Métabolisme des lipides Flashcards
Made by: Olivier Nguyen Reviewed by: - Tian Ren Chu (réviseur 1) - Paola Cura (réviseur 2)
Les lipides sont une famille complexe de molécules hydrophobes. Pourquoi sont-elles souvent bipolaires?
Parce qu’elles sont souvent associées à une fonction hydrophile, c’est-à-dire jumelée avec un composé hydrophile, comme l’acide carboxylique et les glucides.
Les lipides servent de réserve d’énergie sous forme de triglycérides dans les tissus adipeux. Est-ce vrai que leur rendement OXYDATIF est tout de même inférieur à celui des glucides?
Faux!
Les triglycérides ont un meilleur rendement oxydatif que les glucides. En effet, ils produisent environ 9kcal/g; les glucides, seulement 4kcal/g.
Quels sont les composants lipidiques dans les membranes cellulaires?
-Phospholipides
Phosphatidylcholine (PC), Phosphatidyléthanolamine (PE), Phosphatidylsérine (PS), Phosphatidylinositol (PI)
-Sphingolipides (Céramide et Sphingomyéline)
-Cholestérol (pour diminuer la fluidité et augmenter la rigidité de celle-ci)
Les lipides sont des précurseurs de quel type d’hormones?
Hormones stéroïdiennes
(Dérivées du cholestérol)
Les lipides sont apportés par l’alimentation ou sont synthétisés par l’organisme pour entreposer l’excès d’énergie. Toutefois, il y a 2 lipides qui ne peuvent pas être produits façon endogène qu’on considère essentiels dans notre alimentation. Lesquels sont-ils?
- Acide linoléique (oméga-6)
- Acide linolénique (oméga-3)
** Qu’on avait pris pour la vitamine F ;)
Quelle est la différence entre les acides gras saturés et insaturés?
Acides gras saturés: 0 double liaison dans la chaîne aliphatique (les carbones sont saturés en hydrogène)
Acide gras monoinsaturés: 1 double liaison dans la chaîne aliphatique
Acide gras polyinsaturés: >1 double liaison dans la chaîne aliphatique
Quelles sont les deux conformations possibles chez les acides gras insaturés? Lequel est le plus dangereux à consommer en excès?
Les conformations trans et cis
La conformation trans est plus dangereuse, car elle expose moins facilement la double liaison pour qu’on puisse la couper, contrairement à la conformation cis qui l’expose facilement grâce à sa forme en ““L””.
Ainsi, les acides gras trans seraient associés à des maladies cardiovasculaires.
BONUS. En vous fiant à la nomenclature normalisée, à quoi ressemblerait la structure d’un acide gras C18:2 (3,9)
Acide gras de 18 carbones polyinsaturé avec deux doubles liaisons en position 3 et 9
BONUS. En vous fiant à la nomenclature normalisée, à quoi ressemblerait la structure d’un acide gras C16:0.
Un acide gras saturé de 16 carbones
ou Acide palmitique
ou Acide hexadécanoïque
BONUS. En vous fiant à la numérotation oméga, à quoi ressemblerait la structure d’un acide gras oméga-3
Dans la numérotation oméga, oméga désigne le dernier carbone de la chaîne tandis que les premiers carbones de la chaîne se donnent le nom suivant respectivement (alpha, beta, gamma, sigma,…)
Ainsi, un oméga-3 est un acide gras dont la première liaison double est à 3 carbones du dernier carbone (omega)
Entre les omega-3 et les omega-6, lesquels sont ceux qui préviennent les maladies cardiovasculaires?
Les omega-3 préviennent le développement de maladies cardiovasculaires, l’asthme, les thromboses et les arthrites.
Les omega-6 sont pro-inflammatoires et ils favorisent l’agrégation et la vasoconstriction, augmentant ainsi les risques mentionnés précédemment.
Quelle est la structure et la fonction des triglycérides/triacylglycérols?
Triples esters d’acides gras avec du glycérol
Réserve d’énergie par excellence et entreposés dans les tissus adipeux
Quelle est la structure générale d’un glycérophospholipide/phospholipide?
Glycérol: 3 carbones
C1: Acide gras saturé de 16-18C
C2: Acide gras insaturé de 16-18C
C3: Groupement phosphate souvent lié à d’autres molécules
Donc, c’est une molécule amphipatique, c-à-d avec une tête polaire (glycérol & phosphate) avec un corps hydrophobe (chaines aliphatiques)
Quelle est la fonction du phosphatidylcholine (PC) /lécithine?
- Principal constituant de la membrane cellulaire
- Important constituant de la bile (Bon émulsifiant)
*Retrouvé en abondance dans les jaunes d’oeuf
Quelle est la fonction de la phosphatidyléthanolamine (PE) (catégorie des céphalines)?
2e phospholipide en abondance dans les membranes cellulaires
Quelle est la fonction de la phosphatidylsérine (PS) (de la catégorie des céphalines)?
- Uniquement retrouvée dans la couche interne des membranes des cellules viables
- Si retrouvé à l’extérieur, initie le signal d’apoptose de la cellule
Quelle est la fonction du phosphatidylinositol (PI)?
- Abondant dans la couche interne des membranes
- Si il est phosphorylé, il devient un phosphoinositide qui permet de distinguer les compartiments par les cellules
- Impliqué aussi dans la signalisation cellulaire (clivé par phospholipase C en DAG et IP3 qui induit l’ouverture de canaux Ca+2)
Les sphingolipides sont des dérivés d’acides gras liés à quoi?
Sphingosine (alcool aminé de 18 carbones)
La sphingomyéline fait partie des sphingolipides. Quelle est sa structure et sa/ses fonction(s)?
Céramide (type de sphingolipide) + Phosphocholine
Fonctions:
- Constituant majeur des membranes cellulaires
- Rôle dans la signalisation neuronale (formant les gaines de myéline)
(où Céramide = Sphingosine + Acide gras)
Comment est-ce que les terpénoïdes sont formés?
Ils sont formés par la condensation de plusieurs unités d’isoprènes. Celles-ci peuvent aussi former des cycles.
Les terpènes ont des dérivés qui sont importants dans l’organisme. Nommez-en trois.
Vitamines liposolubles A, E, K
Squalène (précurseur du cholestérol)
Le cholestérol est le stérol le plus abondant dans la graisse animale. De quelles molécules en est-il le précurseur (3)?
- Sels biliaires
- Hormones stéroïdiennes
- Vitamine D
À partir de quelle molécule les prostaglandines (PGH2) et les leucotriènes sont-ils produits?
L’acide arachidonique (omega-6) des phospholipides membranaires
** l’acide arachidonique est produite par l’action de la phospholipase A2, qui le libère des phospholipides membranaires
Quelle enzyme transforme l’acide arachidonique en prostaglandine? Nommer 2 fonctions des prostaglandines.
Cyclooxygénase (COX)
Fonctions (choisir 2 parmi elles):
- Inflammation, douleur
- Vasodilatation/Anti-agrégation
- Vasoconstriction/Agrégat de plaquettes
- Cycle du sommeil
- Déclenchement accouchements
** Il existe un equiilibre entre les différents types de PG, qui ont des effets parfois contraires
Quelle enzyme transforme l’acide arachidonique en leucotriène? Nommer 2 fonctions des leucotriènes.
5-lipoxygénase
Fonctions (choisir 2 parmi elles):
- Bronchoconstriction (cela explique que les leucotriènes soient la cible des traitements contre l’asthme)
- Inflammation
- Chimiotactisme
- Perméabilité vasculaire
Quel est l’effet sur le cholestérol à digérer si on inhibe la réabsorption de sels biliaires avec de la cholestyramine?
On va perdre davantage (que les 5% perdus normalement) de sels biliaires dans les selles, et cela va diminuer le cholestérol qui sera émulsifié dans le tube digestif .
Nommer les trois enzymes servant à digérer les lipides dans l’intestin.
1-Lipase pancréatique & co-lipase (Hydrolyse triglycérides en diacylglycérols, monoacylglycérol et acides gras libres)
2-Phospholipase A2 (Hydrolyse phospholipides) (*BONUS: Libère aussi l’acide arachidonique -> voir synthèse prostaglandines et leucotriènes)
3-Cholestérol ester-hydrolase (Hydrolyse les esters de cholestérol)
Quel est le produit majeur de la digestion des triacylglycérols/triglycérides?
2-monoacylglycérol (à environ 72%)
BONUS. Au moins 95% des lipides alimentaires sont absorbés dans le tube digestif. Si on en absorbait moins, quelle en serait la conséquence?
Diarrhée
Dans la circulation sanguine, comment les acides gras libres ainsi que les triglycérides (acides gras aussi) et le cholestérol sont-ils respectivement transportés?
Les acides gras libres sont transportés dans le sang avec l’albumine.
Les triglycérides (dans les chylomicrons) et le cholestérol sont transportés dans le sang par des lipoprotéines.
Quels organes sont capables de faire de la lipogénèse et où se fait-elle dans la cellule?
Plusieurs tissus sont capable de le faire:
Foie, rein, cerveau, glandes mammaires, tissus adipeux
La lipogénèse est effectuée dans le cytosol
Quelle est la première étape de la lipogénèse?
La formation de malonyl-CoA à partir d’acétyl-CoA (Ajout d’un carbone à l’acétyl-CoA)
Enzyme: acétyl-CoA Carboxylase
** Cette étape requiert de l’ATP
Quelle est la deuxième étape de la lipogénèse et par quelle enzyme est-elle accomplie?
Élongation pour former le palmitate à partir de la malonyl-CoA par
Enzyme: acide gras synthase (Système multienzymatique complexe, dimère de chaînes avec chacune 7 activités enzymatiques distinctes)
En résumé, quelle serait le rôle principal de l’acide gras synthétase?
Il effectue une réaction en chaîne en utilisant le malonyl-CoA pour allonger à coup de 2 carbones la chaîne d’acide gras en formation, pour enfin libérer le palmitate (16:0) après 7 cycles.
La structure de dimère de cet enzyme permet la synthèse de 2 palmitate en même temps (plus efficace).
*En détail (pas à savoir):
1-Addition d’un acétyl (à partir d’acétyl-CoA) sur la cystéine d’un premier monomère (cétoacyl synthétase) par acétyl transacyclase
2-Addition d’un malonyl (à partir de malonyl-CoA (1ère étape)) sur ACP (acyl carrier protein) du 2e monomère par malonyl transacyclase
3-Plusieurs autres réactions libérant du CO2 et requiert le NADPH (voie des pentoses phosphates)
4-Déplacement de la chaîne en formation (à partir de la position où était amené l’acétyl) sur le 2e monomère, où il y avait déjà un malonyl
(Répétition 1-4 jusqu’à 7 fois)
5-Libération de palmitate après 7 cycles par thioestérase
Que doit être fait au palmitate avant de poursuivre dans une voie métabolique?
Le palmitate doit être activé en palmityl-CoA par l’enzyme acyl-CoA synthétase.
La lipogénèse requiert un co-facteur essentiel et un substrat (lors de la 1ere étape: synthèse de malonyl-coA). Quels sont-ils et d’où proviennent-ils?
1- Co-facteur: NADPH, provenant de la voie des pentoses phosphates formé dans le cytosol
2-Substrat: Acétyl-CoA, formé dans la mitochondrie (alors que la lipogénèse se produit dans le cytosol) provenant de la glycolyse (pyruvate deshydrogénase)
* L’acetyl-coA est un point d’intégration de plusieurs voies. Il peut aussi être produit par beta-oxydation, ou à partir de corps cétoniques.
La troisième étape de la lipogénèse consiste en l’allongement des acides gras et/ou leur désaturation. Où est-ce que cela a lieu?
Réticulum endoplasmique (RE)
Attention: seulement les chaînes de 10 carbones ou plus (saturées ou insaturées) peuvent être allongées.
Pour former les acides gras monoinsaturés et polyinsaturés, quel est le système utilisé pour chacun?
1-Acides gras monoinsaturés: Système ∆9 désaturase à partir d’acide gras saturé
- Ajouter une liaison double en position ω9
2-Acides gras polyinsaturés: Système désaturase/élongase à partir d’acide gras monoinsaturé
Pourquoi les acides gras ω3 et ω6 ne peuvent-ils pas être synthétisés par le corps?
Parce que dans le système désaturase/élongase, les doubles liaisons sont toujours rajoutés entre la liaison double existante et le carboxyle (au carbone de position 1), donc on ne peut pas en ajouter plus loin (à une position plus proche du dernier carbone).
Toutefois, on peut produire tous les acides gras polyinsaturés à partir des ω3 et des ω6.
Pour réguler la lipogénèse, quels sont les deux facteurs de contrôle de la lipogénèse?
1- État nutritionnel
- Jeûne: Baisse lipogénèse parce qu’on a besoin des acides gras pour produire de l’énergie (pas le bon moment pour les stocker)
2- Insuline
- stimule la lipogénèse en augmentant le glucose cellulaire et la glycolyse (pour former de l’acétyl-CoA)
- inhibe la lipolyse (Ainsi baisse les acides gras libres dans le sérum et augmente la lipogénèse)
Qu’est-ce qu’une réaction d’estérification? Dans quelle partie de la cellule et dans quels tissus se fait-elle principalement?
La réaction d’estérification consiste à former des triglycérides en estérifiant 3 acides gras à une molécule de glycérol
Elles sont effectuées dans le cytosol et les triglycérides formés sont entreposés dans les tissus adipeux.
Nommer l’enzyme qui catalyse la LIPOLYSE et une hormone qui inhibe la LIPOLYSE
La lipase hormono-sensible (HSL) catalyse la lipolyse
L’une des hormones inhibant la lipolyse est l‘insuline
Dans la cellule, quelle est la manière dont les acides gras sont majoritairement oxydés?
β-oxydation
L’acéthyl-coA est le résultat de plusieurs béta-oxydations, qui auront enlevé successivement les unités carbonées.
Avant de performer la β oxydation, quelle est une étape essentielle à ce processus catabolique?
On doit activer les acides gras en les liant à une molécule de coA avant le catabolisme
⇒ Formation d’acyl-coA ““activ锓 par l’acyl-CoA synthétase et cela coûte 2 ATP
Où a lieu la β-oxydation?
Mitochondrie
Les acides gras avec des chaînes de plus de 14 carbones ne peuvent pas entrer directement dans la mitochondrie. De quoi ont-ils de besoin?
Carnitine, qui est une molécule transportant l’acide gras sous forme d’acyl-CoA à travers la membrane mitochondriale INTERNE
Où se trouve la carnitine dans le corps humain?
La carnitine synthétisée par le foie et les reins à partir de lysine et de méthionine
Elle se retrouve aussi de façon abondante dans les muscles
Lorsque les acyl-CoA (acides gras) entreprennent la β-oxydation dans la mitochondrie, que produit-on à chaque cycle de β-oxydation?
La β-oxydation consiste à cliver les acyl-CoA en unités de 2 carbones, c’est-à-dire des acétyl-CoA qui vont alimenter le cycle de Krebs pour produire de l’ATP
Chaque cycle forme ainsi:
- 1 acétyl-CoA (libéré par thiolase)
- 1 FADH2
- 1 NADH+H+
Au total= 17 ATP/cycle de β-oxydation
Le bilan d’ATP de la β-oxydation varie selon quels facteurs?
- La longueur de l’acide gras
- La présence de liaisons doubles (car nécessite énergie et des enzymes supplémentaires pour défaire ces liens doubles)
Vrai ou Faux? Un acide gras saturé ainsi qu’un acide gras insaturé ont le même nombre de carbones dans leur chaîne, donc ils produisent nécessairement la même quantité d’énergie.
FAUX!
L’acide gras insaturé va produire moins d’ATP que l’acide gras saturé parce qu’il doit y avoir des enzymes additionnelles pour prendre en charge les liens doubles et chaque lien double diminue le rendement énergétique.
(e.g. Pas de FADH2, et la réductase requiert du NADH)
La production des corps cétoniques augmentent si…
Le taux de β-oxydation augmente dans le foie.
Cela explique pourquoi, en jeûne prolongé, lorsqu’on utilise les réserves de nos tissus adipeux pour faire de la β-oxydation, la quantité de corps cétoniques augmentent.
Nommez les trois corps cétoniques qu’on retrouve le plus souvent dans le corps humain
β-hydroxybutyrate (majeur chez l’humain)⇄Acétoacétate→Acétone
Expliquez le mécanisme de l’acidocétose diabétique.
1) Baisse d’insuline ou aucune insuline (diabète de type 1: maladie autoimmune détruisant les cellules β produisant l’insuline)
2) Aucune insuline = aucun transporteur GLUT4 dans les cellules au niveau des muscles et des tissus adipeux (le glucose ne peut pas entrer dans ces cellules pour être utilisé comme énergie)
3) Glycémie augmente et oxydation du glucose baisse
4) On doit recourir à la β-oxydation
5) ↑ corps cétoniques (haleine d’acétone)
6) Vu que les corps cétoniques sont aussi des acides, le pH diminue pour devenir acide et le sang s’acidifie également
Pourquoi une diète pauvre en cholestérol (↓ viande, jaune d’oeuf, produits laitiers) a-t-elle des effets MINEURS sur le cholestérol sanguin?
Notre corps peut faire de la synthèse endogène de cholestérol, de manière adaptative (plus de production lorsque l’apport alimentaire est moindre)
Où se déroule la biosynthèse du cholestérol? (où dans la cellule et dans quel organe principalement)
On synthétise le cholestérol à partir de l’acétyl-CoA dans le cytosol et dans le réticulum endoplasmique.
Cela se produit surtout dans le foie, site important.
Comment est éliminé le cholestérol?
il est éliminé sous forme libre ou associé au sels biliaires dans la bile, puis dans les selles.
Dans la biosynthèse du cholestérol, quelle est l’étape limitante? et par quelle enzyme?
La formation du mévalonate grâce à l’HMG-CoA réductase (enzyme-clé) => étape 1
Ainsi, le taux de synthèse du cholestérol est contrôlée par la régulation de cette enzyme.
Comment l’activité de l’HMG-CoA réductase est contrôlée?
- Stimulée par: insuline
- Inhibé par:
- rétrocontrôle via le cholestérol CELLULAIRE (pour ne pas en avoir trop)
- Inhibé par les drogues statines
À part l’HMG-CoA réductase, nommer deux autres façons d’influencer le cholestérol cellulaire.
2 parmi les suivants:
- Incorporation de LDL via des récepteurs (↑)
- Incorporation de LDL via une voie sans récepteur (non-régulée) (↑)
- Capture de cholestérol venant des HDL (↓ cholestérol)
- Synthèse(↓) ou hydrolyse(↑) de cholestérol estérifié
Nommer 3 conséquences d’une arrivée accrue de cholestérol au foie.
- ↓ activité de HMG-CoA réductase
- ↓ synthèse de récepteurs LDL (le foie est saturé en cholestérol => ne peut plus en prendre davantage)
- ↑activité ACAT (enzyme qui transforme le cholestérol libre en cholestérol estérifié)
Quel est le bilan énergétique de la beta-oxidation pour une molécule de palmitate?
129 ATP (palmitate)
** Attention: seulement en condition aérobique! (en condition anaérobique, la beta-oxidation ne donne aucun ATP)
Décris le processus de transport des acides gras par la carnitine, du cytosol à la matrice mitochondriale
- L’Acyl-coA traverse la membrane externe
- Formation d’acylcarnitine à partir d’acyl-coA + carnitine (enzyme: Palmitoyl transférase) dans la région intermembranaire mitochondriale
- Les acylcarnitines empruntent un transporteur dans la membrane interne
- Renénération de la carnitine et de l’acyl-coA dans la matrice mitochondriale
Quel sont les trois rôles de la bile ?
- Émulsification: briser les grandes gouttelettes lipidiques en plus petites gouttelettes lipidiques via les sels biliaires
- Neutraliser l’acidité du chyme via son pH légèrement basique (+ les bicarbonates des sécrétions pancréatiques)
- Éliminer déchets (cholestérol, bilirubine..)
Résume rapidement le cycle des sels biliaire
- Synthèse des acides biliaires primaires dans le foie, à partir de cholestérol
- Sels biliaires primaires transformés en sels biliaires secondaires au niveau de l’intestin
- 95% des sels biliaires sont réabsorbés via la circulation entéro-hépatique vers la veine porte et le foie
Quelle est la composition des micelles mixtes (construites à partir de produits de digestion des lipides) dans la lumière intestinale?
- Monoacylglycérol
- Cholestérol
- Sels biliaires
- Acides gras libres
- glycérol
À quoi sert l’extérieur hydrophile des micelles mixtes?
Aide à leur absorption par les entérocytes (pour passer à travers une couche d’eau à la surface apicale de entérocytes)
