Chapitre 3: Métabolisme des lipides
3.1 Introduction • Chez les animaux et les humains, les lipides constituent la principale réserve d’énergie. Dans le corps, ils sont principalement stockés sous forme de triglycérides • Puis, lorsque le besoin se fait sentir, ces triglycérides sont rapidement dégradés en acides gras et glycérol, oxydés en acétyl-CoA puis en CO2 et H2O avec libération d’une grande quantité d’énergie.
3.1 Introduction • À titre d’exemple, la dégradation complète de l’acide palmitique (16 C) libère 2340 kcal (G’). Les lipides sont donc les molécules biologiques les plus énergétiques contenues dans notre alimentation. (voir annexe 3.1)
3.2 Absorption • Les triglycérides alimentaires sont absorbés dans le tube digestif et incorporés aux chylomicrons. • Selon les besoins des tissus, ils sont soit emmagasinés dans les tissus adipeux, soit hydrolysés par la lipase en en acides gras et en glycérol ou en un mélange de diglycérides et de monoglycérides
3.2 Absorption • Le glycérol qui est produit s’en va rejoindre la glycolyse. En effet, il est transformé en glycérol-3-phosphate, puis en DHAP (intermédiaire de la glycolyse) :
3.2 Absorption • L’absorption des graisses est facilitée par la présence des sels biliaires qui sont déversés dans le tube digestif et qui ont un rôle très important dans l’émulsification des graisses. En absence de ceux-ci, l’absorption des lipides est fortement diminuée, de sorte que des carences en vitamines liposolubles (A et E surtout, et D et K) surviennent.
3.3 Métabolisme des acidesgras et des tryglycérides 3.3.1 Catabolisme • Voie de dégradation des acidesgras: la β-oxydation • 4 étapes • Acidesgrascomportant un nombre pair de carbones
3.3 Métabolisme des acidesgras et des triglycérides 3.3.1 Catabolisme Étapespréliminaires: • Digestion des TG en acidesgraslibres • Les AG libresdoiventêtreactivés en acyl-CoA pour êtreintroduitsdans les voiesmétaboliques
3.3.1 Catabolisme des acidesgras et triglycérides Figure 18 de vos notes Cytoplasme Mitochondrie Étape 1 Étape 2 Étape 4 Étape 3
Formation d’acyl-CoA R-CH2-CH2-COOH Acidegras CoA-SH • Lieu: cytoplasme • Permetl’activation des AG • -1 ATP (seuleréaction) • ΔG0’ = -0,2 kcal/mol Thiokinase ATP AMP, PPi H2O Cytoplasme Acyl-CoA Mitochondrie
Cytoplasme Mitochondrie mitochondriale Figure 19. Entrée des acidesgrasdans la mitochondrie via la carnitine
Déshydrogénationα,βdes acyl-CoA Étape 1 Acyl-CoA Cytoplasme Mitochondrie Acyl-CoA • Étapeirréversible • Ajoutd’une liaisondouble entre Cα et Cβ • Production : FADH2 FAD+ FADH2 Acyl-CoA déshydrogénase Déshydroacyl-CoA
Hydratation des acyl-CoA α,βinsaturés Étape 2 Mitochondrie • Réaction à l’équilibre Déshydroacyl-CoA H2O Énoyl-CoA hydrase β-hydroxyacyl-CoA
Oxydation des β-hydroxyacyl-CoA Étape 3 Mitochondrie β-hydroxyacyl-CoA Le NADH produit servira à produire ____ ATP après son passage dans la chaine de transport des électrons Le nom β-oxydationvient de cetteétape NAD+ β-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase NADH, H+ β-cétoacyl-CoA
Thiolyse Étape 4 Mitochondrie β-cétoacyl-CoA CoA-SH thiolase Acyl-CoA (-2C)
Thiolyse • Production d’un acyl-CoA possédant 2 carbones de moinsquel’acyl-CoA de départ • La -oxydationpeutrecommencersurce nouveau acyl-CoA • Réaction à l’équilibre • Libération d’un acétyl-CoA cycle de Krebs, cétogénèse, synthèse du cholestérol, ouresynthèse des AG • Au final: tout l’AG sera transformé en acétyl-CoA avec l’utilisation de 2 ATP par AG et production de 1 NADH et 1 FADH2 par cycle
Acidesgras avec un nombre impair de carbones • On forme un propionyl-CoA qui estensuiteconverti en succinyl-CoA pour s’incorporer au cycle de Kreb
Utilisation de 2 ATP par AG R-CH2-CH2-COOH Acidegras AMP CoA-SH ATP Thiokinase ATP ADP, Pi AMP, PPi H2O ADP Acyl-CoA
Bilanénergétique • Tout d’abord, ilfautcalculer le nombre de tours de -oxydationqu’effectueral’AG pour êtreentierementoxydé. Au dernier tours on forme 2 moléculesd’acétyl-CoA en même temps • où n= nombre de carbonescontenusdansl’AG Réfère au nombre de C contenusdansl’acétyl-CoA
Bilanénergétique • À chaque tour, on produit 1 NADH et 1 FADH2 • Chainede transport des électrons: • NADH 3 ATP • F FADH2 2 ATP • Il ne faut pas oublier de soustraire 2 ATP par moléculed’AG
Bilanénergétique • Le nombred’acétyl-CoA généré par l’oxydation des AG peutêtreconnu à l’aide de la formulesuivante • Oxydation d'une molécule d'acétyl-CoA par le cycle de Kreb génère 12 ATP !! • (voir p.66)
Exemple: • Calculons le nombre d’ATP produits par l’oxydation complète de l’acide palmitique (palmitate), un acide gras à 16 carbones
Commevouspouvez le constater, la production netted’ATP par oxydationd’uneseulemoléculed’acidegrasesttrèsélevée. • Ce qui confirmeque les acidesgrassont les molécules les plus énergétiques de notre alimentation • (Voir annexe 3,2)
Exercices • Chapitre 3, numéros 3, 7
