Cours 7 - Métabolisme des lipides Flashcards
Quels sont les principaux types de lipides et leurs
fonctions ?
- Triglycérides : texture, saveur, réserve énergie, absorption des vitamines liposolubles
- Phospholipides: membrane cellulaire
- Stérols : membrane, sels biliaires, hormones stéroïdiennes
Quelles sont les sources d’énergie endogènes ?
- Triglycéride (tissus adipeux) : 140 000 kcal
- Glycogène (foie et muscles) : 1600 + 400 kcal
- Glucose (sang) : 40 kcal
- Protéines (muscles) : 25 000 kcal
Sous quelle forme sont entreposés les lipides ? et pourquoi ?
Sous forme anhydre, à cause de leur hydrophobicité
Pourquoi est-ce que les lipides sont une meilleurs sources d’énergie pour le long terme ?
Car les réserves de glycogène s’épuise après quelques heures seulement
Quelles sont les différences entre les cellules adipeuses blanches et les cellule adipeuses brunes ?
- Blanche : grosse gouttelette de lipide, noyau en périphérie
- Brune : couleur brune causée par l’abondance de mitochondries, petite gouttelette de lipide, sert pour la production de chaleur, présente surtout chez les nouveaux nés (régions cervicales et thoraciques) et les travailleurs du froids.
Par la présence de quoi le tissu adipeux brun est-il caractérisé ?
UCP : uncoupling proteins
Quel est le fonctionnement de la production d’ATP avec des lipides des tissus adipeux blancs ? pour les tissus adipeux bruns ?
• Oxydation nutriments énergétiques -> Phosphorylation
Oxydative -> Production ATP
• Oxydation nutriments énergétiques -> Phosphorylation
Oxydative -> Production chaleur (grâce à UCP). Pas d’ATP
De quoi les sels biliaires sont-ils dérivés ?
Du cholestérol
Par quoi les sels biliaires sont-ils synthétisés ? sécrétés ? où ?
Synthétisés par le foie, sécrétés par la vésicule biliaire dans la lumière intestinale
Quels sont les rôles des sels biliaires ?
Les sels biliaires sont requis pour la digestion et pour
l’absorption des lipides
Comment est-ce que les sels biliaires digèrent les lipides ?
Émulsifie les triacylglycérols : suspendre les lipides dans de l’eau pour permettre l’action des lipase. La présence de la colipase est essentielle pour cette interaction.
À quoi sert la colipase dans la digestion des lipides ?
Crée une surface hydrophobique pour concentrer les lipides
Décrire l’action de la lipase pancréatique.
Une ou deux lipases hydrolysent les chaînes acyles de chaque coté du triglycéride pour former un diacylglycérol, puis un monoacylglycerol. (L’acyle du milieu n’est pas hydrolysée)
Comment se déroule l’absorption des lipides par les cellules intestinales jusqu’à la circulation ?
Les monoglycérides, les acides gras puis les glycérols sont absorbés par l’intestin. Il y a reformation de triglycérides. Des protéines s’associent aux triglycérides pour former les chylomicrons qui sont transférés dans la lympe. Les triglycérides sont ensuite relâches dans le sang à l’endroit désiré.
Pourquoi y a-t-il resynthèse de triglycérides dans les cellules intestinales ?
Car ils sont hydrophobes, donc cela les empêche d’intégrer les vaisseaux sanguins. (Les monoglycérides, les acides gras et les glycérols auraient pu)
Pourquoi les triglycérides circulent-ils dans la lymphe ?
Pour ne pas circuler dans les vaisseaux sanguins et ainsi être distribués aux organes périphériques
De quoi sont composés les lipoprotéines ?
- Une sphère au cœur composé de lipides non polaires (Triglycérides, cholestérol estérifié).
- Surface de lipides polaires et de protéines spécifiques (gaine amphiphile) (Phospholipides, cholestérol libre et apolipoprotéines)
Quelles sortes de liaisons sont présentes dans une lipoprotéine ?
Liaisons non covalentes : ponts H et Van der Waals
Pourquoi les liaisons des lipoprotéines sont-elles faibles ? (non-covalentes)
pour permettre les échanges des constituants :
• Entrer les lipoprotéines plasmatiques
• Entrer les lipoprotéines et les membranes cellulaires
Est-ce que les liaisons des lipoprotéines sont assez fortes pour permettre la séparation des différentes classes de lipoprotéines ?
Oui
Quelles lipoprotéines sont le plus composées de cholestérol libre ?
VLDL, IDL, LDL
Quelles lipoprotéines sont le plus composées d’apoprotéines ?
HDL2, HDL3
Quelles sont les principales apoprotéines de chaque lipoprotéines ?
- Chylomicron : B48, E, C
- VLDL : B100, E, C
- IDL : B100, E
- LDL : B100
- HDL : Al, All
Quelles lipoprotéines sont le plus composées de triglycérides ?
Chylomicrons, VLDL et IDL
Quelles lipoprotéines sont le plus composées de cholestérol esterifié ?
LDL, IDL
Qu’est-ce qui détermine principallement la densité d’une lipoprotéine ?
Sa composition en cholesterol
Quels sont les rôles des lipoprotéines ?
Transport des lipides dans le sang (cholestérol et triglycérides)
De quoi sont formés les chylomicrons ?
Principalement de triglycéride, puis de cholestérol (surtout estérifiés), phospholipides et apoliprotéines (A1, A2, A4 B48)
Où est-ce que les chylomicrons rejoignent-ils la circulation sanguine?
Jonction des veines sous clavières et jugulaires gauches
Nommer les voies métabolique des lipoprotéines.
- Voie exogène (lipides alimentaires)
- Voie endogène (lipides hépatiques)
- Voie du récepteur LDL
- Voie du transport inverse de cholestérol par les HDL
Qu’est-ce que la voie de transport des lipides exogènes ?
Porte d’entrée des lipides alimentaires dans la circulation sanguine
Quels sont les rôles des chylomicrons ? Et endogène ou exogène ?
- Livraison des triglycérides alimentaires aux muscles et au tissu adipeux
- Livraison du cholestérol alimentaire au foie
- Endogène
Qu’est-ce qui hydrolyse les triglycérides des chylomicrons ?
La lipoprotéinelipase des capillaires des tissus périphériques (LPL) hydrolyse 90% des triglycérides du chylomicron en glycerol et acides gras
Que se passe-t-il avec les 10% de chylomicrons restant ?
Formation de chylomicrons résiduels qui seront captés par les hépatocytes (foie) via un récepteur pour l’apolipoprotéine E. Sert pour la livraison du cholestérol alimentaire au foie
Qu’est-ce que la voie de transport des lipides endogènes ?
Distribution des lipides provenant principalement de la biosynthèse
Quel est le rôle des VLDL et IDL ?
Livraison des triglycérides hépatiques (production endogène) aux tissus périphériques pour utilisation par les cellules (muscles et tissu adipeux)
Quel est le rôle des LDL ?
Livraison du cholestérol hépatique (production endogène) aux tissus périphériques pour utilisation par les cellules
Où sont synthétisés les VLDL ?
Foie (85 %) et intestin (10-15%)
De quoi sont formés les VLDL ?
- Cholestérol surtout sous forme estérifié (15%) (biosynthèse (surtout) et alimentation provenant des chylomicrons résiduels endocytés)
- Triglycérides (56%) : biosynthèse à partir de l’excédent d’hydrates de carbone (surtout) et alimentation provenant des chylomicrons résiduels endocytés
- Phospholipides
- Apolipoprotéines : B-100, C2, E
Qu’est-ce qui hydrolyse les triglycérides des VLDL ?
La lipoprotéinelipase (LPL)
Où est-ce que les acides gras issus de l’hydrolyse des triglycérides se dirigent-ils ?
Les AG pénètrent à l’intérieur des cellules musculaires et adipeuse
Qu’est-ce qui est formé à la suite du catabolisme des VLDL ?
Suite à la diminution de son contenu en triglycérides, le VLDL devient une IDL, puis une LDL.
- VLDL (initialement synthétisée au foie) : triglycérides 56%, cholestérol estérifié 15%
- IDL (provenant du catabolisme d’une VLDL) : cholestérol estérifié 34%, Triglycérides 29%
- LDL (provenant du catabolisme d’une IDL) : cholestérol estérifié 48%, Triglycérides 13%
Décrire la voie de récepteur LDL.
Les LDL remplies de cholestérol estérifié, de protéines et d’apoprotéine B100 se lient aux récepteurs à LDL du foie ou autres cellules. Il y a formation d’une cage de clathrine, puis d’une vésicule. Les récepteurs sont recyclés, puis un lysosome intègre l’endosome. Les acides aminés sont réutilisés. Le cholestérol qui ne peut pas être dégradé sera stocké
Une grande quantité de cholestérol dans le foie entraîne plusieurs réactions. Quelles sont-elles ?
- Inhibition de la synthèse des récepteurs à LDL
- Inhibition de la HMG CoA reductase (synthèse de cholestérol)
- Activation de l’entreposage des cholestérols
Quels sont les rôles des HDL ?
L’inverse de celui des LDL : elles transportent le cholestérol des tissus vers le foie et en
favorise l’élimination dans la bile
Les HDL sont donc des ‘‘vidangeurs tissulaires de cholestérol’’
Que cause un taux élevé de LDL sanguin ?
Favorise l’athérosclérose
Que fait le HDL afin de prévenir l’athérosclérose ?
Enlève le cholestérol des plaques athéromateuses et le retourne au foie pour l’éliminer
Qu’est-ce que la lipogenèse ?
Acides gras + Glycérol → Triglycérides
Qu’est-ce que la lipolyse ?
Triglycérides → Acides gras + Glycérol
Où se déroule la lipogenèse ?
Dans les tissus adipeux et le foie
Où se déroule la lipolyse ?
Dans les tissus adipeux et dans le sang
Comment se déroule la lipolyse dans les tissus adipeux ?
Les triglycérides sont transformés en acides gras libres et glycérol grâce à la l’insuline. Les produits sont ensuite envoyés dans le sang. (voir figure p.43)
Comment se déroule la lipolyse dans le sang ?
Les triglycérides provenant des chylomicrons ou des VLDL sont transformés en acides gras libres et glycérol grâce à la lipoprotéine lipase (LPL). (voir figure p.43)
Quels sont les substrats de la lipogenèse dans les tissus adipeux ?
Acyl-CoA (contient AG) et glycérol-3-phosphate (provenant du glucose).
Lors de la synthèse de triglycérides, d’où proviennent LA MAJORITÉ des glycérols ?
D’un produit de la glycolyse ayant un groupement phosphate. Celui-ci est oxydé par la glycerol-3-phosphate déshydrogénase (grâce au NADH) en SN-glycérol 3-phosphate utilisable pour la synthèse.
Pourquoi est-ce que le glycérols n’est pas majoritairement utilisé pour la synthèse de triglycérides ?
Puisque la glycérol kinase qui ajoute un groupement phosphate obligatoire pour la synthèse est peu présente ou inactive.
Décrire la réaction de synthèse des triglycérides.
Un groupement acyle est ajouté sur le glycérol phosphorylé à partir d’un acyl-CoA, puis un deuxième est aussi ajouté. Il y a ensuite hydrolyse du groupement phosphate, puis l’ajout d’un troisième acyle.
Qu’est-ce que la β-oxydation ?
L’oxydation des acides gras pour permettre leur entrées dans la mitochondrie pour se faire dégrader.
Décrire l’activation et l’entrée des acides gras dans la
mitochondrie.
Les AG s’associent à la CoA grâce à de l’ATP pour former l’acyl-CoA (catalysée par l’acyl-CoA synthétase). Celle-ci peut alors traverser la membrane externe de la mitochondrie. L’acyl-CoA s’associe à la carnitine pour former du CoA et acylcarnitine (catalysée par carnitine palmityl transférase). L’acylcarnitine traverse la membrane interne par la carnitine acylcarnitine translocase. Dans la matrice mitochondriale, L’acylcarnitine s’associe au CoA pour former de la carnitine et de l’acyl-CoA (catalysée par carnitine palmityl transférase II). La carnitine retourne dans l’espace inter-membranaire et l’acyl-CoA entre dans la réaction de β-oxydation.
Nommer les étapes de la β-oxydation.
- Déshydrogénation de l’acyl-CoA et production de FADH2
- Hydratation
- Déshydrogénation et production de NADH
- Thiolyse : production d’acétyl-CoA (cycle de Krebs) et d’acyl-CoA avec 2 carbones de moins qu’au départ
- Recommence le cycle avec la nouvelle molécule d’acyl-CoA
Quel est le bilan énergétique général de la β-oxydation ?
- 10 ATP produits pour chaque acyl-CoA (donc 2C)
- 1 FADH2 (1.5 ATP) et 1 NADH (2.5 ATP) pour chaque cycle de β-oxydation. Donc si 18C -> 8 cycles -> 32 ATP
- -2 ATP consommés
Que se passe-t-il lors de la β-oxydation lorsque l’acide gras est insaturé ?
• Les acides gras mono- ou poly-insaturés contiennent
des doubles liaisons, ce qui élimine une étape de déshydrogénation lors du processus de β-oxydation
• Grâce à des isomérases et parfois à des réductases, les intermédiaires produits rejoignent la voie habituelle d’oxydation.
Chez qui retrouve-t-on surtout les acides gras à nombre impair de carbones ?
bactéries et plantes
Quel est le résultat de l’oxydation d’un acide gras à nombre impair de carbones ?
L’oxydation de ces acides gras produit du propionyl-CoA (trois carbones) et de l’acétyl-CoA (deux carbones).
Que devient le propionyl-CoA après l’oxydation d’un acide gras à nombre impair de carbones ?
Le propionylCoA est transformé en succinylCoA, un
intermédiaire du cycle de Krebs. Il servira ultérieurement à la
néoglucogenèse
Où se déroule l’oxydation des acides gras à très longues chaînes ? (C20 et C22)
Dans les péroxysomes (organelle)
Que génère l’oxydation des acides gras à très longues chaînes ? (C20 et C22)
Génère de l’acétylCoA mais aussi du H2O2 qui est détruit par une catalase.
Par quoi est stimulé l’oxydation des acides gras à très longues chaînes ? (C20 et C22)
Stimulée lors d’un régime riche en graisses
Quand s’arrête l’oxydation des acides gras à très longues chaînes ? (C20 et C22)
S’arrête au niveau de l’octanyl CoA (C8) qui va migrer vers la mitochondrie pour poursuivre son oxydation
selon la voie habituelle.
Où se déroule la synthèse des acides gras?
dans le cytosol des
cellules hépatiques, adipeuses, de la glande mammaire, rénales, cérébrales et pulmonaires
Quel est le produit initial de la synthèse des acides gras? le produit final ?
- Initial : Acétyl-CoA
* Final : Palmitate
Pour faire la synthèse des acides gras, l’acétyl-CoA doit sortir de la mitochondrie et rejoindre le cytosol. Comment est-ce que ça se déroule ?
L’acétyl-CoA et l’oxaloacétate régissent ensemble afin de former du citrate. Celui-ci peut traverser les membranes mitochondriale grâce à un antiport d’anion dicarboxylate. Puis il y a le retour de l’oxaloacétate dans la mitochondrie. Chaque tour de cycle consomme 2 ATP et un NADH + H+ est oxydé en NAD+
Qu’est-ce que la sortie du citrate de la mitochondire induit lors de la synthèse des acides gras ?
Activation des dimères d’acétylCoA carboxylase par la polymérisation de ceux-ci.
Dans la biosynthèse des acides gras, que catalyse l’acétylCoA carboxylase ?
La transformation de l’acétyl CoA en malonyl CoA
Qu’est-ce qui régularise l’acétylCoA carboxylase?
La sortie du citrate de la mitochondrie
Quel est le rôle de la synthase des acides gras ?
Lorsque polymérisée (dimère) sert du support pour la synthèse d’une chaîne d’acide gras grâce à 2 molécule de NADPH + H+.
Décrire la réaction de synthèse des acides gras.
L’acétylCoA est transformé en malonylCoA grâce à l’acétylCoA carboxylase. Le groupement malonyl est ajouté à la deuxième branche du dimère synthase des acides gras. Un groupement acétyle (provenant de l’acétylCoA) est ajouté sur la première branche. La molécule subi ensuite une décarbooxilation, puis une réduction par le NADPH + H+. Par la suite, elle est hydrolysée, puis une deuxième réduction au NADPH + H+. Ainsi, une chaîne de carbone est formée sur la deuxième branche, qui est transférée sur la première. Le cycle recommence 7 fois afin de former une molécule de palmitate.
Quelles sont les différences entre le NADPH et le NADH ?
• NADPH : impliqué dans les réactions anaboliques (synthèse des acides graset cholestérogenèse). Surtout cytosolique
• NADP : Impliqué dans les réactions cataboliques (glycolyse, cycle Krebs et ß-oxydation). Surtout mitochondrial et utilisé pour la production
d’ATP
Quel est le produit final de réaction de synthèse des acides gras ?
Palmitate (16C)
Quelle est la destinée de la molécule de palmitate synthétisée ?
- Estérification (cholestérol estérifié ou triglycéride)
- Élongation (AG > 16C)
- Désaturation (ajout du lien double)
Où se déroule l’élongation du palmitate ?
Dans la mitochondrie et dans le réticulum endoplasmique.
Quelles enzymes font l’élongation du palmitate ?
Des élongases
Que font les élongases sur les molécules de palmitate ?
Ces enzymes ajoutent successivement des unités acétyles pour former des acides gras à longues chaînes (C18 à C24).
Où se déroule la désaturation des acides gras ?
Reticulum endoplasmique
Quelles enzymes déssaturent les acides gras ?
Les désaturases terminales : Δ4, Δ5, Δ6 et Δ9
Pourquoi Les animaux ne peuvent-ils pas produire l’acide linoléique (ω6, 18:2 Δ9,12) et l’acide alpha linolénique (ω3, 18:3 Δ9,12,15) ? (deux acides gras essentiels)
Car ne possèdent pas les désaturases nécessaires (Δ12 et Δ15)
Que régularise l’acétylCoA carboxylase ?
La synthèse d’acides gras
Qu’est-ce qui régularise l’acétylCoA carboxylase ?
- Activation : prise de nourriture (insuline et citrate),
- Inhibition : jeûne (glucagon, adrénaline), carence en insuline (diabète type I), régime riche en lipides (augmentation acylCoA)
Qu’est-ce que la cétogenèse ?
Synthèse de corps cétoniques à partir de l’acétylCoA
Où se déroule la cétogenèse ?
Mitochondrie du foie
Nommer 3 corps cétonique
- Acétoacétate
- Acétone
- ß-hydroxybutyrate
Où sont déversés les corps cétoniques ?
Les corps cétoniques sont déversés dans le sang
À quoi servent les corps cétonique ?
Ils servent de substrat énergétique
Dans quelle situation sont produits les corps cétoniques ?
Les corps cétoniques sont produits en situation de jeûne, ou chez les personnes atteintes de diabète de type 1
Quel est le bilan énergétique de la cétogenèse ?
- Production des corps cétoniques: 24 ATP
* L’oxydation des corps cétoniques: 21 ATP
Décrire la réaction complète de la cétogenèse
- Deux acétylCoA se lie en acétoacétyl grâce à la thiolase.
- L’acétoacétyl se lie avec un troisième acétylCoA formant le HMG CoA grâce à la HMG-CoA synthase
- Un acétylCoA est retiré pour formé l’acétoacétate
- Ensuite, dans les mitochondries hépatiques l’acétoacétate est réduis grâce au NADH en ß-hydroxybutyrate. Ou bien l’acétoacétate reste sous cette forme ou bien se transforme en acétone dans le sang
Lors de le cétogenèse, qu’est-ce qui détermine que l’acétoacétate se transformera en ß-hydroxybutyrate ou en acétone/acétoacétate ?
C’est la concentration en NADH et en NAD+.
• Si NADH augmente, le ß-hydroxybutyrate augmente car le cycle de krebs est congestionné.
• Si le NAD+ augmente, augmentation de la production d’acétone ou d’acétoacétate.
Dans quoi son également impliqués les corps cétoniques ?
Ils sont aussi impliqués dans le diabète, l’obésité et l’épilepsie.
Leur concentration varie considérablement et ces produits peuvent même entraîner la mort par
cétoacidose
Vrai ou faux, la cholestérogenèse contribue à un peu plus de la moitié du cholestérol de l’organisme. Le reste provient de l’alimentation.
Vrai
Quels sont les deux principaux organes qui synthétisent le cholestérol ? Où se déroule la cholestérogenèse dans la cellule ?
Foie (10%) et Intestin (10%)
Dans le RE et le cytosol
Quelle enzyme régule la cholestérogenèse ?
HMGCoA reductase (étape limitante)
Décrire brièvement les étapes de la cholestérogenèse .
- L’acétylCoA -> HMG-CoA
- HMG-CoA -> Mevalonate (étape limitante HMGCoA reductase)
- Mevalonate -> squalène
- squalène -> cholestérol
La HMG-CoA est activée lorsqu’elle est phosphorylée ou déphosphorylée ?
Déphosphorylée
Expliquer l’inhibition de la HMG-CoA.
- Lorsqu’il y a une grande quantité de cholestérol, cela cause l’inhibition de la HMG-CoA par la phosphoryation.
- Le glucagon, par la production d’AMPc, permet d’inhiber les protéines phosphatases. Il y a 2 effets à cela : 1) la HMG-CoA réductase sera moins déphosphorylée, donc moins active. 2) Cela active la réductase kinase kinase qui active la réductase kinase (active lorsque phosphorylée) qui ira phosphoryler la HMG-CoA réductase (inactive lorsque phosphorylée)
« Tabarnak, de tabarnak, de tabarnak ! » - Elvis Graton
Expliquer l’activation de la HMG-CoA.
L’insuline active les protéines phosphatases. Il y a deux effets à cela :
1) La HMG-CoA sera plus déphosphorylée, donc plus active
2) Les protéines phosphatases inactivent les réductase kinases (inactif par la déphosphorylation). La HMG-CoA est ainsi moins phosphorylée (donc plus active) par les réductases kinases.
Questions ? Commentaires ?
L’étude est la plus solide nourriture de l’esprit, c’est la source de ses plus belles lumières.
