BIO - Lipides (Chapitre 3) Flashcards
BIO-028.01 Qu’est-ce qu’un lipide?
Les lipides constituent la matière grasse des êtres vivants. Ce sont de petites molécules peu solubles dans l’eau ou amphipathiques principalement constituées de carbone, d’hydrogène et d’oxygène et ayant une densité inférieure à celle de l’eau. La configuration typique du carbone est -CH2 -
BIO-028.02 Énumérez les principaux lipides retrouvés dans l’organisme humain e
- Acides gras - Triacylglycérol - Phospholipide - Cholestérol
Acides gras libres:
- Rôle
- Forme de stockage
- Véhiculé comment
- Utilisés par quoi?
- Source d’énergie pour divers tissus.
- La forme véhiculée de l’énergie emmagasinée dans les adipocytes (cellules graisseuses).
- Dans la circulation, ils sont véhiculés en association avec l’albumine, principale protéine du plasma.
- Environ un tiers des acides gras libres est utilisé par le coeur, un tiers par les muscles squelettiques et l’autre tiers par le foie.
Structure des acides gras libres
acide carboxylique avec une chaîne habituellement linéaire aliphatique (COOH-CH2- CH2- CH2… CH3). En chimie, le groupement fonctionnel de l’acide carboxylique (R-CO-) est appelé acyle. Ce terme est utilisé pour désigner un acide gras lié à /une autre molécule).
Structure des triacylglycérols (TG, ou triglycérides)
formés de 3 acides gras reliés à un alcool à trois carbones, le glycérol. Ils sont insolubles dans l’eau.
Rôle des triacyglycérol (TG, ou triglycérides)
1-lipides neutres, simples, dont la fonction est la mise en réserve des acides gras (graisse).
2-isolant thermique et comme amortisseurs des organes vitaux.
Structure des phospholipides
- un groupe phosphate dont les plus abondants sont les phosphoacylglycérols. Ceux-ci sont formés d’un glycérol estérifié à deux acides gras et à un phosphate qui présente une certaine charge négative.
- Divers composés azotés s’ajoutent souvent sur le phosphate.
- Cela conduit à un caractère amphiphile, c’est-à-dire une partie hydrophile et une partie hydrophobe. On les retrouve souvent à l’interface entre les lipides et l’eau.
Rôle des phospholipides
1- constituant obligatoire à la surface des lipoprotéines.
2- forment la structure de base des membranes cellulaires
3- fournissent les acides gras pour l’estérification du cholestérol.
4- rôle de surfactant dans les poumons (une synthèse insuffisante dans les poumons d’un enfant prématuré provoque le syndrome de la détresse respiratoire)
5- Dans les membranes, ils constituent des réserves de certains acides gras (*comme l’acide arachidonique, un précurseur de médiateurs chimiques ayant des effets physiologiques comme les prostaglandines, les leucotriènes et les thromboxanes).
Rôle du cholestérol
1- élément structural des membranes
2- précurseur de sels biliaires nécessaires à l’absorption des TG alimentaires et des vitamines liposolubles
3- précurseur de certaines hormones stéroïdiennes dont les hormones sexuelles et surrénaliennes.
BIO-028.03 Nommez les principales sources alimentaires pouvant être éventuellement converties en lipides dans l’organisme.
- sucres (polysaccharides)
- protéines
- lipides.
BIO-028.04 Indiquez les proportions habituelles des calories ingérées dans une diète normale pour ces sources.
BIO-028.05 Indiquez les avantages de conserver des réserves énergétiques sous forme de graisse.
ATP : réserve cellulaire de 1 minute
Glycogène: réserve pour 1 journée
Graisses : réserve de 30j-60j, la masse isocalorique est 15% de celle du glycogène (9,3 kcal/g versus 4,1 kcal/g et absence d’eau).
Définir : acide gras
- chaîne hydrocarbonée aliphatique (linéaire ou ramifiée, mais ouverte) possédant une fonction carboxylique (-COOH).
- peut être courte (2 à 4 carbones), moyenne (6 à 10 carbones) ou longue (12 à 24 carbones).
- Dans l’organisme humain, on trouve principalement des acides gras à nombre pair de carbones. Les plus nombreux ont 16 ou 18 carbones. Ils peuvent contenir jusqu’à 24 carbones.
Définir : Acide gras saturé
acide gras où tous les atomes de carbone sont réunis par des liaisons simples. Ex.: palmitate (16 C) et stéarate (18 C).
Définir : Acide gras monoinsaturé
acide gras possédant une double liaison. Ex.: oléate (18 C, 18:1; 9) (-9), un acide gras endogène.
Définir : Acide gras polyinsaturé
Acide gras possédant plusieurs doubles liaisons.
BIO-028.07 Expliquer la différence entre les oméga-3 retrouvés dans certaines huiles végétales comme l’huile de lin et les huiles de poissons.
TO WRITE LATER
BIO-029.01 Dans quels tissus et dans quels compartiments cellulaires le glucose ingéré est-il transformé en triacylglycérols?
Foie et tissu adipeux.
Cytosol (et mitochondries pour ce qui est de la transformation suivante : pyruvate -> acétyl-CoA -> citrate).
BIO-029.02 Montrez de façon schématique les principales étapes de cette transformation : le transfert des substrats de la mitochondrie vers le cytosol et la synthèse du palmitate dans le cytosol.
Le substrat immédiat est l’acétyl-CoA et l’énergie est fournie par l’ATP et le NADPH.
Étapes
1. transfert de l’acétyl-CoA de la mitochondrie vers le cytosol sous forme de citrate
- ajout d’un CO2 sur l’acétyl-CoA pour former le malonyl-CoA (3c) avec un ATP. C’est l’étape limitante.
- le malonyl-CoA est combiné avec un autre acétyl-CoA par un complexe enzymatique globalement appelé acide gras synthase. Le NADPH sert de cofacteur et la réaction libère un CO2 de sorte que l’ajout net est de 2 carbones. L’opération est effectuée sept fois jusqu’à l’obtention du palmitate à 16 carbones qui est alors libéré du complexe.
BIO-029.03 Par quelle voie métabolique est formée la coenzyme (NADPH) de l’acide gras synthase?
Surtout par la voie des pentoses phosphates.
BIO-029.04 Nommez la première enzyme de cette voie métabolique responsable de la formation du NADPH
- Glucose-6-P-déshydrogénase
Profitons de l’occasion pour relever les rôles de la voie qui sont:
- Générer du NADPH pour la synthèse des lipides et des stéroïdes. Donc, cette voie est importante dans le foie, les adipocytes, les glandes mammaires en lactation; les gonades et les surrénales. La moitié du glucose parvenant au foie et au tissu adipeux est métabolisé par cette voie.
- Générer du ribose-5-P pour la synthèse des nucléotides puriques et pyrimidiques. Ces nucléotides sont importants pour la synthèse des acides nucléiques (ADN et
ARN) et pour la synthèse de certaines coenzymes. (ATP, NAD+, NADP+, FAD et Coenzyme A).
Il n’est donc pas surprenant que la voie des pentoses soit active dans les cellules en division cellulaire.
BIO-029.05 Comment est contrôlée la synthèse du palmitate au foie?
L’état nutritionnel est le principal facteur contrôlant la vitesse de synthèse du palmitate. La prise d’aliments dont les sucres stimulent la synthèse en vue d’une mise en réserve.
Les mécanismes sont :
A- Disponibilité du NADPH
B- Activité de l’acétyl-CoA carboxylase
C- Activité de l’acide gras synthase
Activité de l’acétyl-CoA carboxylase est influencée par?
- Activée par le citrate.
- Inhibée par les acyl-CoA
- Activée par l’insuline qui agit de deux façons:
- elle active l’acetyl-CoA carboxylase
- elle inhibe la lipolyse, donc moins d’acyl-CoA se retrouve dans la cellule
- Inhibée par le glucagon.
L’acide gras synthase est induite par quoi?
L’insuline
BIO-030.01 Montrez de façon schématique comment deux de ces acides gras (leurs dérivés acyl-CoA), le stéarate et l’oléate, peuvent être formés à partir du palmitate.
- Activation du palmitate.
Tout acide gras libre (AGL) doit tout d’abord être activé avant d’être métabolisé. Exemple:
Palmitate + CoA-SH + ATP Palmityl-CoA + AMP + PPi - Élongation (au réticulum endoplasmique lisse) par élongase.
- ajout de 2 carbones par un mécanisme similaire à la synthèse du palmitate. - Désaturation:
Montrer la transformation du stéaryl-CoA en oléyl-CoA.
Réaction:
Stéaryl-CoA + O2 + NADPH + H+ Oléyl-CoA NADP+ + 2H2O (18C) (18:1;9)
BIO-030.02 L’acide gras synthase est-elle directement impliquée dans la formation du stéaryl-CoA à partir du palmityl-CoA?
Non. L’acide gras synthase est essentiellement une palmitate synthase.
BIO-030.03 Nommez deux acides gras que l’organisme est incapable de synthétiser et que l’on doit retrouver dans l’alimentation.
Acide linoléique (18:2; 9, 12) (omega-6) et alpha-linolénique (18:3; 9, 12, 15) (omega-3).
Ce sont des acides gras polyinsaturés.
BIO-030.04 Expliquez pourquoi ces acides gras (Acide linoléique alpha-linolénique) ne peuvent pas être synthétisés par l’organisme.
Chez l’humain, des désaturases existent seulement pour les carbones 4, 5, 6 et 9 donc essentiellement pour la première moitié de la chaîne d’acides gras. Il importe de se rappeler que l’acide gras synthase produit essentiellement de l’acide palmitique ( un acide gras saturé de 16 carbones ) qui peut être allongé par les élongases. Donc les acides gras omega-3 et omega-6 doivent provenir de l’alimentation. Par exemple, l’action de la désaturase 9 sur l’acide stéarique (18 carbones saturés) va produire de l’acide oléique
(18:1; 9), un oméga-9.
BIO-031.01 Dans quels types de molécules retrouve-t-on les acides gras nouvellement synthétisés et quel est le plus important?
- triacylglycérols (+importants)
- phospholipides
- esters de cholestérol.
BIO-031.02 Quels sont les précurseurs du glycérol-3-phosphate dans le foie?
- Glycérol sanguin suite à l’hydrolyse des TG des chylomicrons et des VLDL par la LPL (lipoprotéine lipase) ou ceux du tissu adipeux par la LHS (lipase hormonosensible). Le glycérol libéré doit être activé en glycérol phosphate par la glycérol kinase.
- Glucose sanguin par l’entremise du dihydroxyacétone phosphate formé par la glycolyse.
BIO-031.03 Montrez de façon schématique comment s’effectue l’incorporation des acides gras dans les triacylglycérols.
Voir le schéma 3-5
BIO-031.04 Quelles différences existe-t-il entre les molécules de triacylglycérols?
Chaque triacylglycérol possède trois acides gras. Ces acides gras ne sont pas les mêmes sur tous les triacylglycérols. Ils peuvent être différents d’un TG à l’autre, ceci dépendant du régime alimentaire.
BIO-031.05 Les acides gras sont aussi incorporés dans les phospholipides. Quels sont les constituants des phospholipides nommés lécithines ?
Acides gras (2), glycérol, phosphate et choline.
BIO-031.06 Indiquez de façon schématique comment la lécithine (phosphatidylcholine) est synthétisée.
- Activation de la choline en CDP-choline
- Incorporation de la CDP-choline au diacylglycérol.
Une femme, enceinte de 35 semaines, se présente à l’hôpital “en travail“. En vue de décider si on doit la laisser accoucher ou arrêter le travail, on lui fait un prélèvement de liquide amniotique (amniocentèse) afin d’y mesurer la lécithine.
BIO-031.07 Expliquez pourquoi.
Les poumons du bébé a besoin du lécithine pour maturer au niveau des alvéoles pour respirer.
BIO-032.01 Quel est l’intermédiaire commun à la synthèse des acides gras (lipogenèse) et à celle du mévalonate (cholestérogenèse)?
Acétyl-CoA
BIO-032.02 Quels sont les intermédiaires de la synthèse du mévalonate?
Condensation de trois molécules d’acétyl-CoA pour former le mévalonate, en passant par les intermédiaires acétoacétyl-CoA (4 carbones, soit 2 acétyl-CoA) et HMG-CoA (-hydroxy- - méthyl-glutaryl-CoA :6 carbones)
L’HMG-CoA réductase produit le mévalonate.
BIO-032.03 Où s’effectue cette synthèse (cholestérol) dans la cellule?
Dans le cytosol.
Il y a une similarité entre les réactions de cétogenèse (cf. objectif BIO-036 à la fin de ce chapitre) et celles de la synthèse du mévalonate. Les deux voies forment du HMG- CoA comme intermédiaire. La première se fait dans les mitochondries alors que la seconde se fait dans le cytosol.
BIO-032.04 Quelle en est la réaction clé de la synthèse du cholestérol?
La réduction du HMG-CoA par le NADPH à l’aide de l’HMG-CoA réductase.
C’est le site d’action de médicaments appelés statines couramment utilisés pour traiter l’hypercholestérolémie.
BIO-032.05 Quels sont les facteurs qui contrôlent l’activité de cette réaction (synthèse cholestérol) et quels sont leurs effets sur la cholestérogenèse?
- Le mévalonate: inhibe la HMG-CoA réductase.
- Cholestérol intracellulaire: diminution de l’activité de la HMG-CoA réductase par le cholestérol par répression du gène.
- Insuline/glucagon: l’insuline active et le glucagon inhibe la HMG-CoA réductase.
BIO-033.02 Décrivez les principales caractéristiques physico-chimiques des lipoprotéines suivantes : chylomicrons, VLDL, LDL, HDL.
BIO-033.04 Quelle classe de lipoprotéines véhicule les triacylglycérols et le cholestérol d’origine hépatique dans le sang?
VLDL.
le nom de l’enzyme responsable de la dégradation des lipoprotéines d’origine hépatique et de celles d’origine intestinale
Lipoprotéine lipase (LPL)
produits formés par la dégradation des lipoprotéines d’origine hépatique et de celles d’origine intestinale
Acides gras, glycérol; résidus de chylomicrons (qui ont perdu environ 90% de leur contenu en TG); ou les LDL (les VLDL perdent leur contenu de TG pour devenir des LDL).
BIO-033.10 La quantité de cholestérol est contrôlée dans les tissus extrahépatiques. Décrivez comment la quantité de cholestérol influence la cholestérogenèse dans ces tissus.
Répression au niveau de la synthèse de l’enzyme, l’HMG-CoA réductase.
BIO-033.13 Décrivez l’influence de la quantité de cholestérol sur l’activité de l’acyl-CoA: cholestérol acyltransférase (ACAT) et le rôle de cette enzyme dans le présent contexte.
Augmentation. Plus il y a de cholestérol, plus l’enzyme est active.
Lorsque le cholestérol n’est pas immédiatement utilisé, il est stocké sous forme d’esters, grâce à l’action de l’ACAT. Les esters de cholestérol forment de minuscules gouttelettes qui sont plus facilement emmagasinables à l’intérieur des cellules que le cholestérol libre qui a tendance à s’immiscer dans les membranes.
BIO-033.19 Le foie est le centre majeur de triage des molécules de cholestérol dans l’organisme. Comment le foie élimine-t-il le cholestérol?
- Sous forme de VLDL dans le sang,
- sous forme de cholestérol libre dans la bile qui se retrouvera éventuellement dans l’intestin.
- sous forme d’acides biliaires (ou sels biliaires) aussi déversés dans la bile.
BIO-034.01 Décrivez la synthèse et l’accumulation des triacylglycérols dans le tissu adipeux en indiquant:
l’origine des acides gras,
Surtout la dégradation des chylomicrons et des VLDL mais aussi la synthèse dans les adipocytes à partir du glucose (glycolyse, lipogenèse).
BIO-034.02 Quel mécanisme l’organisme emploie-t-il pour utiliser (mobiliser) les réserves de graisses?
Activation de la lipolyse par activation de la lipase hormonosensible dans le tissu adipeux. Les produits finaux sont un mélange d’acides gras et de glycérol.
La dégradation des acides gras exogènes et endogènes a lieu où?
mitochondrie
BIO-035.03 Quel est le rôle de la carnitine dans le processus de dégradation des acides gras exogènes et endogènes
La carnitine permet aux acides gras , qui sont sous forme d’acyl- CoA dans le cytosol, de pénétrer dans les mitochondries. Elle transporte les groupements acyles à travers la membrane interne de la mitochondrie sous forme d’acylcarnitine.
BIO-036.02 Où et comment les corps cétoniques sont-ils formés?
Ils sont formés dans les mitochondries du foie.
Ils sont formés à partir de l’acétoacétyl-CoA mitochondrial provenant ou bien de la B - oxydation ou de l’association de deux acétyl-CoA. De l’acétoacétyl-CoA et d’acétyl- CoA, on forme le HMG-CoA, tout comme c’est le cas dans la cholestérogenèse cytosolique.
Mais contrairement au cytosol, il n’y a pas de HMG-CoA réductase dans la mitochondrie. Le HMG-CoA est dégradé en acétyl-CoA et en acétoacétate qui peut ensuite être transformé en hydroxybutyrate par réduction. De l’acétoacétate il y a formation spontanée d’acétone.
