Catabolisme des acides gras

Catabolisme des acides gras
β-oxydation (Hélice de Lynen)
 Bilan énergétique de la β-oxydation (moles d’ATP produites) : exemple de l’acide stéarique (C18 :0)
- Consommation : 1 ATP (activation acide gras en AcyCoA)
- Production :
o 9 Acétyl CoA → cycle de Krebs 12 x 9 = 108
o 8 FADH2 → chaîne respiratoire 2 x 8 = 16
o 8 NADH, H+ ↗ 3 x 8 = 24 = 147
 Cas des acides gras insaturés : - 1 FADH2 par double liaison (pas d’étape n°1)
- Rendement = 0,52 moles d’ATP par gramme d’acide stéarique
(pour mémoire : 1g de glucides = 0,21 moles d’ATP ; 1g de protéines = 0,26 moles d’ATP)
Synthèse (anabolisme) des acides gras
 Exclusivement cytosolique au niveau hépatique (lipogénèse)
Variation selon les apports alimentaires (apports > consommation)
- Sources d’ActétylCoA :
o Glucides
o Aminoacides (partie métabolisme carboné)
o Alcool (foie uniquement)
- Autres substrats nécessaires :
o NADPH,H+ (navette citrate – malate – pyruvate, pentoses phosphates)
o Biotine (AcétylCoAcarboxylase … malonylCoA)
o Complexe multienzymatique (acide gras synthase)
- Structure de l’acide gras synthase
 Division structurale vs division fonctionnelle
o 2 sous-unités identiques, mais
- Mécanisme biochimique (hélice de Wakil)
Acétyle CoA + ATP + CO2 → Malonyl CoA + ADP + Pi : obtention d’un palmitylCoA (voire
stéarylCoA) → […]
- Processus alternatif élongation – désaturation : synthèse acides gras insaturés
Ex : acide oléique, linoléique, linolénique → acide arachidonique, docohexaénoïque
- Bilan énergétique :
Exemple avec le palmitate (C16:0)
8 AcétylCoA + 7 ATP + 14 NADPH,H+ → Palmitate + 14 NADP+ + 8 CoASH + 6 H2O + 7 ADP + 7 Pi
Comparaison des deux voies métaboliques
(Tableau polycopié)

Régulation du métabolisme des acides gras : hépatocyte – plasma – adipocyte
Dualité de régulation
- Phase post-prandiale (apports glucidiques) : réduction du catabolisme, augmentation des synthèses
- Phase inter-prandiale (sans apports glucidiques) : augmentation catabolisme, réduction des synthèses
- Implication de multiples facteurs : nutritionnels, hormonaux, allostériques…
- Exemple avec le malonylCoA (synthèse des acides gras)
Rôle du malonylCoA (synthèse par acétylCoA carboxylase + biotine)
- Fortes concentrations :
o Inhibition de la CPT (carnitine palmitoyl transférase)
o Réduction passage acides gras
o Réduction de la β-oxydation
o Augmentation synthèse acides gras
- Faibles concentrations :
o Activation de la CPT
o Augmentation passage acide gras
o Augmentation β-oxydation
o Réduction synthèse acides gras
 >Le malonylCoA est un effecteur à double sens
Période post-prandiale
Glucose → insuline → glycolyse → acétylCoA → citrate → malonylCoA → sythèse d’acides gras et diminution β-
oxydation
Régulation enzymatique
- Enzymes actives : formes déphosphorylées
- Enzymes inactives : formes phosphorylées
Période inter-prandiale
Concentration en glucose réduite :
- Ralentissement glycolyse et oxydation mitochondriale
- Diminution de la concentration en malonylCoA
- Réduction de la synthèse d’acide gras
- Augmentation de la lipolyse
- Augmentation de la β-oxydation (CPT)
- Production (éventuelle) de corps cétoniques
Régulation enzymatique
- Enzymes actives : formes phosphorylées
- Enzymes inactives : formes déphosphorylées
Modifications chimiques des acides gras

Mécanisme de la peroxydation lipidique
- Attaque des acides gras insaturés par les RLO
- Origine des RLO : stress oxydatif (ici cellules endothéliales, macrophages, CML)
o Principales molécules : radical hydroxyle, anions superoxydes
o Présence nécessaire d’ions métalliques
o Participation d’enzymes (myéloperoxydases, lipooxygénases)
- Etapes de la peroxydation lipidique :
o Phase d’initiation (attaque acide gras insaturé par RLO)
o Phase de propagation (autres lipides)
o Dégradation + libération de fragments lipidiques
o Effets délètères environnementaux
- Traitement possible par des antioxydants :
o Naturels :
 Enzymes : SOD, catalase, GPX
 Chélateurs de métaux : lactoferrine, transferrine, céruléoplasmine, albumine
 Capteurs de RLO : vitamines A, C, E, acide urique, thiols…
o Pharmacologiques :
 Chélateurs de métaux
 Capteurs de RLO
 Inhibiteurs enzymatiques
Cétogénèse et cétolyse
Définition
Molécules à 4 carbones, très diffusibles dans le sang et tissus périphériques (« lipides hydrosolubles »)
 Acétoacétate, 3β-OH butyrate (et acétone, d’importance secondaire)
Synthèse des corps cétoniques
Mitochondries hépatiques en période de jeûne (exclusivement)
- Acides aminés cétogènes :
o Ile donne AcétylCoA
o Trp et Lys donnent AcétoacétylCoA
o Leu donne HMGCoA
o Phe et Tyr donnent Acétoacétate
- Acétone : décarboxylation spontanée de l’acétoacétate en excès (non-enzymatique) – élimination
respiratoire
Cétolyse
Mitochondries, tissus périphériques, sources relais du glucose
Acétoacétate → AcétoacétylCoA → 2 AcétylCoA → Cycle de Krebs
- Jeûne court : oxydation musculaire des corps cétoniques, petites quantités urinaires
- Jeûne long : oxydation musculaire, et cerveau (protection épargne glucidique), augmentation de
l’élimination urinaire

Bilan énergétique
- Cétogénèse : pas de consommation En (NAD+ issu de β-oxydation)
- Cétolyse : produit AcétylCoA (cycle de Krebs)