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Métabolisme et régulation > Module 7 : métabolisme des lipides > Flashcards

Module 7 : métabolisme des lipides Flashcards

1
Q

Vrai ou faux : les acides gras sont capables de traverser la barrière hématoencéphalique (sang-cerveau).

A

Faux

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Q

Quel est le site d’oxydation des acides gras?

A

Les mitochondries

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3
Q

Où sont conservés les acides gras en excès?

A

Dans les adipocytes sous forme de TAGs.

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4
Q

À quoi servent les TAGs?

A

Servent de carburant (source) et permettent de stocker l’énergie en excès (réserve).

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5
Q

Qu’entraîne tout problème associé à l’oxydation des acides gras au niveau du métabolisme? Pourquoi?

A

Entraîne une hypoglycémie car la gluconéogenèse, qui produit du glucose, est dépendante de l’énergie produite par l’oxydation des acides gras.

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6
Q

Les acides gras sont synthétisés à partir de……? Ils sont oxydés en…?

A

Acétyl-CoA, mais les deux processus de synthèse et de dégradation sont différents.

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7
Q

Où se produisent la synthèse et la dégradation (oxydation) des acides gras?

A
  • Synthèse : cytosol

- Oxydation : mitochondrie

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8
Q

Que permet la compartimentation des acides gras?

A

Permet de contrôler séparément les deux voies et ainsi de répondre aux besoins des différents tissus.

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9
Q

Selon les besoins métaboliques de l’organisme, les TAGs et leurs acides gras peuvent être…?

A
  • Dégradés pour produire de l’énergie
  • Convertis en corps cétoniques
  • Produits et entreposés dans les adipocytes
  • Utilisés pour la synthèse d’autres lipides
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10
Q

Structure des TAGs?

A

3 chaînes d’acides gras reliées chacune par un lien ester à une molécule de glycérol.

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11
Q

Structure des acides gras?

A

Linéaires (R-COOH) où R est une chaîne hydrocarbonée.

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12
Q

Caractéristiques des TAGs?

A

Molécules non chargées et non polaires, hydrophobes et essentiellement insolubles en milieu aqueux (avantage comme réserve d’énergie, mais problème pour la digestion et le transport)

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13
Q

Pourquoi les TAGs constituent des réserves d’énergie extrêmement concentrée?

A

Parce qu’ils sont réduits et anhydres (glucides sont plus polaires et donc plus fortement hydratés)

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14
Q

un gramme de graisse emmagasine combien d’énergie en comparaison avec un gramme de glycogène?

A

6,5 fois plus d’énergie

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15
Q

Les réserves de TAGs permettent une survie pendant combien de temps, en comparaison avec les réserves de glycogène/glucose?

A

Permettent une survie de plusieurs semaines vs une journée

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16
Q

Mammifères : site d’accumulation des TAGs?

A

Cytoplasme des cellules adipeuses (tissu adipeux) → sous la peau et autour des organes internes

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17
Q

Sous quelle forme s’accumule les TAGs?

A

Gouttelette lipidique

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18
Q

À l’exception des cellules adipeuses, quoi d’autre stockent les TAGs?

A

Les muscles, pour leur propre besoin en énergie. Acides gras sont oxydés pour produire de l’énergie

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19
Q

En plus d’entreposer les TAGs, à quoi servent les cellules adipeuses?

A

Spécialisées dans la synthèse des TAGs et dans leur mobilisation en molécules énergétiques (transportées par le sang)

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20
Q

Qu’arrive-t’il aux TAGs qui arrivent dans l’intestin?

A

Ils sont dispersés (émulsifiés) en fines micelles par les sels biliaires.

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21
Q

Que sont les sels biliaires? Que font-ils?

A

Molécules amphipatiques qui agissent comme détergents biologiques → s’associent aux TAGs → agrégation pour former des micelles

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22
Q

Dans l’intestin, vers quoi est orienté la liaison ester de chaque lipide? Quel est l’avantage?

A

Vers la surface de la micelle → rend la micelle beaucoup plus sensible à l’action (digestion) des lipases pancréatiques qui sont hydrosolubles.

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23
Q

Les produits libérés par les lipases sont libérés sous la forme de …?

A

Micelles beaucoup plus petites qui peuvent être absorbées par les cellules de la muqueuse intestinale

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24
Q

Les 7 étapes de digestion, d’absorption et de transport des lipides alimentaires?

A
  1. Sels biliaires émulsifient les lipides alimentaires : formation de micelles.
  2. Lipases intestinales dégradent les TAGs.
  3. Acides gras sont absorbés par la muqueuse intestinale et convertis en TAGs.
  4. TAGs sont incorporés en Chylomicrons
  5. Chylomicrons se déplacent dans le système lymphatique et dans la circulation sanguine, qui les transporte jusqu’aux muscles et au tissu adipeux.
  6. TAGs hydrolysés en acides gras et en glycérol. Lipoprotéine lipase permet leur libération.
  7. Acides gras sont oxydés comme carburant d’énergie (muscles) ou estérifiés pour former des TAGs de réserve.
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25
Q

Les lipides sont insolubles dans les milieux aqueux. Comment se fait leur transport dans le sang?

A

Transport sous forme d’agrégats appelés lipoprotéines.

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26
Q

Qu’est-ce qu’une lipoprotéine?

A
  • Protéines du sang
  • Coeur non polaire composé de TAGs et d’esters de cholestérol entouré d’un revêtement amphiphile de protéines (apolipoprotéines), de phospholipides et de cholestérol.
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27
Q

Par quoi est reconnue la partie protéique (apoliprotéine) des particules lipoprotéiques? Rôle?

A
  • Reconnue par des récepteurs à la surface des cellules.
  • Partie protéique sert d’adresse permettant une livraison spécifique des TAGs (libérés seulement lorsqu’ils arrivent au bon organe/tissus)
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28
Q

Les 5 catégories de lipoprotéines

A
  • Chylomicrons
  • VLDL
  • IDL
  • LDL
  • HDL
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29
Q

Rôle des chylomicrons? Rôle des HDL?

A
  • C : Transportent des lipides exogènes

- H : Transportent le cholestérol endogène des tissus au foie

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30
Q

Rôle des VLDL?

A
  • V : transportent les lipides endogènes du foie aux tissus.
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31
Q

Qu’est-ce qui convertit les VLDL en IDL puis en LDL?

A

La perte progressive de TAGs

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32
Q

Qu’arrive-t-il au LDL qui ne sont pas utilisées par les tissus extrahépathiques?

A

Retournés au foie qui recycle le cholestérol à des fins diverses.

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33
Q

Vrai ou faux :

Les TAGs ne peuvent pas traverser les membranes cellulaires.

A

Vrai, pas de transporteur. Doivent être hydrolysés en acides gras et en glycérol pour traverser la membrane.

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34
Q

Que se passe-t-il avec les chylomicrons, les LDL et les HDL quand la majorité des TAGs ont été hydrolysés? Conséquence?

A
  • Se détachent des cellules endothéliales et sont transportés au foie par la circulation sanguine où ils sont absorbés par endocytose.
  • Lipoprotéines délivrent les TAGs aux muscles/cellules adipeuses et le cholestérol au foie.
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35
Q

Comment sont entreposés les lipides neutres?

A

Dans les adipocytes sous la forme de gouttelettes lipidiques (enveloppées par des périlipines)

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36
Q

Qu’est-ce qui entraine la phosphorylation de la périlipine A?

A

Un signal hormonal indiquant que le corps a besoin d’énergie.

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37
Q

Rôle des lipases?

A

Coupent les liens esters entre les acides gras et le glycérol.

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38
Q

Que font les acides gras lorsqu’ils sont libérés dans la circulation sanguine? Qu’est-ce que cela permet?

A

Forment un complexe avec l’albumine (albumine fixe jusqu’à 10 acides gras)

  • Complexes albumine-acides gras permettent le transport des acides gras (sinon insolubles) jusqu’aux muscles squelettiques, cardiaques et le cortex rénal.
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39
Q

Où est stocké la majorité de l’énergie des TAGs?

A

Dans ses 3 résidus acides gras (95%)

40
Q

Le glycérol représente seulement 5% de l’énergie des TAGs. Comment est-il utilisé?

A
  • Phosphorylé puis oxydé en DHAP isomérisé en GAP, qui peut ensuite entrer dans la glycolyse.
  • Synthèse des TAGs ou autres phospholipides
41
Q

Oxydation des acides gras : processus aérobie ou anaérobie?

A

Aérobie

42
Q

Les 3 phases de l’oxydation des acides gras?

A
  1. Activation de l’acide gras (activé en acyl-CoA) et transport dans la mitochondrie
  2. B-oxydation de l’acyl-CoA en acetyl-CoA (raccourcissement de la chaîne aliphatique → production du NADH et du FADH2)
  3. Oxydation de l’acétyl-CoA
    - Oxydation de l’acétyl-CoA en
    CO2 (via Krebs)
    - Formation des corps
    cétoniques
43
Q

Pourquoi les acides gras sont-ils rarement retrouvés sous une forme libre dans la cellule?

A

Puisqu’ils pourraient perturber l’intégrité des membranes (ce sont des détergents)

44
Q

Pourquoi les acides gras sont-ils activés sous forme d’acyl-CoA? Par quelle enzyme? Prix à payer?

A
  • Pour éviter qu’ils soient sous forme libre dans la cellule et pour trapper les acides gras à l’intérieur de la cellule (réaction dépendante de l’ATP)
  • Par l’acyl-CoA synthase

Prix : deux liens riches en énergie sont consommés

45
Q

Les deux étapes de l’activation des acides gras par l’acyl-CoA synthétase?

A
  1. Condensation de l’acide gras avec la portion AMP de l’ATP → formation de l’intermédiaire acyladénylate et libération une molécule de PPi.
  2. Production d’un acyl-CoA via la formation d’un lien thioester. Un AMP est libéré.
46
Q

L’activation d’un acide gras nécessite l’action coordonnée de…?

A

2 carnitine acyltransférases

47
Q

Rôles des deux pools de CoA et d’acyl-CoA retrouvés dans le cytosol et dans la mitochondrie?

A
  • CoA mitochondrie : oxydation du pyruvate/acides gras/a.a
  • CoA cytosol : synthèse acides gras
  • Acyl-CoA cytosol : synthèse des lipides membranaires
  • Acyl-CoA mitochondrie : production d’ATP
48
Q

Quel est le point limitant de l’oxydation des acides gras?

A

L’entrée des acides gras dans la mitochondrie → point de régulation important

49
Q

Les 3 corps cétoniques

A

Acétone, D-B-hydroxybutyrate, acetoacetate

50
Q

Vrai ou faux :

Les corps cétoniques sont solubles.

A

Vrai, solubles dans le sang et l’urine.

51
Q

Que se passe-t-il lorsqu’il y a un manque de CoA libre (car retrouvé sous forme d’acyl-CoA)? Solution?

A
  • Oxydation des acides gras est ralentit .

- Formation de corps cétoniques dans la matrice mitochondriale des cellules hépathiques libèrent du CoA libre

52
Q

Qu’est-ce qui fournit l majeure partie de l’énergie requise par le tissu cardiaque, le muscle et le cortex rénal?

A

L’acétoacétate et le D-B-hydroxybutyrate

53
Q

Le cerveau utilise préférentiellement le glucose comme carburant. Que fait-il quand le glucose n’est plus disponible?

A

Il s’adapte pour utiliser l’acétoacétate et le D-B-hydroxybutyrate en situation de jeûne.

54
Q

De quel lipide les sels biliaires sont-ils dérivés?

A

Cholestérol

55
Q

Pourquoi le foie peut-il produire des corps cétoniques, mais ne peut pas les utiliser comme source d’énergie?

A

Car l’une des enzymes du catabolisme des corps cétoniques est absente dans les cellules hépatiques.

56
Q

Que permet l’oxydation continue des acides gras dans le foie ?

A

Une consommation minimale d’acétyl-CoA tout en produisant des molécules solubles pouvant servir de carburant à plusieurs tissus.

57
Q

Qu’est-ce que la lipogenèse?

A

La synthèse des acides gras et la formation des TAGs.

58
Q

De quoi la cellule a-t-elle besoin pour synthétiser les TAGs?

A

D’acides gras et de G3P (obtenu par le DHAP provenant de la glycolyse)

59
Q

Où a lieu la synthèse des acides gras?

A

Dans le foie et les tissus adipeux.

60
Q

D’où provient l’énergie requise pour la synthèse des acides gras?

A

Fournie par l’ATP, et le NADPH sert d’agent réducteur.

61
Q

Les 4 phases de la synthèse des acides gras?

A
  1. Transport de l’acétyl-CoA dans le cytosol (mitochondrie vers cytosol sous forme de citrate)
  2. Activation de l’acétyl-CoA en malonyl-CoA (hydrolyse d’un ATP)
  3. Synthèse du palmitate (oxydation de 2 NADPH/cycle)
  4. Élongation et désaturation du palmitate
62
Q

Discute de la synthèse du palmitate au niveau énergétique.

A 
Investissement d'énergie important 
- 14 NADPH (1 NADPH = 2,5 ATP)
- 7 ATP
- 8 acetyl-CoA
→ Consommation de 42 équivalents ATP
63
Q

Rôles de la liaison des acides gras à la CoA?

A
  • Acide gras libres pourrait perturber l’intégrité des membranes
  • Permet de trapper les acides gras dans la cellule
  • Acyl-CoA (acide gras + CoA) = acide gras activé en raison de l’énergie contenu dans le lien thioester entre la CoA et l’acide gras qui peut être utiliser pour incorporer l’acide gras dans un lipide complexe.
64
Q

Les 2 destins possibles des acides gras nouvellement synthétisés?

A
  • Mis en réserve sous forme de TAGs

- Utilisés pour la synthèse des phospholipides

65
Q

Intermédiaire commun entre la synthèse des TAGs et des glycérophospholipides?

A

L’acide phosphatidique

66
Q

Les TAGs et les glycérophospholipides sont synthétisés à partir de…?

A

Du G3P

67
Q

D’où proviennent les acides gras?

A

De l’hydrolyse des TAGs alimentaires et de la mobilisation des acides gras mis en réserve dans les adipocytes.

68
Q

Combien de réactions requiert la B-oxydation des acides gras à nombre pair d’atomes? Que se passe-t-il?

A

sentier spiralé de 4 réactions qui dégrade la chaîne en enlevant une unité à 2 carbones

69
Q

Quels sont les produits de chaque cycle de la B-oxydation des acides gras?

A
  • 1 acétyl-CoA
  • 1 NADH
  • 1 FADH2
70
Q

Les 4 réactions de la B-oxydation des acides gras?

A
  1. Oxydation des acyl-CoA afin d’introduire une double liaison entre les carbones alpha et Beta (C2 et C3)
  2. Hydratation : H20 ajouté à la double liaison → introduction d’un groupement hydroxyle
  3. Oxydation du groupement hydroxyle → formation d’un groupement carbonyle
  4. Le lien C2-C3 est coupé en présence d’une deuxième CoA ce qui libère de l’acétyl-CoA (thiolyse)
71
Q

Logique chimique de la B-oxydation des acides gras?

A

B-oxydation offre une solution qui permet de déstabiliser et de briser les liens entre les groupements CH2 (qui sont des liens stables). Les 3 premières réactions créent un lien C-C moins stable.

72
Q

Quelle enzyme catalyse la première réaction de la B-oxydation des acides gras?

A

Acyl-CoA déshydrogénase (liée à la membrane interne mitochondriale) → oxydation de l’acyl-CoA liée au FAD (alcane en alcène)
→ production d’un FADH2

73
Q

Quelle enzyme catalyse la deuxième réaction de la B-oxydation des acides gras?

A

Énoyl-CoA hydratase → hydratation d’un alcène, ajout d’une molécule d’eau

74
Q

Quelle enzyme catalyse la troisième réaction de la B-oxydation des acides gras?

A

3-L-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase → oxydation d’un hydroxyle liée au NAD+
→ production d’un NADH

75
Q

Quelle enzyme catalyse la dernière réaction de la B-oxydation des acides gras?

A

Thiolase → coupure du lien C-C (thyolise)

→ Libération d’un acétyl-CoA ainsi que d’un acyl-CoA plus court de 2 carbones que l’acyl-CoA de départ (substrat pour nouveau cycle)

76
Q

Combien de passage, lors de l’oxydation des acides gras, pour complètement dégrader complètement le palmitoyl CoA (16C) en acétyl-CoA (2C)?

A

7 passages

77
Q

Pourquoi y-a-t ‘il 2 molécules d’acétyl-CoA plutôt qu’une seule lors de la 8ième ronde de l’oxydation des acides gras?

A

Car la molécule d’acyl-CoA raccourcie ne contient plus que 2 carbones.

78
Q

La production d’ATP par cycle de B-oxydation à partir des équivalents réducteurs est…?

A

4 → 1 FADH2 (1,5 ATP) et 1 NADH (2,5 ATP)

79
Q

La production d’ATP par cycle de B-oxydation à partir des équivalents réducteurs est 4, donc comment arrive-t-on à 108 ATP lors de l’oxydation complète du palmitoyl-CoA suivi de l’oxydation des acétyl-CoA?

A

Car l’acétyl-CoA peut aussi être oxydé via le cycle de Krebs et la phosphorylation oxydative (10 ATP/passage)

80
Q

Si l’oxydation complète du palmitoyl-CoA suivi de l’oxydation des acétyl-CoA génère 108 ATP, pourquoi la production nette de l’oxydation complète de l’aide palmitique est de 106 ATP?

A

Car lors de l’activation de l’acide gras, une molécule d’ATP est utilisée → résultat de l’hydrolyse est un AMP, donc cela coûte 2 équivalents ATP.

81
Q

Comment la cellule transporte-elle les groupements acétyle ç travers la membrane interne? Pourquoi?

A
  • Cellule utilise le citrate, car acétyl-CoA est dans la mitochondrie et la synthèse des acides gras a lieu dans le cytosol. PAS DE TRANSPORTEUR
  • Citrate est transporté dans le cytosol où il est reconverti en acétyl-CoA et en oxaloacétate (oxaloacétate est retourné dans la mitochondrie principalement sous forme de pyruvate)
82
Q

Phase 2 de la synthèse des acides gras : nom, enzyme et caractéristiques.

A

Synthèse du malonyl-CoA (carboxylation) :

  • Acétyl-CoA carboxylase (ACC)
  • IRRÉVERSIBLE, point de contrôle
  • Utilise un ATP
83
Q

Quel enzyme permet la synthèse du palmitate (synthèse des acides gras)

A

Fatty acid synthase 1 (FAS1), complexe multienzymatique (homodimère)

84
Q

Décrit le complexe multienzymatique FAS1.

A
  • Six sites actifs (KS, MAT, DH, ER, KR, TE) → 6 domaines
  • Synthétise les acides gras en utilisant l’acétyl-CoA comme amorce.
  • Utilise le NADPH comme agent réducteur
  • Utilise le malonyl-CoA comme pourvoyeur d’unités à 2C
85
Q

Quel domaine du FAS1 possède un long bras flexible qui transporte les différents intermédiaires d’un site actif à l’autre?

A

Domaine ACP

86
Q

Quel type de sentier est la synthèse des acides gras par la FAS1?

A

Sentier spiralé où le groupement acyle est allongé de 2C par tour de cycle (malonyl-CoA fournit les 2C) → 2 NADPH sont oxydés afin de réduire les C nouvellement ajoutés.

87
Q

Comment les acides gras saturés sont-ils transformés en acides gras insaturés

A

Par des dénaturases

88
Q

Que font les élongases?

A

Systèmes enzymatiques qui ajoutent des groupements acétyles supplémentaires au palmitate → chaînes d’acides gras plus longues

89
Q

Synthèse des TAGs?

A
  1. Synthèse du phosphadiate (addition de deux acides gras au glycérol-3-phosphate)
  2. Groupement phosphate
    du phosphatidate est hydrolysé pour donner un diacylglycérol (DAG).
  3. Une troisième chaîne d’acide gras est ajoutée au DAG pour former une molécule de
    triacylglycérol (TAG
90
Q

Rôle des lipases?

A

Hydrolyse les liens esters des TAGs afin de libérer des acides gras et du glycérol.

91
Q

Rôle de l’albumine?

A

Transporte dans la circulation sanguine les acides gras libérés par les adipocytes.

92
Q

Rôle des acyl-CoA synthétases?

A

Activent les acides gras pour leur oxydation.

93
Q

Où a lieu la B-oxydation?

A

Dans la mitochondrie

94
Q

Quelle coenzyme produite par la voie des pentoses phosphate est nécessaire pour les sentiers de biosynthèse réductive ?

A

NADPH

95
Q

Qu’arrive-t-il aux corps cétoniques après leur synthèse?

A

Ils sont exportés vers les autres tissus

Métabolisme et régulation (9 decks)

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