosphorylation stimulée par l’insuline. La LHS est régulée par phosphorylation/déphosphorylation selon la concentration en AMPc et est contrôlée par des hormones. Par exemple, l’adrénaline, la noradrénaline et le glucagon augmentent la concentration en AMPc dans les tissus adipeux, ce qui active la PKA et phosphoryle la LHS. Cette phosphorylation active l’enzyme, ce qui stimule la lipolyse et permet l’augmentation de la concentration d’AG dans le sang.La β-oxydation est activée dans d’autres tissus comme le foie et les muscles. Dans le foie, cela conduit à la formation de corps cétoniques qui seront utilisés comme source d’énergie alternative au glucose dans les tissus périphériques (principalement cerveau et muscles). L’insuline diminue la concentration en AMPc dans le tissu adipeux, ce qui inactive la PKA, active la phosphatase qui déphosphoryle l’enzyme. Si la LHS est déphosphorylée, elle devient inactive. La concentration en AG diminue dans le sang et on diminue le taux de β-oxydation.
Expliquez un exemple d’interactions allostériques pour réguler à court terme le contrôle des activités catalytiques des enzymes régulatrices
CPT-1 est inhibée par le malonyl-CoA qui maintien les AG nouvellement synthétisés hors de la mitochondrie empêchant leur β-oxydation
Nommez 2 exemples de régulation à long terme de contrôle des activités catalytiques des enzymes régulatrices.
- Modification de la quantité d’enzyme en modifiant les vitesses de synthèse et de dégradation des enzymes : L’insuline stimule et le jeûne (glucagon) inhibe la synthèse de l’ACC et de l’acide gras synthase. Le jeûne et/ou des exercices réguliers diminuent la glycémie et modifient l’équilibre hormonal du corps.
- Modification à long terme de l’expression de gènes qui augmentent les niveaux d”enzymes de la β-oxydation des AG et diminuent ceux des enzymes de la biosynthèse
Quelle est l’enzyme qui dégrade l’AMPc en AMP?
La phosphodiestérase. Elle est activée par l’insuline.
À quoi sert le cholestérol?
- Constituant vital des membranes cellulaires
- Précurseur des hormones stéroïdiennes et des sels biliaires
Le cholestérol est composé de ____ molécules d’____.
27
acétate
Vrai ou Faux. Le foie est le principal site de synthèse du cholestérol.
vrai
La cétogenèse et la cholestérogenèse utilisent certaines enzymes communes, alors comment sont-ils régulés indépendamment?
La cétogenèse se déroule dans la matrice mitochondriale alors que la synthèse du cholestérol se produit dans le cytoplasme!
Décrivez la transformation de l’acétyl-CoA en cholestérol (biosynthèse du cholestérol). (5étapes)
- Condensation de deux molécules d’acétyl-CoA pour former l’acétoacétyl-CoA. Cette réaction est catalysée par l’acétyl-CoA thiolase.
- Condensation de l’acétyl-CoA et de l’acétoacétyl-CoA pour former le HMG-CoA. Réaction catalysée par l’HMG-CoA synthase.
- Étape limitante dans la biosynthèse du cholestérol : Double réduction NADPH-dépendante de l’HMG-CoA pour produire le 3R-mévalonate. Cette réaction est catalysée par l’HMG-CoA réductase.
- Conversion du 3R-mévalonate en squalène.
- Le cholestérol synthétisé dans le foie peut soit être transformé en sels biliaires, soit être estérifié par l’ACAT. Les esters de cholestérol qui en résulte passent dans le sang associés aux VLDL.
Quelles sont les deux enzymes communes à la cétogenèse et à la cholestérogenèse?
- Acétoacétyl-CoA thiolase
- HMG-CoA synthase
Expliquez la différence entre les VLDL, IDL et LDL.
Au départ, le foie synthétise des VLDL. Dans les capillaires des muscles et des tissus adipeux, les VLDL perdent les TAG et les apolipoprotéines et deviennent des IDL puis des LDL. Finalement, ils deviennent des HDL. Un IDL à plus de TAG et d’apolipoprotéine qu’un LDL, mais moins qu’un VLDL. Les LDL sont plus concentrés en cholestérol.
Vrai ou Faux. Les TAG et le cholestérol présents dans les chylomicrons proviennent de synthèse hépatique.
vrai
Quels sont les principaux sites de synthèse des AG et des TAG?
- foie
- tissu adipeux
Vrai ou Faux. Les VLDL hépatiques sont relâchés dans la circulation sanguine où leur contenu est hydrolysé par la LPL dans les capillaires des tissus cibles (muscles pour y être oxydés ou adipocytes pour y être entreposés)
vrai
Vrai ou Faux. Les cholestérols contenus dans les VLDL, IDL, LDL ou HDL sont sous forme d’ester de cholestérol.
vrai
Certaines des particules IDL sont rapidement reprises par le ____ alors que d’autres restent en ____ où ils continuent de subir l’____ des ____, ce qui change leur ____ et deviennent alors des ____. Ils sont ensuite captés par le ____ ou d’autres cellules cibles qui expriment le récepteur ____ (____).
foie
circulation
hydrolyse
TAG
densité
LDL
foie
LDL (LDL-R).
Où vont les HDL?
- Au foie
- Aux organes stéroïdogéniques tels que les glandes surrénales, les ovaires, les testicules…
Quelle est la voie principale de la régulation de la cholestérogenèse?
La régulation de l’HMG-CoA réductase dans le foie
Expliquez la Régulation de l’HMG-CoA réductase dans le foie (cholestérogenèse).
Régulation de l’HMG-CoA réductase dans le foie : 3 façons de réguler cette enzyme. Premièrement, la phosphorylation par des protéines kinases AMPc-dépendantes inactive la réductase. Cette inactivation peut être inversée par des phosphatases spécifiques. Deuxièmement, la dégradation de la HMG-CoA réductase. Cette enzyme a une demi-vie de 3 heures, la demi-vie elle-même dépend des niveaux de cholestérol. Une haute concentration en cholestérol signifie une courte demi-vie de la HMG-CoA réductase. Troisièmement, l’enzyme peut être régulée par son expression génique. Les taux de cholestérol contrôlent la quantité d’ARNm. Si la concentration en cholestérol est élevée, les niveaux d’ARNm codant pour la réductase sont réduits. Si la concentration en cholestérol est faible, plus d’ARNm seront produits.
Expliquez la Régulation de la vitesse de synthèse des LDL-R et donc de la vitesse du captage du cholestérol (cholestérogenèse).
La concentration élevée en cholestérol inhibe et la concentration faible en cholestérol stimule la synthèse du récepteur.
Expliquez la Régulation de la vitesse d’estérification et ainsi de l’élimination du cholestérol libre. (cholestérogenèse).
L’ACAT est régulée par phosphorylation réversible et par régulation de son expression génique
Une hypercholestérolémie peut s’expliquer par : (2 choses)
- Une hypercholestérolémie familiale (FH) : c’est une anomalie génétique dominante qui est caractérisée par une déficience du LDL-R. Chez les homozygotes, incapacité à capter les LDL par endocytose.
- Alimentation très riche en cholestérol. Une concentration en cholestérol élevée diminue la synthèse du LDL-R.
Quelles sont les solutions qui existent pour contrôler la cholestérolémie dans le sang (pour les problèmes d’origine génétiques ou alimentaires)? (3)
- Modification du régime alimentaire
- Ingestion de résine échangeuse d’anions qui fixent les sels biliaires
- Traitement avec inhibiteur compétitif de l’HMG-CoA réductase, soit les statines.
Expliquez le mode d’action des résines échangeuses d’anions.
Lorsque les résines sont présentes dans l’organisme, le corps aura comme signal qu’il manque de sels biliaires. Alors, le cholestérol sera utilisé dans la synthèse de nouveaux sels biliaires. Cela contribue à diminuer la cholestérolémie.
Quel est le mode d’action des statines?
Ce sont des inhibiteurs compétitifs de l’HMG-CoA réductase. Elles conduisent à une diminution de la concentration en cholestérol intracellulaire. Ça produit une induction de la synthèse du LDL-R et de la HMG-CoA réductase. Ainsi, on augmente le retrait du LDL et donc on diminue la concentration du LDL sanguin,
Vrai ou Faux. Prendre des statines est autant efficace si l’hypercholestérolémie provient d’un trouble d’origine génétique que de l’alimentation
Faux. Prendre des statines n’aura aucun impact si ce n’est pas une synthèse androgène (surproduction par le foie). Le LDL ne doit pas provenir de l’alimentation, sinon ça ne marche pas.
