M5S5.2 Métabolisme des acides gras et des lipides Flashcards
• Connaître l’utilisation des acides gras, leur synthèse et leurs rôles • Expliquer leur stockage et leur distribution • Faire de même pour le cholestérol
Que comprend la dénomination glycérolipide ? Quel est son précurseur ?
- les triglycérides et
- les glycérophospholipides.
L’acide phosphatidique est le précurseur commun de la biosynthèse de tous les glycérolipides.
Par quoi commence la synthèse de l’acide phosphatidique ?
Le glycérol et les acides gras doivent d’abord être activés.
Les AG sont activés en acylCoA par l’acylCoA synthétase, comme pour la β-oxydation.
Cependant, la réaction a lieu dans le cytoplasme et non lors du passage dans la mitochondrie.
Le glycérol est activé par phosphorylation. Le mécanisme est différent selon le type cellulaire.
Comment est activé le glycérol dans le tissu adipeux ?
Le glycérol 3-phosphate est produit par réduction de la dihydroxyacétone-phosphate ( DHAP provenant de la glycolyse) catalysée par la glycérol-3-phosphate déshydrogénase.
Comment est activé le glycérol dans le foie, les entérocytes et la glande mammaire pour la lipogenèse ?
En glycérol 3 P directement par phosphorylation par la glycérol kinase.
Que devient le glycérol-3-P dans la voie de la lipogenèse ? Où à lieu cette réaction ?
Le glycérol-3-P réagit avec un acylCoA pour former un monoacylglycérol-P, puis avec un deuxième acylCoA, pour former l’acide phosphatidique ou diacylglycérol-3P.
Les deux réactions sont catalysées par des acyltransférases.
Les deux enzymes sont situées dans la membrane du réticulum endoplasmique lisse (REL), mais les réactions ont lieu dans le cytoplasme.
L’acide phosphatique peut servir à la formation des triglycérides ou à celle des glycérophospholipides
Dans quels organes à lieu la biosynthèse de triglycérides ou lipogenèse ? Quelles enzymes sont nécessaires ?
Dans quelle partie de la cellule ?
Elle a lieu essentiellement dans le foie, le tissu adipeux, la glande mammaire en lactation et les entérocytes.
Elle nécessite l’intervention d’une phosphatase qui permet l’élimination du phosphate du diacylglycérol -3P, suivie du transfert du dernier groupement acyl par la diacylglycérol acyltransférase.
Ces enzymes se trouvent également dans la membrane du réticulum endoplasmique lisse (REL).
Les triglycérides formés sont libérés soit dans le cytosol où ils forment une gouttelette lipidique de réserve (adipocyte), soit dans la lumière du REL (entérocyte, hépatocyte).
Dans ce dernier cas, le diacylglycérol est intégré dans la membrane au cours de la réaction, puis le triglycéride formé est libéré dans la lumière du REL.
Par quoi est stimulé la biosynthèse des triglycérides ?
Par l’abondance d’acides gras liée à une abondance de substrats énergétiques d’origine alimentaire.
Elle est également favorisée par l’insuline, surtout au niveau adipocytaire.
De quoi dépend l’utilisation faites de triglycérides ?
De l’organe qui les produit.
Dans l’hépatocyte et l’entérocyte, ils sont incorporés dans une lipoprotéine (VLDL ou chylomicron) pour être transportés dans le sang.
Dans l’adipocyte, ils sont stockés dans de grandes gouttelettes (ou globules) lipidiques.
Dans une cellule de la glande mammaire, ils sont exportés dans le lait.
Comment est synthétisé la phosphatidyléthanolamine ?
Elle est similaire à celle de la lécithine, en remplaçant la CDP-choline par la CDP-éthanolamine.
Structure de l’éthanolamine : NH2-CH2-CH2OH
Qu’est ce que les glycérophospholipides ? Où a lieu leur biosynthèse ? Quel est le glycérophospholipide le plus abondant ?
Ce sont des constituants importants des membranes biologiques.
Ce sont également des molécules intervenant dans la transmission des signaux intracellulaires (inositol triphosphate ou IP3) et entrant dans la composition de la bile et des surfactants pulmonaires.
La biosynthèse des glycérophospholipides a lieu dans toutes les cellules, au niveau de la membrane du réticulum endoplasmique lisse.
La lécithine, ou phosphatidylcholine, est le glycérophospholipide le plus abondant.
Comment est synthétisé la phosphatidylcholine ?
La choline est d’abord phosphorylée par une kinase, puis activée en CDP-choline par condensation avec une molécule de CTP (cytidine triphosphate, formée à partir de la cytosine) grâce à l’intervention d’une transférase.
L’acide phosphatidique est déphosphorylé par une phosphatase comme pour la synthèse des triglycérides.
Enfin, une choline transférase catalyse le transfert de la phosphocholine du CDP-choline sur le diacylglycérol.
Comment est synthétisé le phosphatidylinositol ?
Dans ce cas, c’est l’acide phosphatidique qui est activé par condensation avec une molécule de CTP catalysée par une transférase.
Ensuite, une molécule d’inositol est transférée sur l’acide phosphatidique, à la place du CDP, par la phosphatidylinositol synthase.
Comment est synthétisé la phosphatidylsérine ?
Elle est obtenue à partir de la phosphatidyléthanolamine, par un échange entre la sérine et l’éthanolamine catalysé par une transférase.
Dans quel but sont catabolisé les triglycérides ?
Ils sont dégradés:
- au cours de la digestion pour permettre leur absorption,
- lors de leur transport plasmatique par les lipoprotéines pour leur distribution aux cellules utilisatrices,
- et au niveau intracellulaire pour leur utilisation métabolique.
Où et par quel liquide sont digérés les glycérolipides ? Que permettent ils ?
Les triglycérides alimentaires sont digérés essentiellement au niveau de l’intestin grêle grâce à l’action combinée des sels biliaires et du suc pancréatique.
Les sels biliaires (dérivés du cholestérol) permettent l’émulsion des lipides, ce qui rend les molécules lipidiques plus accessibles aux enzymes lipolytiques.
Par quelle enzymes sont digérés les Glycérolipides ? Que deviennent les produits de la réaction ?
Les liaisons esters des triglycérides sont hydrolysées (nécessite de l’H2O) essentiellement par la lipase pancréatique qui agit préférentiellement sur les liaisons portées par les carbones 1 et 3 du glycérol.
Les acides gras et le 2-monoacylglycérol formés sont incorporés dans des micelles et peuvent être absorbés par les entérocytes.
Les glycérophospholipides sont hydrolysés par un ensemble de phospholipases pancréatiques, aboutissant à la formation d’acides gras, de glycérol, d’acide phosphorique et de molécules substituées (choline, inositol, éthanolamine et sérine).
Que deviennent les glycérolipides une fois dans le plasma pour être transportés (Lipolyse) ?
Les triglycérides sont hydrolysés au niveau vasculaire, lorsqu’ils sont transportés par des lipoprotéines.
Cette hydrolyse est catalysée par la lipoprotéine lipase (LPL), une enzyme qui se trouve dans le système vasculaire, au niveau des cellules endothéliales des capillaires.
Qu’est ce que la LPL? Où la retrouve t-on ? Comment est elle activée ? Que deviennent les produits de la réaction ?
La LPL (lipoprotéine lipase) est présente principalement au niveau du tissu adipeux et des muscles striés.
La LPL agit surtout sur les lipoprotéines riches en triglycérides : chylomicrons et VLDL.
Elle est activée par une apoprotéine (ApoC-II).
La LPL hydrolyse les triglycérides en acides gras et 2-monoacylglycérol (comme la lipase pancréatique).
Les produits de la réaction sont absorbés par le tissu (grâce à l’intervention de l’albumine) et le monoglycéride est hydrolysé sous l’action d’une lipase cellulaire.
Les acides gras sont utilisés par la cellule et le glycérol rejoint le foie via la circulation sanguine.
Comment a lieu l’hydrolyse des lipides pour les cellules utilisatrices ?
L’hydrolyse des triglycérides peut avoir lieu au niveau cellulaire et elle est particulièrement active dans les adipocytes.
Elle est catalysée par une lipase hormonosensible qui provoque l’hydrolyse d’une première liaison ester en position 1 ou 3.
Le diacylglycérol obtenu peut ensuite être dégradé par une diacylglycérol lipase, puis par une monoacylglycérol lipase.
On obtient finalement une molécule de glycérol et trois acides gras.
Où et comment à lieu l’hydrolyse des phospholipides par les cellules utilisatrices ? Le phosphatidylinositol ?
Les phospholipides sont dégradés par des phospholipases intracellulaires.
Les produits de l’hydrolyse servent au catabolisme ou à la formation de molécules-signal.
Le phosphatidylinositol peut être hydrolysé par la phospholipase C, ce qui libère du diacylglycérol et de l’inositol triphosphate (IP3).
Ces deux molécules sont des messagers intracellulaires qui transmettent un message hormonal (adrénaline par exemple).
Comment est régulé le métabolisme des glycérolipides ?
Le métabolisme des acides gras et des triglycérides est déterminé par l’abondance de substrats énergétiques.
- par l’intermédiaire de la glycolyse
- hormonale
En quoi consiste la régulation du métabolisme des glycérolipides par l’intermédiaire de la glycolyse ?
En cas de glycémie élevée, la glycolyse est très active dans les adipocytes.
La lipogenèse peut alors s’effectuer à partir de glycérol-3-phosphate provenant de la dihydroxyacétone-3-phosphate produite par la glycolyse et d’acides gras libres.
Lorsque la glycémie diminue, la vitesse de la lipogenèse diminue par manque de dihydroxyacétone-3-P.
C’est alors la lipolyse qui prédomine.
Quelles hormones stimulent la lipolyse ? Quels sont les mécanismes en jeux ?
La lipolyse est enclenchée dans le tissu adipeux par les hormones qui témoignent d’un état de pénurie de l’organisme : le glucagon et l’adrénaline (hormone du stress).
Ces deux hormones activent la lipolyse par élévation du taux d’AMPc, ce qui permet l’activation de la lipase hormonosensible par phosphorylation.
Les hormones thyroïdiennes et le cortisol activent également la lipolyse en activant la biosynthèse des enzymes de la lipolyse.
Quelle hormone inhibe la lipolyse ? Quels sont les mécanismes en jeux ?
L’insuline est la seule hormone qui stimule la biosynthèse des triglycérides.
Elle agit en abaissant la concentration en AMPc dans les adipocytes.
La lipase hormonosensible n’est alors plus activée, ce qui inhibe la lipolyse.
L’insuline induit également la synthèse de la lipoprotéine lipase qui libère les constituants des triglycérides provenant des chylomicrons et des VLDL et stimule la capture du glucose par les adipocytes (GLUT4).
L’entrée de ces substrats dans la cellule stimule la lipogenèse.
L’insuline active également la glycérol-3-P acyltransférase et la phosphatase dans le foie et le tissu adipeux (enzymes de la lipogenèse).
Qu’est ce que le cholestérol ? Comment est il transporté et d’où vient il ? Quels sont ses rôles ?
C’ est un alcool apparenté aux lipides qui assure des fonctions essentielles :
· constituant des membranes cellulaires ;
· précurseur des hormones stéroïdiennes, des sels biliaires et de la vitamine D.
Il est transporté dans le sang sous forme libre ou estérifiée, toujours associé aux lipoprotéines.
La grande majorité du cholestérol est d’origine endogène
Comment et où est biosynthétisé le cholestérol ? Dans quel partie de la cellule ?
La plupart des cellules de l’organisme sont capables de le synthétiser, mais le foie est le principal producteur.
Il appartient au groupe des stéroïdes et comprend 27 atomes de carbone qui proviennent tous de l’acétylCoA.
La synthèse du cholestérol a lieu dans le cytosol et le réticulum endoplasmique, à partir de l’acétylCoA provenant du catabolisme des glucides et des acides gras.
L’acétylCoA sort de la mitochondrie par la navette citrate-malate-pyruvate, comme pour la biosynthèse des acides gras.
Quelles sont les 4 étapes de synthèse du cholestérol ?
· formation du mévalonate ;
· formation des unités isopréniques ;
· formation du squalène ;
· formation du cholestérol.
Mnémotechnique synthèse du cholestérol :
AAH = AcétylCoA, AcétoacétylCoA, HMGCoA
Me = Mévalonate
Please ! = 5-Pyrophosphomévalonate
It is = isopentenylpyrophosphate
Difficult ! = Diméthylallyl pyrophosphate
Go = Géranylpyrophosphate
Far = Fanésylpyrophosphate
and Study = Squalène
Enoying = 2,3 Epoxysqualène
Livers = Lanostérol
Cholestérol
Comment est formé le mévalonate lors de la synthèse du cholestérol ?
Elle débute comme la cétogenèse, jusqu’à formation du HMG-CoA (β-hydroxy-β-méthylglutaryl-CoA), mais les réactions ont lieu dans le cytoplasme.
Les deux réactions sont catalysées par la cétothiolase et l’HMG-CoAsynthase.
La HMG-CoA réductase catalyse ensuite la formation de mévalonate.
Cette enzyme est une protéine membranaire du réticulum endoplasmique lisse, elle est du côté cytoplasmique et la réaction a lieu dans le cytoplasme.
Le mévalonate contient six atomes de carbone.
