Reproduction Dr Saveanu 8 pages Métabolisme des lipides

HORMONOLOGIE - REPRODUCTION – Métabolisme des lipides : biosynthèse des acides gras et cétogenèse
19/03/2014
NAUD Romain L3
CR : AUDOUARD Justine
Hormonologie - Reproduction
Dr Saveanu
8 pages
Métabolisme des lipides : biosynthèse des acides gras et cétogenèse
A. La cétogenèse : généralités
La cétogenèse est par exemple impliquée dans l'acidocétose présente dans le diabète de type I.
Il y a trois corps cétoniques :
•Acetoacetate
•3-Hydroxybutyrate (ou β-Hydroxyburyrate, c'est pareil)
•Acétone
L'acétone est un peu particulière puisque ce n'est pas un acide, à la différence des deux premiers, on le met donc
un peu à part, son rôle est même un peu différent.
Les deux premiers servent de source énergétique alternative au glucose et aux Acides Gras Libres (AGL)
fournie aux tissus périphériques par le foie (c’est le seul organe qui produit ces corps cétoniques et qui les
délivre). Le foie profite aussi de ce système pour se fournir de l’énergie.
La cétogenèse part de l’Acétyl-CoA (produit par β-oxydation des AG) hépatique. L’Acétyl-CoA sert aussi à la
Cholestérologenèse. Cet Acetyl-CoA peut aussi être produit par le métabolisme glucidique, ainsi qu'à partir d'un
carrefour appartenant au métabolisme des Acides Aminés (AA).
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Plan
A. La cétogenèse : généralités
B. Étapes de la cétogenèse
I. Première étape : la Thiolase
II. Deuxième étape : HMG-CoA synthase
III. Troisième étape : HMG-CoA lyase → AcétoAcétate
C. La synthèse du deuxième corps cétonique : 3-Hydroxybutyrate
D. Bilan hépatique de la cétogenèse
E. La synthèse du troisième corps cétonique : Acétone
F. Élimination et utilisation périphérique
I. Élimination des corps cétoniques
II. Utilisation périphérique des corps cétoniques
III. Oxydation des corps cétoniques (bilan)
G. Jeûne, régime cétogène et régime Atkins
I. Jeûne
II. Régime cétogène
III. Régime Atkins
IV. Cétogenèse et acidocétose diabétique

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Pourquoi la cétogenèse ?
La β-oxydation donne beaucoup d’Acétyl-CoA mais ceci consomme beaucoup de ce Coenzyme-A.
Normalement, le cycle de Krebs fonctionne et certaines étapes libèrent ce CoA qui sera réutilisée dans la β-
oxydation. C’est une machine qui fonctionne bien. Mais si le cycle de Krebs ne fonctionne pas, on a besoin
d‘autres mécanismes pour fournir cette quantité de CoA.
Pour que l’Acetyl-CoA fonctionne, on a normalement besoin d’une quantité suffisante d’oxaloacétate (ces deux
éléments fusionnent pour former le citrate qui est le premier élément du cycle de Krebs). Cette synthèse
d’oxaloacétate se fait à partir du glucose. S’il n’y a pas assez de glucose ou pas assez d’insuline (baisse de
l’utilisation du glucose), on ne peut pas fournir la quantité d’oxaloacétate nécessaire au fonctionnement du
cycle de Krebs.
Lors d'un jeûne, on a le cycle de Krebs qui est ralenti. Le foie se retrouve donc de cette façon avec un manque
d’énergie et un excès d'Acétyl-CoA ainsi qu’un excès de Coenzyme-A. Il utilise donc, de façon physiologique
(même si on est lors d'un jeûne, le prof a bel et bien parlé de « physiologie »), l’Acétyl-CoA comme substrat de
la cétogenèse. Celle-ci libère de la CoA qui lui permet de poursuivre la β-oxydation et de produire de l’énergie.
Pour le foie, l’intérêt principal est d’obtenir de la CoA en produisant des corps cétonique. Cette CoA sera
utilisée par le foie pour faire de la β-oxydation qui va produire de l’Acétyl-CoA mais surtout de l’ATP. Cette
cétogenèse intervient aussi de façon physiologique (sûrement lors du jeûne vu précédemment)
Le foie exporte les corps cétoniques vers d’autres cellules. C’est un export d'Acétyl-CoA. Ça se fait vers
d’autres cellules car dans ces cellules le cycle de Krebs sera actif et capable d’oxyder les Acétyl-Coa, et donc de
produire de l’énergie.
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B. Étapes de la cétogenèse
Les étapes de la cétogenèse sont en tout au nombre de quatre (le prof a dit cette phrase texto, mais en fait le
nombre d'étape varie en fonction du corps cétonique produit. Il est par exemple de trois pour la production
d'Acétoacétate).
I. Première étape : la Thiolase
On a la condensation des deux molécules d'Acétyl-CoA sous l’action d’une Thiolase pour faire de l’Acéto-
Acétyl-CoA et qui libère une molécule de CoA-SH. C’est une étape réversible, l’équilibre sera ordonné par les
quantités de substrat.
S'il y a beaucoup d’Acétyl-CoA : la réaction ira vers la production d'Acéto-Acétyl-CoA.
S'il n'y a pas beaucoup d'Acétyl-CoA : la réaction ira vers la production des deux Acétyl-CoA à partir de
l'Acéto-Acétyl-CoA.
C’est la même réaction que la première de la synthèse du cholestérol. Sauf qu’ici on est au niveau
mitochondrial et pas cytoplasmique.
II. Deuxième étape : HMG-CoA synthase
On additionne un nouveau radical Acétyl qui provient d’un Acétyl-CoA et qui sera condensé sur la fonction
cétone de l’Acéto-Acétyl-CoA. On va former un produit intermédiaire : l’HMG-CoA. On a aussi la libération
d’une molécule de CoA-SH. L’enzyme est l’HMG-CoA synthase.
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III. Troisième étape : HMG-CoA lyase → AcétoAcétate
L’HMG-CoA Lyase retire le CoA sous forme d’Acetyl-CoA et va produire l’Acétoacétate (qui est un acide,
ainsi que le premier corps cétonique). On est toujours au niveau mitochondrial.
C. La synthèse du deuxième corps cétonique : 3-Hydroxybutyrate déshydrogénase
La dernière étape est facultative et réversible. Elle est catalysée par le 3-hydroxybutyrate déshydrogénase.
Elle transforme le groupement cétone de l’Acétoacétate en groupement hydroxyle et inversement. On a besoin
d’un coenzyme NAD qui sera soit sous forme de NADH + H+ soit sous forme de NAD+.
Le rapport entre NAD+ et NADH+H+ permettra de donner le sens de la réaction. Le 3-hydroxybutyrate est le
deuxième corps cétonique.
Dans l’organisme, on a un peu plus d’Acétoacétate que de 3-hydroxybutyrate de façon générale. Ce rapport
peut varier.
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D. Bilan hépatique de la cétogenèse
On a deux Acétyl-CoA (provenant de la β-oxydation) qui sont utilisés par les enzymes de la cétogenèse pour
produire un corps cétonique à quatre atomes de carbone, le 3-hydroxybutyrate et/ou l’Acétoacétate.
Quelque soit le corps cétonique produit, deux CoA-SH sont libérés et permettront la poursuite de la β-
oxydation, qui va fournir de l'ATP à la cellule hépatique.
Rappel du bilan partiel de la β-oxydation : L’acide palmitique permet par exemple de phosphoryler 33
molécules d’ADP pour obtenir 33 molécules d'ATP (dans ce bilan, on ne compte même pas le cycle de Krebs).
Mais ceci consomme 8 CoA-SH, on a donc besoin de la régénérer. Le foie le fait par la cétogenèse.
E. La synthèse du troisième corps cétonique : Acétone
Il est crée par décarboxylation de l’Acétoacétate. Cette réaction est spontanée. Elle peut être accélérée par
l’Acétoacétate décarboxylase.
F. Élimination et utilisation périphérique
I. Élimination des corps cétoniques
Quand on a une production de corps cétoniques en excès, l’acétone (qui est volatil) sera éliminé au niveau
pulmonaire, ce qui va donner une haleine caractéristique (cf. cours sur l'acidocétose diabétique). On a
également une élimination urinaire pour les deux premiers corps cétoniques qui sont des acides.
II. Utilisation périphérique des corps cétoniques
Via la circulation les deux premiers corps cétoniques (Acétoacétate et 3-Hydroxybutyrate) vont rejoindre les
tissus périphériques à cycle de Krebs actif. Il y a par exemple le muscle (squelettique ou cardiaque) les reins
(cortex) et le cerveau (partiellement).
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