Biochimie : lipides Flashcards
Qu’est-ce qu’un lipide?
- petites molécules peu solubles dans l’eau ou amphipathiques constituées de carbone, d’hydrogène et d’oxygène
- Ont densité inférieure à celle de l’eau
- configuration typique du carbone est -CH2-
- matière grasse des êtres vivants
Énumérez les principaux lipides retrouvés dans l’organisme humain
- Acides gras
- Triacylglycérol
- Phospholipide
- Cholestérol
Rôle des acides gras libres
- source d’énergie pour divers tissus.
- sont 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 lié à chaîne linéaire aliphatique (COOH-CH2- CH2- CH2… CH3).
- En chimie, groupement fonctionnel de l’acide carboxylique (R-CO-) est appelé acyle. (Signifie acide gras lié à une autre molécule)
Structure des triacylglycérols (TG, ou triglycérides)
- formés de 3 acides gras reliés à glycérol (alcool à trois carbones)
- Ils sont insolubles dans l’eau.
Rôle des triacyglycérol (TG, ou triglycérides)
1- mise en réserve des acides gras (graisse).
2- isolant thermique et comme amortisseurs des organes vitaux.
Structure des phospholipides
- Phospholipides les + abondants sont phosphoacylglycérols.
- phosphoacylglycérols sont formée de un glycérol li à deux acides gras et à un phosphate avec charge négative
- Composés azotés s’ajoutent svt sur phosphate –> donne caractère amphiphile (partie hydrophile et partie hydrophobe )
- Svt retrouvé à interface entre lipides-eau
Rôle des phospholipides
- constituant de la surface des lipoprotéines
- forment struct des membranes cellulaires
- fournissent les acides gras pour l’estérification du cholestérol.
- rôle de surfactant dans poumons (une synthèse insuffisante dans les poumons d’un enfant prématuré provoque le syndrome de la détresse respiratoire–> surfact. augmente circulation air)
- Dans membranes, sont réserves de certains acides gras (ex: acide arachidonique)
Rôle du cholestérol
1- élément structural des membranes (++ au cerveau où on forme 30% des lipides de myéline)
2- précurseur de sels biliaires nécessaires à absorption des TG alimentaires et vitamines liposolubles (A,D,E,K)
3- précurseur de certaines hormones stéroïdiennes dont hormones sexuelles et surrénaliennes.
Nommez les principales sources alimentaires pouvant être éventuellement converties en lipides dans l’organisme.
- sucres (polysaccharides)
- protéines
- lipides.
(composés qui peuvent fournir calories)
Indiquez les proportions habituelles des calories ingérées dans une diète normale pour ces sources.
- Sucres: 49%
- Protéines: 16%
- Lipides: 32%
Jeunes hommes –> environ 2800 kcal
Jeunes femmes –> environ 2000 kcal
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 (fournit mm qté calories que glyco, ms moins lourd) est 15% de celle du glycogène (9,3 kcal/g versus 4,1 kcal/g et absence d’eau).
C’est quoi un acide gras
- chaîne hydrocarbonée aliphatique (linéaire ou ramifiée, mais ouverte) possédant fonction carboxylique (-COOH).
- peut être courte (2 à 4 carbones), moyenne (6 à 10 carbones) ou longue (12 à 24 carbones).
- Chz humains, 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.
C’est quoi un acide gras saturé
- acide gras où ya jst liaisons simples. Ex.: palmitate (16 C) et stéarate (18 C).
C’est quoi un acide gras monoinsaturé
- acide gras possédant une double liaison. Ex.: oléate (18 C, 18:1; 9) (-9), un acide gras endogène.
C’est quoi un acide gras polyinsaturé
- Acide gras possédant plusieurs doubles liaisons.
- Peuvent etre cis ou trans ( double liaison est cis qd autres carbones sont du meme coté de laxe et trans qd part et dautre de laxe)
- config cis abaisse point de fusion de la molécule
- Ex.: 18:2; 9,12 : est une description abrégée de la formule de l’acide linoléique. 18: indique le nombre total de carbones 2 : indique le nombre de doubles liaisons 9 et 12 : indiquent la position des doubles liaisons à partir du groupement carboxylique.
ω - 6 ou n - 6: indique la position de la double liaison à partir du dernier carbone en comptant à rebours. Les lettres ω et n sont utilisées pour les mêmes fins.
Explique la diff entre oméga-3 retrouvés dans huiles végétales comme l’huile de lin et celle des huiles de poissons.
- C’est aussi des omega 3, mais moins long et moins insaturé que ceux dans le poisson
chek vid?
Dans quels tissus et dans quels compartiments cellulaires le glucose ingéré est transformé en triacylglycérols?
- Foie et tissu adipeux.
- Cytosol (et mitochondries pour cette transfo: pyruvate -> acétyl-CoA -> citrate).
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 malonyl-CoA (3c) avec un ATP. C’est l’étape limitante.
- malonyl-CoA est combiné avec autre acétyl-CoA par enzyme acide gras synthase. Le NADPH est cofacteur et la réaction libère 1 CO2 de sorte que l’ajout net est de 2 carbones.
**Effectuée sept fois jusqu’à obtention du palmitate à 16 carbones –> libéré du complexe
Par quelle voie métabolique est formée la coenzyme (NADPH) de l’acide gras synthase?
Surtout par la voie des pentoses phosphates.
Nommez la première enzyme de cette voie métabolique responsable de la formation du NADPH
Glucose-6-P-déshydrogénase
Quel est le rôle de cette voie métabolique ?
- Générer du NADPH pour synthèse des lipides et des stéroïdes
**Donc, voie est importante dans foie, adipocytes, glandes mammaires en lactation, les gonades et surrénales. moitié du glucose parvenant au foie et au tissu adipeux est métabolisé par cette voie.
- Générer ribose-5-P pour synthèse des nucléotides puriques et pyrimidiques pour synthèse de ADN et ARN et 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.
Comment est contrôlée la synthèse du palmitate au foie?
- état nutritionnel est principal facteur contrôlant 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
** chek doc
Activité de l’acétyl-CoA carboxylase est influencée par?
- Activée par le citrate.
- Inhibée par les acyl-CoA et glucagon
- 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
Activité de acide gras synthase est induite par quoi?
L’insuline
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 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:
transformation du stéaryl-CoA en oléyl-CoA.
Réaction:
Stéaryl-CoA + O2 + NADPH + H+ Oléyl-CoA NADP+ + 2H2O (18C) (18:1;9)
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 une palmitate synthase.
Nommez deux acides gras que l’organisme est incapable de synthétiser et que l’on doit retrouver dans l’alimentation. (Acides gras essentiels)
- Acide linoléique (18:2; 9, 12) (omega-6) et alpha-linolénique (18:3; 9, 12, 15) (omega-3).
- C’est des acides gras polyinsaturés.
Expliquez pourquoi ces acides gras (Acide linoléique alpha-linolénique) ne peuvent pas être synthétisés par l’organisme.
- Chez humain, désaturases existent seulement pour les carbones 4, 5, 6 et 9 donc pour première moitié de chaîne d’acides gras.
- acide gras synthase produit ++ de l’acide palmitique (acide gras saturé de 16 carbones ) qui peut être allongé par les élongases.
- Donc acides gras omega-3 et omega-6 doivent provenir de alimentation. Par exemple, action de la désaturase 9 sur l’acide stéarique (18 carbones saturés) va produire de l’acide oléique(18:1; 9), un oméga-9.
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.
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 enzyme glycérol kinase.
- Glucose sanguin par l’entremise du dihydroxyacétone phosphate formé par la glycolyse.
Montrez de façon schématique comment s’effectue l’incorporation des acides gras dans les triacylglycérols.
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 –> dépend du régime alimentaire.
Les acides gras sont aussi incorporés dans les phospholipides. Quels sont les constituants des phospholipides nommés lécithines ?
Acides gras (2), glycérol, phosphate et choline.
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.
Expliquez pourquoi.
Les poumons du bébé a besoin du lécithine pour maturer au niveau des alvéoles pour respirer.
- Ya léchitine ds surface tissu-air des alvéole
- Pneumocytes synthétisent léchitine a fin de grossesse, si enfant nait avant –> peut causer prob respiratoire
Décrit les mécanismes de synthèse du cholesterol et de certains produits dérivés
- lors de synthèse de cholesterol dans foie, principale étape est synthèse de mévalonate
Quel est l’intermédiaire commun à la synthèse des acides gras (lipogenèse) et à celle du mévalonate (cholestérogenèse)?
Acétyl-CoA
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.
Quelle 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 mode d’action de médicaments appelés statines couramment utilisés pour traiter l’hypercholestérolémie.
Décrivez les principales caractéristiques physico-chimiques des lipoprotéines suivantes : chylomicrons, VLDL, LDL, HDL.
Quelle classe de lipoprotéines véhicule triacylglycérols et cholestérol d’origine hépatique dans le sang?
VLDL.
C’est quoi nom de enzyme responsable de dégradation des lipoprotéines d’origine hépatique et de celles d’origine intestinale ?
Lipoprotéine lipase (LPL)
Quels sont produits formés par 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).
La quantité de cholestérol est contrôlée dans les tissus extrahépatiques. Décrit cmt qté de cholesterol influence la cholestérogenèse dans ces tissus.
Cause répression au niveau de la synthèse de l’enzyme, l’HMG-CoA réductase.
Décrit influence de la qté de cholestérol sur l’activité de 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.
- qd cholestérol pas immédiatement utilisé, stocké sous forme d’esters, grâce à l’action de l’ACAT.
- esters de cholestérol forment d mini gouttelettes qui sont plus facilement emmagasinables à l’intérieur des cellules que cholestérol libre qui a tendance à s’immiscer dans les membranes.
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.
Décrit synthèse et accumulation des triacylglycérols dans le tissu adipeux en indiquant:
l’origine des acides gras
- Surtout la dégradation des chylomicrons et des VLDL
- aussi de la synthèse dans les adipocytes à partir du glucose (glycolyse, lipogenèse).
Quel mécanisme l’organisme emploie-t-il pour utiliser les réserves de graisses?
- Activation de la lipolyse par activation de la lipase hormonosensible
- produits finaux sont melange d’acides gras et de glycérol.
La dégradation des acides gras exogènes et endogènes a lieu où?
mitochondrie
Quel est le rôle de la carnitine ds processus de dégradation des acides gras exogènes et endogènes ?
- carnitine permet aux acides gras sous forme d’acyl-coa de pénétrer ds mitochondries.
- Elles transportent groupements acyles à travers la membrane interne de la mitochondrie sous forme d’acylcarnitine.
Où et comment les corps cétoniques sont-ils formés?
- formés dans mitochondries du foie.
- Sont formés à partir de acétoacétyl-CoA mitochondrial provenant soit de B - oxydation soit de association de 2 acétyl-CoA.
- De l’acétoacétyl-CoA et d’acétyl- CoA, on forme le HMG-CoA,
- contrairement au cytosol, il n’y a pas de HMG-CoA réductase dans la mitochondrie.
- HMG-CoA est dégradé en acétyl-CoA et en acétoacétate qui va être transformé en hydroxybutyrate par réduction. De l’acétoacétate il y a formation spontanée d’acétone.
