Synthèse des acides gras et triglycérides

Synthèse des acides gras et des triglycérides
Introduction :
Cʼest un phénomène très important car les acides gras sont la principale réserve
énergétique. La biosynthèse des ag a lieu dans le foie, le tissu adipeux, et lʼintestin.
Elle est réalisée par des voies métaboliques et dans des compartiments subcellulaires
différents de la dégradation oxydative.
Elle nécessite essentiellement 2 substrats (en plus de lʼATP) : lʼacétyl-CoA et le NADPH.
Dʼou proviennent ces 2 substrats :
- le NADPH est fourni soit par la voie des pentos-phos soit par la réaction catalysée par
lʼenzyme malique
- lʼacétyl-CoA provient essentiellement de la dégradation des glucides. La glucolyse
aboutit au pyruvate qui est tranformé en acCoA dans la mitochondrie. La sortie de
lʼactéyl-CoA se fait de manière indirecte par lʼintermédiaire du citrate qui utilise le
transporteur des tricarboxylates. Dans le cytoplasme, lʼactéyl-CoA est reformé par la
réaction catalysée par la citrate lyase :
1
SYNTHESE
SYNTHESE DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES
INTRODUCTION
INTRODUCTION
I
I – –BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS
II
II – –BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES
III
III - -REGULATION DE LA BIOSYNTHESE REGULATION DE LA BIOSYNTHESE
SYNTHESE
SYNTHESE DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES
INTRODUCTION
INTRODUCTION
La biosynth
La biosynthè èse des acides gras a lieu dans le foie, le tissu se des acides gras a lieu dans le foie, le tissu
adipeux et l
adipeux et l’ ’intestin. intestin.
Elle est r
Elle est ré éalis alisé ée par des voies m e par des voies mé étaboliques et dans des taboliques et dans des
compartiments subcellulaires diff
compartiments subcellulaires diffé érents de la d rents de la dé égradation gradation
oxydative.
oxydative.
Elle n
Elle né écessite essentiellement 2 substrats (en plus de l cessite essentiellement 2 substrats (en plus de l’ ’ATP ATP): ):
l
l’ ’ac acé étyl tyl- -CoA CoA et le NADPH et le NADPH
INTRODUCTION (suite)
INTRODUCTION (suite)
D
D’ ’o où ùproviennent ces 2 substrats: proviennent ces 2 substrats:
*
* le NADPH le NADPH est fourni soit par la voie des est fourni soit par la voie des pentose pentose- -phosphates phosphates, ,
soit par la r
soit par la ré éaction catalys action catalysé ée par l e par l’ ’enzyme malique. enzyme malique.
*
* l’acétyl-CoA provient essentiellement de la d provient essentiellement de la dé égradation des gradation des
glucides.
glucides.
La glycolyse aboutit au
La glycolyse aboutit au pyruvate pyruvate qui est transform qui est transformé éen en ac acé étyl tyl- -
CoA
CoA dans la mitochondrie. La sortie de l dans la mitochondrie. La sortie de l’ ’ac acé étyl tyl- -CoA CoA se fait de se fait de
mani
maniè ère indirecte par l re indirecte par l’ ’interm intermé édiaire du citrate qui utilise le diaire du citrate qui utilise le
transporteur des
transporteur des tricarboxylates tricarboxylates. .
Dans le cytoplasme, l
Dans le cytoplasme, l’ ’ac acé étyl tyl- -CoA CoA est reform est reformé épar la r par la ré éaction action
catalys
catalysé ée par la citrate e par la citrate lyase lyase: :
Citrate + ATP + CoA-SH + H
2
OOA + Acétyl-CoA + ADP + Pi
La synthèse des AG requiert la coopération de plusieurs voies
métaboliques situées dans des compartiments cellulaires différents.
NB: l’acétyl-CoA stimule la citrate synthase
La synthèse des AG requiert la coopération de plusieurs voies métaboliques situées dans
des compartiments cellulaires différents. La source des unités dicarbonée est le glucose
pour synthétiser les ag, il est transformé en pyruvate au niveau de la glycolyse, le pyruvate
traverse la m mitochondriale, il peut donner de lʼaccoa de lʼoxaloatétate, qui peuvent se
combiner au niveau de la première étape du cycle de Krebs pour donner du citrate. Si on
a un potentiel élevé, on a de lʼATP en grande quté et les enzymes sont inhibés, le cycle de
Krebs est ralenti, le citrate sera donc utilisé pour la synthèse des ag, il va sortir de la
mitonchondrie par son transporteur : les tricarboxylates. Lʼactéyl coa est un stimulateur de
la citrate synthase, la concentration élevée en actéyl co permet la synthèse du citrate mais
le cycle ne fonctionne pas. On a un passage du citrate au nivau du cytosome grace a la
citrate lyase. Lʼoxaloacétate sera transformé en malate ou citrate pour le NADPH.
1
SYNTHESE
SYNTHESE DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES
INTRODUCTION
INTRODUCTION
I
I – –BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS
II
II – –BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES
III
III - -REGULATION DE LA BIOSYNTHESE REGULATION DE LA BIOSYNTHESE
SYNTHESE
SYNTHESE DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES
INTRODUCTION
INTRODUCTION
La biosynth
La biosynthè èse des acides gras a lieu dans le foie, le tissu se des acides gras a lieu dans le foie, le tissu
adipeux et l
adipeux et l’ ’intestin. intestin.
Elle est r
Elle est ré éalis alisé ée par des voies m e par des voies mé étaboliques et dans des taboliques et dans des
compartiments subcellulaires diff
compartiments subcellulaires diffé érents de la d rents de la dé égradation gradation
oxydative.
oxydative.
Elle n
Elle né écessite essentiellement 2 substrats (en plus de l cessite essentiellement 2 substrats (en plus de l’ ’ATP ATP): ):
l
l’ ’ac acé étyl tyl- -CoA CoA et le NADPH et le NADPH
INTRODUCTION (suite)
INTRODUCTION (suite)
D
D’ ’o où ùproviennent ces 2 substrats: proviennent ces 2 substrats:
*
* le NADPH le NADPH est fourni soit par la voie des est fourni soit par la voie des pentose pentose- -phosphates phosphates, ,
soit par la r
soit par la ré éaction catalys action catalysé ée par l e par l’ ’enzyme malique. enzyme malique.
*
* l’acétyl-CoA provient essentiellement de la d provient essentiellement de la dé égradation des gradation des
glucides.
glucides.
La glycolyse aboutit au
La glycolyse aboutit au pyruvate pyruvate qui est transform qui est transformé éen en ac acé étyl tyl- -
CoA
CoA dans la mitochondrie. La sortie de l dans la mitochondrie. La sortie de l’ ’ac acé étyl tyl- -CoA CoA se fait de se fait de
mani
maniè ère indirecte par l re indirecte par l’ ’interm intermé édiaire du citrate qui utilise le diaire du citrate qui utilise le
transporteur des
transporteur des tricarboxylates tricarboxylates. .
Dans le cytoplasme, l
Dans le cytoplasme, l’ ’ac acé étyl tyl- -CoA CoA est reform est reformé épar la r par la ré éaction action
catalys
catalysé ée par la citrate e par la citrate lyase lyase: :
Citrate + ATP + CoA-SH + H
2
OOA + Acétyl-CoA + ADP + Pi
La synthèse des AG requiert la coopération de plusieurs voies
métaboliques situées dans des compartiments cellulaires différents.
NB: l’acétyl-CoA stimule la citrate synthase
NB : lʼacétyl-CoA stimule la citrate synthase

I- Biosynthèse des acides gras
1- Formation du malonyl-CoA
Le donnneur activé dʼunités dicarbonées est le malonyl-CoA. Réaction des 2 acides gras
avec les 2 coA défavorisée donc : Réaction de Décarboxylation . Enzyme : acétyl-CoA
carboxylase.
2
SYNTHESE
SYNTHESE DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES
INTRODUCTION
INTRODUCTION
I
I – –BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS
1
1° °Formation du Formation du Malonyl Malonyl- -CoA CoA
2
2° °Synth Synthè èse de l se de l’ ’Ac Ac Gras par le complexe AGS Gras par le complexe AGS
II
II – –BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES
III
III - -REGULATION DE LA BIOSYNTHESE REGULATION DE LA BIOSYNTHESE
-
OOC CH2CS-CoA
O
Malonyl
Malonyl- -CoA CoA
+ ADP + Pi + H+
CH3CS-CoA
O
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
+ HCO3
-
+ ATP
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA Carboxylase Carboxylase
Etape d’engagement irréversible:
rôle-clé dans la régulation de la biosynthèse
Le donneur activé d’unités dicarbonées est le malonyl-CoA
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA Carboxylase Carboxylase
ATP ADP + Pi
CO
2
E - Biotine E - Biotine
~ COO
-
Malonyl
Malonyl- -CoA CoA Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
Liaison
Liaison à àun un
r
ré ésidu Lys sidu Lys
Carboxybiotinyl
Carboxybiotinyl
enzyme
enzyme
SYNTHESE
SYNTHESE DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES
INTRODUCTION
INTRODUCTION
I
I – –BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS
1
1° °Formation du Formation du Malonyl Malonyl- -CoA CoA
2
2° °Synth Synthè èse de l se de l’ ’Ac Ac Gras par le complexe AGS Gras par le complexe AGS
II
II – –BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES
III
III - -REGULATION DE LA BIOSYNTHESE REGULATION DE LA BIOSYNTHESE
Etape dʼengagement irréversible : role-clé dans la régulation de la biosynthèse.
Acétyl-CoA carboxylase
2
SYNTHESE
SYNTHESE DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES
INTRODUCTION
INTRODUCTION
I
I – –BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS
1
1° °Formation du Formation du Malonyl Malonyl- -CoA CoA
2
2° °Synth Synthè èse de l se de l’ ’Ac Ac Gras par le complexe AGS Gras par le complexe AGS
II
II – –BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES
III
III - -REGULATION DE LA BIOSYNTHESE REGULATION DE LA BIOSYNTHESE
-
OOC CH2CS-CoA
O
Malonyl
Malonyl- -CoA CoA
+ ADP + Pi + H+
CH3CS-CoA
O
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
+ HCO3
-
+ ATP
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA Carboxylase Carboxylase
Etape d’engagement irréversible:
rôle-clé dans la régulation de la biosynthèse
Le donneur activé d’unités dicarbonées est le malonyl-CoA
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA Carboxylase Carboxylase
ATP ADP + Pi
CO
2
E - Biotine E - Biotine
~ COO
-
Malonyl
Malonyl- -CoA CoA Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
Liaison
Liaison à àun un
r
ré ésidu Lys sidu Lys
Carboxybiotinyl
Carboxybiotinyl
enzyme
enzyme
SYNTHESE
SYNTHESE DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES
INTRODUCTION
INTRODUCTION
I
I – –BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS
1
1° °Formation du Formation du Malonyl Malonyl- -CoA CoA
2
2° °Synth Synthè èse de l se de l’ ’Ac Ac Gras par le complexe AGS Gras par le complexe AGS
II
II – –BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES
III
III - -REGULATION DE LA BIOSYNTHESE REGULATION DE LA BIOSYNTHESE
La biotine est liée a lʼenzyme, grace a lʼATP : carbxylation de la biotine et ensuite transfert
sur lʼactéyl CoA pour donner le malonyl CoA. Cʼest lʼétape dʼengagement et de régulation
de la synthèse des ag.
2- Synthèse de lʼag par le complexe AGsynthase
Les intermédiaires de la synthèse des ag sont attachés a une protéine de trasnprot dʼacyle
ou ACP.
La synthèse des ag consiste en plusieurs séries de réaction :
- condensation
- réduction
- déshydratation
- réduction
Les différentes activités enzymatiques sont réunies en une seule chaine polypeptidique
appelée A G synthase ou AGS :
- domaine 1 : unité dʼentrée et de condensation des substrats. Un tour de cyle on a un ag
a 4 carbone : le butiryl coA, puis nouveau cycle grace a un nouveau malonyl CoA (6C) ....
- domaine 2 : unité de réduction
- domaine 3 : unité de libération de lʼag : lorsque lʼon a complètement finie la synthèse
(C16) en général on a une enzyme qui permet de libérer lʼag de lʼACP (fait partie de
lʼAGS)

Structure de lʼAGS de mammifères : la forme active est un dimère
3
Synthèse des Acides Gras
•Les intermédiaires de la synthèse des AG sont attachés à une protéine
de transport d’acyles ou ACP
•La synthèse des acides gras consiste en plusieurs séries de réaction:
-condensation
-réduction
-deshydratation
-réduction
•Les différentes activités enzymatiques sont réunies en une seule
chaîne polypeptidique appelée Acide Gras Synthase ou AGS:
-domaine 1: unitéd’entrée et de condensation des substrats
-domaine 2: unitéde réduction
-domaine 3: unitéde libération de l’acide gras
Structure de l’AGS de mammifères: la forme active est un dimère
CSCoA
O
CH
3
C
O
SCoA
Malonyl
Malonyl- -CoA CoA Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
-
OOC-CH
2
AT
AT
CSACP
O
CH
3
C
O
SCys-
Malonyl
Malonyl- -ACP ACP Ac
Acé étyl tyl- -Enz Enz (CAS) (CAS)
-
OOC-CH
2
MT
MT
Transfert de l’acétyle et du malonyle sur l’AGS
HS-CoA
CH
3
CSACP
O
CH
2
C
O
Ac
Acé éto to- -ac acé étyl tyl- -ACP ACP
(
(Ac Acé éto to- -acyl acyl- -ACP ACP) )
CSACP
O
+ CH
3
C
O
SACP
R
Ré éduction (CAR) duction (CAR)
Malonyl
Malonyl- -ACP ACP Ac
Acé étyl tyl- -S S- -Enzyme Enzyme
-
OOC-CH
2
CH
3
C C C S ACP
O
H
HH
OH
3
32 21
1
NADPH
D-3-OH-butyryl-ACP
(D-3-OH-acyl-ACP)
NADP+
Condensation (CAS)
Condensation (CAS)
CO2
3 acitivités enzymatiques :
- domaine 1 : AT, MT et CAS : on a le malonyl coa qui va se positionner sur lʼACP grace
au résidu SH (la malonyl transférase), on a lʼacétyl co grace a lʼactéyl transférase au
niveau de la CAS par un groupement SH, cette protéine va transférer lʼacétyl sur le
malonyl.
Transfert de lʼacétyle et du malonyle sur lʼAGS
3
Synthèse des Acides Gras
•Les intermédiaires de la synthèse des AG sont attachés à une protéine
de transport d’acyles ou ACP
•La synthèse des acides gras consiste en plusieurs séries de réaction:
-condensation
-réduction
-deshydratation
-réduction
•Les différentes activités enzymatiques sont réunies en une seule
chaîne polypeptidique appelée Acide Gras Synthase ou AGS:
-domaine 1: unitéd’entrée et de condensation des substrats
-domaine 2: unitéde réduction
-domaine 3: unitéde libération de l’acide gras
Structure de l’AGS de mammifères: la forme active est un dimère
CSCoA
O
CH
3
C
O
SCoA
Malonyl
Malonyl- -CoA CoA Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
-
OOC-CH
2
AT
AT
CSACP
O
CH
3
C
O
SCys-
Malonyl
Malonyl- -ACP ACP Ac
Acé étyl tyl- -Enz Enz (CAS) (CAS)
-
OOC-CH
2
MT
MT
Transfert de l’acétyle et du malonyle sur l’AGS
HS-CoA
CH
3
CSACP
O
CH
2
C
O
Ac
Acé éto to- -ac acé étyl tyl- -ACP ACP
(
(Ac Acé éto to- -acyl acyl- -ACP ACP) )
CSACP
O
+ CH
3
C
O
SACP
R
Ré éduction (CAR) duction (CAR)
Malonyl
Malonyl- -ACP ACP Ac
Acé étyl tyl- -S S- -Enzyme Enzyme
-
OOC-CH
2
CH
3
C C C S ACP
O
H
HH
OH
3
32 21
1
NADPH
D-3-OH-butyryl-ACP
(D-3-OH-acyl-ACP)
NADP+
Condensation (CAS)
Condensation (CAS)
CO2
Si on fait plusieurs tours on a lʼacéto acyl ACP
- domaine 2 : CAR, HAD et ER : réduction déshydratation et réduction

3
Synthèse des Acides Gras
•Les intermédiaires de la synthèse des AG sont attachés à une protéine
de transport d’acyles ou ACP
•La synthèse des acides gras consiste en plusieurs séries de réaction:
-condensation
-réduction
-deshydratation
-réduction
•Les différentes activités enzymatiques sont réunies en une seule
chaîne polypeptidique appelée Acide Gras Synthase ou AGS:
-domaine 1: unitéd’entrée et de condensation des substrats
-domaine 2: unitéde réduction
-domaine 3: unitéde libération de l’acide gras
Structure de l’AGS de mammifères: la forme active est un dimère
CSCoA
O
CH
3
C
O
SCoA
Malonyl
Malonyl- -CoA CoA Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
-
OOC-CH
2
AT
AT
CSACP
O
CH
3
C
O
SCys-
Malonyl
Malonyl- -ACP ACP Ac
Acé étyl tyl- -Enz Enz (CAS) (CAS)
-
OOC-CH
2
MT
MT
Transfert de l’acétyle et du malonyle sur l’AGS
HS-CoA
CH
3
CSACP
O
CH
2
C
O
Ac
Acé éto to- -ac acé étyl tyl- -ACP ACP
(
(Ac Acé éto to- -acyl acyl- -ACP ACP) )
CSACP
O
+ CH
3
C
O
SACP
R
Ré éduction (CAR) duction (CAR)
Malonyl
Malonyl- -ACP ACP Ac
Acé étyl tyl- -S S- -Enzyme Enzyme
-
OOC-CH
2
CH
3
C C C S ACP
O
H
HH
OH
3
32 21
1
NADPH
D-3-OH-butyryl-ACP
(D-3-OH-acyl-ACP)
NADP+
Condensation (CAS)
Condensation (CAS)
CO2
4
CH
3
C C C S ACP
O
H
H
Crotonyl
Crotonyl- -ACP ACP
(!
(!(!
(!
(!
(!(!
(!2 2- -Enoyl Enoyl- -ACP) ACP)
2
21
1
R
Ré éduction (ER) duction (ER)
NADPH
NADP+
CH
3
CH
2
CH
2
C S ACP
O
Butyryl-ACP
(Acyl-ACP)
CH
3
C C C S ACP
O
H
HH
OH
3
32 21
1
D-3-OH-butyryl-ACP
(D-3-OH-acyl-ACP)
Deshydratation
Deshydratation (HAD) (HAD)
Addition de 2 carbones
àchaque cycle
Malonyl-CoA
H
2
O
Equation globale de la synth
Equation globale de la synthè èse du palmitate se du palmitate
8 Acétyl-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 6 H
+
Palmitate + 8 CoASH + 14 NADP
+
+6 H
2
O + 7 ADP + 7 Pi
Acétyl-CoA + 7 Malonyl-CoA + 14 NADPH + 20 H
+
Palmitate + 8 CoASH + 14 NADP
+
+6 H
2
O + 7 CO
2
Synthèse du malonyl-CoA:
7Acétyl-CoA + 7 CO
2
+ 7 ATP 7 Malonyl-CoA + 7 ADP + 7 Pi + 14H
+
Synthèse du palmitate à partir des acétyl-CoA:
Synthèse du palmitate à partir de l’acétyl-CoA et du malonyl-CoA:
SYNTHESE
SYNTHESE DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES
INTRODUCTION
INTRODUCTION
I
I – –BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS
II
II – –BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES
III
III - -REGULATION DE LA BIOSYNTHESE: Rôle REGULATION DE LA BIOSYNTHESE: Rôle- -cl clé éde de
Les Acides gras sont mis en réserve dans le tissu adipeux
sous forme de triglycérides
R
2
C
O
O
CH
2
CH
CH
2
C
O
R
1
O
C
O
R
3
O
Les acides gras proviennent :
-soit d’une synthèse endogène (ce que l’on vient de voir)
-soit de l’alimentation : AG exogènes, majoritaires (alimentation équilibrée)
Le glycérol, sous forme de glycérol phosphate vient de la glycolyse
(par réduction de la dihydroxyacétone phosphate)
L’estérification des 3 fonctions alcool du glycérol par 3 acides gras
aboutit à la formation d’un triglycéride :
Principal site de synthèse et de stockage des TG: cytoplasme des adipocytes
: Déshydratation : départ dʼune
molécule dʼeau.
Cycle jusquʼau C16
- domaine 3 : PTE : elle va repérer la longueur de la chaine de lʼag, et va agir de manière
a libérer lʼag sous forme libre de palmitate, lʼenzyme est une thiolase ou thioestérase
Equation globale de la synthèse du palmitate
4
CH
3
C C C S ACP
O
H
H
Crotonyl
Crotonyl- -ACP ACP
(!
(!(!
(!
(!
(!(!
(!2 2- -Enoyl Enoyl- -ACP) ACP)
2
21
1
R
Ré éduction (ER) duction (ER)
NADPH
NADP+
CH
3
CH
2
CH
2
C S ACP
O
Butyryl-ACP
(Acyl-ACP)
CH
3
C C C S ACP
O
H
HH
OH
3
32 21
1
D-3-OH-butyryl-ACP
(D-3-OH-acyl-ACP)
Deshydratation
Deshydratation (HAD) (HAD)
Addition de 2 carbones
àchaque cycle
Malonyl-CoA
H
2
O
Equation globale de la synth
Equation globale de la synthè èse du palmitate se du palmitate
8 Acétyl-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 6 H
+
Palmitate + 8 CoASH + 14 NADP
+
+6 H
2
O + 7 ADP + 7 Pi
Acétyl-CoA + 7 Malonyl-CoA + 14 NADPH + 20 H
+
Palmitate + 8 CoASH + 14 NADP
+
+6 H
2
O + 7 CO
2
Synthèse du malonyl-CoA:
7Acétyl-CoA + 7 CO
2
+ 7 ATP 7 Malonyl-CoA + 7 ADP + 7 Pi + 14H
+
Synthèse du palmitate à partir des acétyl-CoA:
Synthèse du palmitate à partir de l’acétyl-CoA et du malonyl-CoA:
SYNTHESE
SYNTHESE DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES
INTRODUCTION
INTRODUCTION
I
I – –BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS
II
II – –BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES
III
III - -REGULATION DE LA BIOSYNTHESE: Rôle REGULATION DE LA BIOSYNTHESE: Rôle- -cl clé éde de
Les Acides gras sont mis en réserve dans le tissu adipeux
sous forme de triglycérides
R
2
C
O
O
CH
2
CH
CH
2
C
O
R
1
O
C
O
R
3
O
Les acides gras proviennent :
-soit d’une synthèse endogène (ce que l’on vient de voir)
-soit de l’alimentation : AG exogènes, majoritaires (alimentation équilibrée)
Le glycérol, sous forme de glycérol phosphate vient de la glycolyse
(par réduction de la dihydroxyacétone phosphate)
L’estérification des 3 fonctions alcool du glycérol par 3 acides gras
aboutit à la formation d’un triglycéride :
Principal site de synthèse et de stockage des TG: cytoplasme des adipocytes

II- Biosynthèse des triglycérides
Les ag sont mis en réserve dans le tissu adipeux sous forme de triglycérides.
Les ag proviennent :
- soit dʼune synthèse endogène (ce que lʼon vient de voir)
- soit de lʼalimentation : ag exogènes, majoritaire (alimentation équilibrée)
Le glycérol sous forme de glycérilphosphate vient de la glycoluse (par réduction de la
dihydroxyacétone phosphate)
Lʼestérification des 3 fonctions alcool du glycérol par 3 ag aboutit a la formation dʼun
triglycéride :
4
CH
3
C C C S ACP
O
H
H
Crotonyl
Crotonyl- -ACP ACP
(!
(!(!
(!
(!
(!(!
(!2 2- -Enoyl Enoyl- -ACP) ACP)
2
21
1
R
Ré éduction (ER) duction (ER)
NADPH
NADP+
CH
3
CH
2
CH
2
C S ACP
O
Butyryl-ACP
(Acyl-ACP)
CH
3
C C C S ACP
O
H
HH
OH
3
32 21
1
D-3-OH-butyryl-ACP
(D-3-OH-acyl-ACP)
Deshydratation
Deshydratation (HAD) (HAD)
Addition de 2 carbones
àchaque cycle
Malonyl-CoA
H
2
O
Equation globale de la synth
Equation globale de la synthè èse du palmitate se du palmitate
8 Acétyl-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 6 H
+
Palmitate + 8 CoASH + 14 NADP
+
+6 H
2
O + 7 ADP + 7 Pi
Acétyl-CoA + 7 Malonyl-CoA + 14 NADPH + 20 H
+
Palmitate + 8 CoASH + 14 NADP
+
+6 H
2
O + 7 CO
2
Synthèse du malonyl-CoA:
7Acétyl-CoA + 7 CO
2
+ 7 ATP 7 Malonyl-CoA + 7 ADP + 7 Pi + 14H
+
Synthèse du palmitate à partir des acétyl-CoA:
Synthèse du palmitate à partir de l’acétyl-CoA et du malonyl-CoA:
SYNTHESE
SYNTHESE DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES
INTRODUCTION
INTRODUCTION
I
I – –BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS
II
II – –BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES
III
III - -REGULATION DE LA BIOSYNTHESE: Rôle REGULATION DE LA BIOSYNTHESE: Rôle- -cl clé éde de
Les Acides gras sont mis en réserve dans le tissu adipeux
sous forme de triglycérides
R
2
C
O
O
CH
2
CH
CH
2
C
O
R
1
O
C
O
R
3
O
Les acides gras proviennent :
-soit d’une synthèse endogène (ce que l’on vient de voir)
-soit de l’alimentation : AG exogènes, majoritaires (alimentation équilibrée)
Le glycérol, sous forme de glycérol phosphate vient de la glycolyse
(par réduction de la dihydroxyacétone phosphate)
L’estérification des 3 fonctions alcool du glycérol par 3 acides gras
aboutit à la formation d’un triglycéride :
Principal site de synthèse et de stockage des TG: cytoplasme des adipocytes
Principal site de synthèse et de stockage sont les adipocytes
III- Régulation de la biosynthèse
En relation avec lʼacétyl CoA carboxylase qui a un role clé
La biosynthèse des ag est régulée a court terme par la disponibilité des substrats et par
des régulations enzymatiques (phosphorylation/dé) (si on a un excès de glucide, on a un
excès dʼacétyl coa => donc synthèse dʼAG)
1- Régulation allostéroique
Lʼacétyl CoA carboxylase est :
- activée par le citrate (polymérisation de lʼenzyme) : potentiel énergétique très élevé de la
cellule : polymérisation de lʼenzyme qui devient beaucoup plus active
- inhibiée par le produit final acyl-CoA (palmityl CoA)
2- Régulation par phosphorylation/dé
- Sous dépendance hormonale : insuline, adrénaline, glucagon
- Dans les situations de carence énergétiques : role de la protéine kinase AMP-
dépendante ou AMPL
Inactive Ph, et Active déph. Lʼadrénaline et le glucagon active la protéine kinase a qui va
phos lʼacétyl co a carboxylase et qui transforme lʼenzyme sous une forme inactive on a
une inhibition de la synthèse des ag.
Autre régulation de type métabolique par lʼAMP, grace a lʼAMPK (kinase). Si on a une forte
concentration en AMP (peu dʼATP) on a une régulation allostérique qui aboutit a
lʼinactivation de lʼenzyme et si on a besoin dʼénergie on fait la dégradation de lʼacétyl coA.
5
SYNTHESE
SYNTHESE DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES DES ACIDES GRAS ET TRIGLYCERIDES
INTRODUCTION
INTRODUCTION
I
I – –BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS
II
II – –BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES BIOSYNTHESE DES TRIGYCERIDES
III
III - -REGULATION DE LA BIOSYNTHESE REGULATION DE LA BIOSYNTHESE: :
Rôle
Rôle- -cl clé éde l de l’ ’ac acé étyl tyl- -CoA CoA carboxylase carboxylase
1
1° °R Ré égulation allost gulation allosté érique rique
2
2° °R Ré égulation hormonale gulation hormonale
III
III - -REGULATION DE LA BIOSYNTHESE: REGULATION DE LA BIOSYNTHESE:
La biosynth
La biosynthè èse des acides gras est r se des acides gras est ré égul gulé ée e à àcourt terme par la court terme par la
disponibilit
disponibilité édes substrats et par des r des substrats et par des ré égulations enzymatiques gulations enzymatiques
(phosphorylation/d
(phosphorylation/dé éphosphorylation) phosphorylation)
Rôle
Rôle- -cl clé éde de l’acétyl-CoA carboxylase (ACC):
1
1° °R Ré égulation allost gulation allosté érique: rique:
l
l’ ’ac acé étyl tyl- -CoA CoA carboxylase est: carboxylase est:
-activée par le citrate (polymérisation de l’enzyme)
-inhibée par le produit final acyl-CoA(palmityl-CoA)
2° Régulation par phosphorylation/déphosphorylation
-sous dépendance hormonale: insuline, adrénaline, glucagon
-dans les situations de carence énergétique: rôle de la protéine
kinase AMP-dépendante ou AMPK
ADP
ADP
ATP
ATP
inactive
inactive
ACC
ACC
P
P
active
active
PP2A
PP2A
PKA
PKA
H
H
2
2
O
O
Pi
Pi
ACC
ACC
AMPK
AMPK
Adrénaline
Glucagon
Insuline
+
+
Conclusion: l’insuline stimule la synthèse des acides gras et des triglycérides,
tandis que le glucagon et l’adrénaline ont l’effet opposé
AMP
AMP
+
R
Ré éserves Energ serves Energé étiques tiques
Homme de 70 kg
kg
kg kJ
kJ
Métabolisme basal = 8 000 kJ/jour (2000 kcal/jour)
Consommation chez un sportif: jusqu’à 12 000 kJ/jour
Survie théorique en cas de grève de la faim !80 jours
Triglycérides (tissu adipeux) 15 560 000
Protéines musculaires 6 100 000
Glycogène musculaire 0,300 5 000
Glycogène hépatique 0,100 1 700