BIO - Lipides (Chapitre 3) Flashcards
1
Q
BIO-028.01 Qu’est-ce qu’un lipide?
A
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 -
2
Q
BIO-028.02 Énumérez les principaux lipides retrouvés dans l’organisme humain e
A
- Acides gras - Triacylglycérol - Phospholipide - Cholestérol
3
Q
Rôle des acides gras libres
A
- 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.
4
Q
Structure des acides gras libres
A
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).
5
Q
Structure des triacylglycérols (TG, ou triglycérides)
A
formés de 3 acides gras reliés à un alcool à trois carbones, le glycérol. Ils sont insolubles dans l’eau.
6
Q
Rôle des triacyglycérol (TG, ou triglycérides)
A
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.
7
Q
Structure des phospholipides
A
- 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.
8
Q
Rôle des phospholipides
A
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).
9
Q
Rôle du cholestérol
A
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.
10
Q
A
11
Q
BIO-028.03 Nommez les principales sources alimentaires pouvant être éventuellement converties en lipides dans l’organisme.
A
- sucres (polysaccharides)
- protéines
- lipides.
12
Q
BIO-028.04 Indiquez les proportions habituelles des calories ingérées dans une diète normale pour ces sources.
A
13
Q
BIO-028.05 Indiquez les avantages de conserver des réserves énergétiques sous forme de graisse.
A
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).
14
Q
Définir : acide gras
A
- 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.
15
Q
Définir : Acide gras saturé
A
acide gras où tous les atomes de carbone sont réunis par des liaisons simples. Ex.: palmitate (16 C) et stéarate (18 C).
16
Q
Définir : Acide gras monoinsaturé
A
acide gras possédant une double liaison. Ex.: oléate (18 C, 18:1; 9) (-9), un acide gras endogène.
17
Q
Définir : Acide gras polyinsaturé
A
Acide gras possédant plusieurs doubles liaisons.
18
Q
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.
A
TO WRITE LATER
19
Q
BIO-029.01 Dans quels tissus et dans quels compartiments cellulaires le glucose ingéré est-il transformé en triacylglycérols?
A
Foie et tissu adipeux.
Cytosol (et mitochondries pour ce qui est de la transformation suivante : pyruvate -> acétyl-CoA -> citrate).
20
Q
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.
A
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.
21
Q
BIO-029.03 Par quelle voie métabolique est formée la coenzyme (NADPH) de l’acide gras synthase?
A
Surtout par la voie des pentoses phosphates.
22
Q
BIO-029.04 Nommez la première enzyme de cette voie métabolique responsable de la formation du NADPH
A
- 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.
23
Q
BIO-029.05 Comment est contrôlée la synthèse du palmitate au foie?
A
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
24
Q
Activité de l’acétyl-CoA carboxylase est influencée par?
A
- 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.
25
L'acide gras synthase est induite par quoi?
L'insuline
26
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.
1. 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
2. Élongation (au réticulum endoplasmique lisse) par élongase.
- ajout de 2 carbones par un mécanisme similaire à la synthèse du palmitate.
3. Désaturation:
Montrer la transformation du stéaryl-CoA en oléyl-CoA.
Réaction:
Stéaryl-CoA + O2 + NADPH + H+ Oléyl-CoA NADP+ + 2H2O (18C) (18:1;9)
27
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.
28
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.
29
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.
30
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.
31
BIO-031.02 Quels sont les précurseurs du glycérol-3-phosphate dans le foie?
1. 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.
2. Glucose sanguin par l'entremise du dihydroxyacétone phosphate formé par la glycolyse.
32
BIO-031.03 Montrez de façon schématique comment s'effectue l’incorporation des acides gras dans les triacylglycérols.
Voir le schéma 3-5
33
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.
34
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.
35
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.
36
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.
37
BIO-032.01 Quel est l'intermédiaire commun à la synthèse des acides gras (lipogenèse) et à celle du mévalonate (cholestérogenèse)?
Acétyl-CoA
38
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.
39
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.
40
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.
41
BIO-032.05 Quels sont les facteurs qui contrôlent l'activité de cette réaction (synthèse cholestérol) et quels sont leurs effets sur la cholestérogenèse?
1. Le mévalonate: inhibe la HMG-CoA réductase.
2. Cholestérol intracellulaire: diminution de l'activité de la HMG-CoA réductase par le cholestérol par répression du gène.
3. Insuline/glucagon: l’insuline active et le glucagon inhibe la HMG-CoA réductase.
42
BIO-032.06 Quelles cellules sont capables de cholestérogenèse?
Probablement à peu près toutes les cellules nucléées de l'organisme mais à des taux
qui ne suffisent habituellement pas à leurs propres besoins.
43
BIO-032.07 Quelles cellules sont capables de la plus grande cholestérogenèse et peuvent aussi exporter ce cholestérol à un taux important?
Hépatocytes.
Exportation par l'entremise des VLDL (à voir plus loin) et excrétion biliaire.
44
BIO-032.08 Quels tissus peuvent transformer le cholestérol ? Quels sont les composés produits ? Quels sont leurs rôles ?
- Foie : synthèse des acides (ou sels) biliaires qui ont un rôle de savon pour la digestion intestinale des graisses alimentaires.
- Certaines glandes (surrénales et gonades) pour la synthèse d’hormones dites stéroïdiennes.
45
BIO-033.01 Qu'est-ce qu'une lipoprotéine
Un complexe macromoléculaire de forme sphérique ou discoïde et constitué de composants lipidiques et de composants protéiques.
L’association des composants est réalisée par les liaisons hydrophobes.
46
BIO-033.01 Constituants d'une lipoprotéine
Différentes proportions de:
- une gouttelette centrale constituée de triacylglycérols et d’esters de cholestérol;
- une mince enveloppe qui enrobe la gouttelette, où l’on retrouve des phospholipides et du cholestérol non estérifié;
- des protéines nommées apolipoprotéines, qui sont immergées dans l’enveloppe phospholipidique.
47
BIO-033.02 Décrivez les principales caractéristiques physico-chimiques des lipoprotéines suivantes : chylomicrons, VLDL, LDL, HDL.
48
BIO-033.03 Quelle classe de lipoprotéines véhicule les triacylglycérols et le cholestérol d'origine alimentaire dans le sang?
Chylomicrons
49
BIO-033.04 Quelle classe de lipoprotéines véhicule les triacylglycérols et le cholestérol d'origine hépatique dans le sang?
VLDL.
50
le nom de l'enzyme responsable de la dégradation des lipoprotéines d'origine hépatique et de celles d'origine intestinale
Lipoprotéine lipase (LPL)
51
la localisation de la lipoprotéine lipase (LPL) dans l'organisme. Synthétisé par quoi?
En contact avec le sang, attachée à la membrane des cellules endothéliales des capillaires des tissus extrahépatiques, spécialement ceux du tissu adipeux et des muscles.
Elle est synthétisée par les cellules tissulaires et transportée sur la membrane des cellules endothéliales.
52
53
le rôle de l'apolipoprotéine C-II,
Activation (« cofacteur ») de la LPL.
54
les principales lipoprotéines sur lesquelles on retrouve l'apolipoprotéine C-II,
Surtout les chylomicrons et les VLDL, bien qu'on la retrouve dans toutes les lipoprotéines.
55
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).
56
la destinée de ces produits dans l'organisme (Acides gras, glycérol; résidus de chylomicrons ou les LDL).
Les acides gras qui pénètrent dans les muscles sont oxydés. Ceux qui pénètrent dans le tissu adipeux sont estérifiés. Voir le schéma 3-8.
Le glycérol, par voie de la circulation sanguine est acheminé au foie où il est métabolisé en glycérol-3-P. Voir le schéma 3-6.
Les résidus de chylomicrons atteignent finalement le foie où ils sont dégradés. Les LDL subissent d’autres modifications dans les tissus périphériques.
57
BIO-033.06 Par quelles lipoprotéines les cellules extrahépatiques acquièrent-elles le cholestérol dont elles ont besoin mais qu'elles ne peuvent se fabriquer en quantité assez importante?
LDL.
58
BIO-033.07 Quelle est l'origine de ces lipoprotéines (LDL)?
Les LDL proviennent des VLDL. Ces dernières perdent leur contenu de TG comme
les chylomicrons suite à l'action de la LPL.
59
BIO-033.08 Comment les cellules extrahépatiques peuvent-elles reconnaître ces lipoprotéines (LDL)?
Récepteurs à LDL à la surface des cellules permettant d’internaliser les particules.
60
BIO-033.09 Quel rôle joue le foie dans l’élimination des LDL ?
Le foie possède aussi des récepteurs à LDL et contribue largement à l'élimination des
LDL. Environ 75% des LDL sont ainsi détruites au foie.
61
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.
62
BIO-033.11 Comment la quantité de cholestérol influence-t-elle les récepteurs à LDL sur les cellules de ces tissus?
Diminution, par répression de l'expression du gène, du nombre de récepteurs membranaires.
63
BIO-033.12 Que reconnaissent ces récepteurs sur les LDL et comment est modulée la quantité de récepteurs LDL à la surface des cellules?
Ces récepteurs reconnaissent entre autres l’apolipoprotéine B-100 sur les LDL.
La quantité des récepteurs influence grandement la concentration des LDL dans le sang car ce récepteur est la principale voie d’élimination des LDL. En plus du mécanisme de contrôle décrit en 33.11 ci-dessus, on a découvert récemment qu’une protéase appelée PCSK9 favorise la dégradation des récepteurs LDL.
64
Quelle conséquence prévisible sur la concentration de LDL circulants aura un blocage de PCSK9 ?
À REPONDRE
65
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.
66
Réaction catalysée par l'ACAT:
Cholestérol + acyl-CoA (\*fréquemment l'oléyle) ester de cholestérol + CoA-SH
Noter que cette réaction ne permet pas de dégrader le cholestérol mais seulement de le mettre en réserve. La plupart des cellules sont incapables de dégrader le cholestérol.
67
BIO-033.14 Quelles lipoprotéines permettent aux tissus extrahépatiques d’exporter l’excès de cholestérol membranaire?
Les HDL peuvent capter le cholestérol par contact direct avec les membranes cellulaires des tissus.
68
BIO-033.15 Décrivez comment la lécithine:cholestérol acyltransférase (LCAT) favorise l’accumulation de cholestérol dans ces lipoprotéines.
L’enzyme LCAT transfère un acide gras provenant d’un phospholipide (lécithine) sur le cholestérol pour former un cholestérol estérifié. Ce dernier est très hydrophobique et se déplace à l’intérieur de la particule qui peut se gonfler progressivement de cholestérol.
69
BIO-033.16 D'où proviennent ces lipoprotéines (HDL) et quel est l'organe responsable de leur destruction?
Les HDL sont synthétisées surtout par le foie (et l’intestin). Les HDL ayant capté du cholestérol retournent au foie.
70
BIO-033.17 Comment cet organe peut-il reconnaître ces lipoprotéines (HDL)?
Le foie possède des récepteurs à HDL. Ces récepteurs reconnaissent
l'apolipoprotéine A-1 sur les HDL.
71
BIO-033.18 Quelles lipoprotéines sont dites athérogènes et lesquelles sont dites antiathérogènes?
Antérogène = Cause un dépôt de plaques riches en cholestérol sur la paroi interne des artères, finissant par provoquer l'athérosclérose.
Athérogènes: VLDL, LDL
Antiathérogènes: HDL.
72
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?
1. Sous forme de VLDL dans le sang,
2. sous forme de cholestérol libre dans la bile qui se retrouvera éventuellement dans l’intestin.
3. sous forme d'acides biliaires (ou sels biliaires) aussi déversés dans la bile.
73
Capsule clinique
Un patient de 45 ans ayant fait un infarctus du myocarde présente une hypercholestérolémie familiale. Son cholestérol total et son LDL-cholestérol sanguins sont mesurés respectivement à 9,1 et 7,0 mmol/L. (normales \< 6 et 4 respectivement)
BIO-033.20 Expliquer la cause de son hypercholestérolémie.
L’hypercholestérolémie familiale s’explique par un défaut génétique du récepteur des LDL à la surface des cellules. Les LDL qui sont riches en cholestérol persistent donc plus longtemps dans la circulation sanguine.
74
BIO-033.21 Comment les LDL ont-ils pu contribuer à l’athérosclérose coronarienne ?
Les LDL peuvent infiltrer les parois artérielles et s’y accumuler progressivement. (Se rappeler que les cellules de la paroi ne peuvent pas dégrader le cholestérol). Les macrophages peuvent accumuler localement le cholestérol provenant des lipoprotéines en circulation (surtout LDL).
75
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).
76
BIO-034.01 Décrivez la synthèse et l'accumulation des triacylglycérols dans le tissu adipeux en indiquant: l'origine du glycérol phosphate,
Les adipocytes n'ont pas de glycérol kinase. Leur seule source de glycérol-3- P provient de la glycolyse (réduction du dihydroxyacétone phosphate).
77
78
BIO-034.01 Décrivez la synthèse et l'accumulation des triacylglycérols dans le tissu adipeux en indiquant:
la contribution de l'insuline à ce processus.
1- L'insuline est responsable de l'entrée du glucose dans les adipocytes.
2- Elle favorise la glycolyse (induction des enzymes spécifiques à la glycolyse),
3- et la lipogenèse (enzymes de la voie des pentoses, la pyruvate
déshydrogénase, l'acétyl-CoA carboxylase et l'acide gras synthase).
4- Elle favorise une augmentation de l'activité de la lipoprotéine lipase.
5- Elle inhibe la lipolyse par une diminution de l'activité de la lipase hormonosensible (cette lipase est intracellulaire).
79
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.
80
BIO-034.03 Quelles hormones contrôlent cette mobilisation de réserves de graisses (lipolyse) et comment agissent-elles?
On insistera sur les effets de certaines des hormones lipolytiques (adrénaline, noradrénaline, glucocorticoïdes) et de l'hormone anti-lipolytique (insuline) sur l'activité de la lipase hormonosensible.
Au cours du jeûne, il semblerait que la diminution de la concentration d'insuline est le facteur le plus important dans la régulation de l'activité de la lipase hormonosensible, bien plus que la légère augmentation des hormones lipolytiques.
81
BIO-034.04 Quels sont les produits de la lipolyse
1. Glycérol
2. Acides gras
82
BIO-034.04 Comment est-ce que un des produit de la lipolyse, le glycérol, est véhiculé dans le sang
- libéré dans le sang où il y est soluble.
- véhiculé jusqu'aux tissus qui possèdent la glycérol kinase principalement le foie et le rein.
- Dans les conditions où il y a lipolyse, le foie est capable de néoglucogenèse. Ainsi, une partie du glycérol phosphate formé au foie servira de précurseur à la néoglucogenèse.
- L'autre partie servira à l'incorporation des acides gras qui ne pourront être oxydés dans la beta-oxydation.
83
BIO-034.04 Comment est-ce que un des produit de la lipolyse, les acides gras, est véhiculé dans le sang
- Le tiers des acides gras, véhiculés par l'albumine, sera oxydé dans le coeur
- un second tiers sera oxydé dans les muscles squelettiques
- le reste sera, ou bien oxydé au foie ou réincorporé dans les triacylglycérols pour être remis en circulation dans les VLDL.
- Les acides gras ne sont pas tellement plus solubles que les triacylglycérols dans le sang, ils ont aussi besoin d'être véhiculés par un transporteur polaire. L'albumine sérique sert de transporteur aux acides gras « libres ».
84
Des acides gras exogènes et endogènes sont dégradés en acétyl-CoA pour produire de l'énergie:
BIO-035.01 Quels types de cellules utilisent ce processus de génération d'énergie de façon significative?
Environ le tiers pour chacun des types de cellules suivantes: cellules myocardiques, fibres musculaires striées (muscles squelettiques), foie.
85
La dégradation des acides gras exogènes et endogènes a lieu où?
mitochondrie
86
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.
87
BIO-035.04 Comment nomme-t-on le processus de dégradation des acides gras?
B-oxydation : les acides gras sont coupés par unité de 2 carbones (d’où le terme B) pour former des acétyl-CoA
88
BIO-035.05 Quels seraient les produits formés si cette dégradation (B-oxydation) impliquait du palmitate (16 carbones)?
Pour chaque -oxydation, il y a une réaction qui produit un FADH2, et une autre qui produit un NADH. Il y a aussi production d'un acétyl-CoA.
Réaction complète:
Palmityl-CoA + 7 CoA-SH + 7 FAD + 7 NAD+ + 7H2O -\>
8 acétyl-CoA + 7 FADH2 + 7 NADH + 7H+
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BIO-035.06 La quantité d’énergie produite par l'oxydation d'une molécule de palmitate en acétyl-CoA est-elle supérieure à celle produite par l'oxydation d'une molécule de glucose en acétyl-CoA?
Oui.
Palmitate: 35 pour 7 -oxydations - 2 pour l'activation du palmitate =33
Glucose: 12 pour les 4 NADH + 4 ATP - 2 pour les deux kinases (hexokinase et PFK) = 14
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BIO-035.07 Par quelles voies métaboliques les acides gras, captés par le foie, sont- ils utilisés?
Ils sont activés en acyl-CoA. Ils empruntent la voie de la B-oxydation dans les mitochondries ou la voie de l'estérification en triacylglycérols dans le cytoplasme.
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BIO-035.08 Par quel tissu et à l'aide de quelles voies métaboliques le glycérol est-il utilisé?
Principalement par le foie et le rein qui possèdent une glycérol kinase pouvant métaboliser le glycérol.
1. Phosphorylation en glycérol-3-P par la glycérol kinase.
2. Synthèse des TG (Insuline/Glucagon augmentation ou diminution) (foie seulement)
3. Néoglucogenèse (Insuline/Glucagon diminue ) ou Glycolyse (Insuline/Glucagon augmente).
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D'où provient le glycérol en période à jeun et en période post-prandiale
À jeun le glycérol provient de l'action de la LHS sur les TG des adipocytes. En période post-prandiale il provient de l'action de la LPL sur les TG des VLDL et des chylomicrons.
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BIO-035.09 Par quelles voies métaboliques les acides gras, captés par les muscles, sont-ils utilisés?
Dans le muscle, il n'y a pas d'estérification en principe. Tous les acyl-CoA sont oxydés par la B-oxydation.
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BIO-035.10 Les acides gras sont de meilleurs carburants que le glycogène. Pourquoi retrouve-t-on alors des réserves substantielles de glycogène dans les muscles? Pourquoi ne pas créer des réserves de triacylglycérol dans les muscles ou encore acheminer des acides gras aux muscles à partir du tissu adipeux quand le besoin s'en fait sentir?
Afin d'accomplir un effort rapide, les muscles ont besoin d'un carburant facilement accessible. Le fait d'avoir le carburant à l'intérieur des cellules musculaires remplit cette condition.
Il faut que le carburant soit utilisable sans oxygène car l'effort demandé et la quantité d'ATP requise sont trop élevés pour utiliser un carburant qui demanderait d'énormes quantités d'oxygène lors de son utilisation.
La circulation sanguine n'est tout simplement pas adaptée pour acheminer tout cet oxygène dans des muscles qui sont souvent en contraction soutenue pendant plusieurs secondes, une situation qui ne permet pas l'arrivée de sang nouveau.
La circulation sanguine ne peut d'ailleurs pas acheminer les acides gras assez rapidement pour qu’ils constituent des carburants valables en cas d'urgence.
Le glycogène est utilisable sans oxygène (quoi qu'il génère beaucoup moins d'ATP).
Les acides gras ne fournissent aucun ATP sans oxygène.
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BIO-035.11 Les triglycérides peuvent-ils servir à la synthèse de glucose ?
Le glycérol peut être utilisé dans la néoglucogenèse alors que les acides gras ne peuvent pas servir comme substrat pour générer du glucose.
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Lorsque le rapport insuline/glucagon est bas, le foie reçoit une quantité importante d’acides gras en provenance du tissu adipeux. L’excédent d’acétyl-CoA sera transformé en quoi?
Corps cétoniques
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BIO-036.01 Nommez les trois corps cétoniques.
Acétoacétate, hydroxybutyrate et acétone.
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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.
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Deux conditions sont requises pour le déclenchement de la cétogenèse.
- une déficience en insuline
- une augmentation relative ou absolue en glucagon car ces deux hormones affectent le transport des acides gras par la carnitine.
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BIO-036.03 Quel est leur sort métabolique (des corps cétoniques?)
1. Les corps cétoniques sont activés par la coenzyme A dans les tissus périphériques comme le coeur et les muscles squelettiques.
2. Ils sont oxydés en acétyl-CoA (réactions semblables à la B-oxydation
3. L’acétone est excrétée par les poumons ou métabolisée vers le pyruvate
Les corps cétoniques sont préférés aux acides gras libres et au glucose par le coeur et les muscles comme source d’énergie. En état de jeûne prolongé, la production de corps cétoniques permet d’épargner des protéines et du glucose.
