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.
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
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.
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.
