BIO / PHY - CATABOLISME DES AG - MODULE 4

Question 1

Justifier le nom de cette voie métabolique, la « béta oxydation »

Answer 1

La “β-oxydation” tire son nom de la position du carbone spécifique, appelé carbone β, où se produit l’oxydation des acides gras lors de leur dégradation.

Question 2

Citer sa localisation cellulaire

Answer 2

Mitochondrie de nombreux tissus sauf les cellules incapables de cataboliser les AG (les cellules glucodépendantes) : hématies & neurones

Question 3

Préciser son rôle

Answer 3

le catabolisme des acides gras permet la formation d’acétyl-CoA et de coenzymes réduits, qui pourront ensuite fournir de l’ATP dans les tissus consommateurs. L’acétyl-CoA peut également permettre la cétogenèse dans le foie.

Question 4

Citer des cellules qui utilisent particulièrement cette voie métabolique, et celles qui ne peuvent
l’utiliser

Answer 4

muscles striés et lisses, coeur, foie, estomac, rein, intestin grêle,

les cellules incapables de cataboliser les AG (les cellules glucodépendantes) : hématies & neurones

Question 5

Présenter les différentes origines des acides gras oxydés (acides gras sous forme estérifiée ou non
estérifiée durant leur transport)

Answer 5

Lipoprotéines
-> Chylomicrons
-> VLDL

Albumine

Question 6

Préciser leur biodisponibilité pour la cellule consommatrice

Answer 6

La biodisponibilité des acides gras transportés sous forme de TG au sein des lipoprotéines est rendue possible par la présence, au niveau des capillaires sanguins des tissus consommateurs, d’une enzyme, la lipoprotéine lipase (LPL).
Lorsque ces lipoprotéines viennent au contact de la LPL, elles subissent une hydrolyse de leurs TG, ce qui libère les acides gras, alors disponibles pour les cellules.

Question 7

Mettre en évidence les rôles des molécules suivantes : albumine, lipoprotéines (VLDL et
chylomicrons), LPL (lipoprotéine lipase)

Answer 7

Lipoprotéines :transporte les acides gras sous
forme de TG
-> Chylomicrons : transporte les acides gras
exogènes, origine intestin
-> VLDL : transporte les acides gras
endogènes, origine foie
Lorsque ces lipoprotéines viennent au contact de la LPL, elles subissent une hydrolyse de leurs TG, ce qui libère les acides gras, alors disponibles pour les cellules.

Albumine : transporte les acides gras issus
de la lipolyse du tissu adipeux

Question 8

Ecrire la réaction d’activation d’un acide gras en acylCoA, citer le nom de l’enzyme

Answer 8

AG + Coa-SH + ATP -> acylcoa synthétase -> acylcoa + AMP + PPi

Question 9

Justifier pourquoi la réaction d’activation d’un acide gras consomme 2 ATP, qui seront donc à déduire
lors du bilan énergétique final

Answer 9

1 ATP pour la réaction + 1 ATP pour dégrader PPi

Question 10

Schématiser le transport de l’acylCoA à travers la membrane mitochondriale avec la carnitine

Answer 10

à faire

Question 11

Ecrire les 4 réactions d’un cycle de la beta oxydation, citer le nom des enzymes et nommer les
molécules

Answer 11

à faire

Question 12

Décrire ce qu’il se passe durant un tour d’hélice

Answer 12

L’acylCoA est dégradé par un cycle récurrent de 4 réactions. A chaque cycle :
* l’acylCoA perd 2 atomes de carbones ;
* un acétyl-CoA est produit ;
* il y a libération de 2 coenzymes réduits, NADH, H+ et FADH2.

Question 13

Calculer le nombre de tour en fonction de la chaîne carbonée de l’acide gras oxydé

Answer 13

nb de tour = (N/2 - 1)

Question 14

Calculer le nombre d’acétylCoA libérés en fonction de la chaîne carbonée de l’acide gras oxydé

Answer 14

AcétylCoa = (n/2)

Question 15

Expliquer pourquoi lors du dernier tout, la réaction 4 libère 2 acétylCoA

Answer 15

Étant donné que l’acide gras est déjà fragmenté en acétyl-CoA, la réaction 4 de la β-oxydation conduit à la formation de deux molécules d’acétyl-CoA

Question 16

Identifier les étapes qui produisent des coenzymes réduits NADH, H+ et FADH2

Answer 16

oxydation de l’acylCoA et réduction du coenzyme FAD
oxydation de la fonction alcool et réduction du coenzyme NAD+

Question 17

Ecrire le bilan chimique de la beta oxydation pour un acylCoA

Answer 17

AcylCoa + Coash + FAD + NAD+ + H20 -> Acylcoa(n-2) + AcétylCoa + FADH2 + NADH,H+

Question 18

Calculer et justifier de façon détaillée le bilan énergétique de la beta oxydation pour un acide gras
saturé donné

Answer 18

Chaque acétylCoA libéré par tour d’hélice est ensuite oxydé dans le cycle de Krebs. A chaque tour d’hélice on a :
* 1 acétylCoA libéré qui forme 12 ATP dans le cycle de Krebs + phosphorylation oxydative des chaînes respiratoires (voir justification dans le cours sur le cycle de Krebs) ;
* 1 FADH2, coenzyme réduit, qui lors de sa réoxydation dans les chaînes respiratoires mitochondriales produit 2 ATP ;
* 1 NADH,H+, coenzyme réduit, qui lors de sa réoxydation dans les chaînes respiratoires mitochondriales produit 3 ATP.

Question 19

Calculer et justifier de façon détaillée le bilan énergétique de la beta oxydation pour un acide gras
insaturé donné

Answer 19

Pour chaque insaturation, la réaction 1 (FAD) ne se fait pas donc 6 ATP en moins (3 FADH2 x 2)

Question 20

Expliquer simplement le lien entre le catabolisme des acides gras et leur biosynthèse, et la régulation
parallèle de ces deux voies métaboliques (après le cours sur la biosynthèse des acides gras).

Answer 20

Le catabolisme des acides gras, où les acides gras sont dégradés en acétyl-CoA, et la biosynthèse des acides gras, où l’acétyl-CoA est utilisé pour produire des acides gras, sont des processus métaboliques opposés mais étroitement liés. Leur régulation est coordonnée pour répondre aux besoins énergétiques et métaboliques de l’organisme. Par exemple, lorsque les niveaux d’acides gras sont élevés, la biosynthèse est inhibée tandis que le catabolisme est stimulé, et vice versa lorsque les niveaux sont faibles. Cette coordination permet de maintenir l’équilibre énergétique.