Différentes souces de l`acétyl CoA

Energétique cellulaire
B- Différentes sources de lʼacétyl-CoA
1
A
A - -ROLE CENTRAL DE L ROLE CENTRAL DE L ’ ’ATP ATP
B
B - -DIFFERENTES SOURCES DE L DIFFERENTES SOURCES DE L ’ ’ACETYL ACETYL- -CoA CoA
I - Décarboxylation oxydative du pyruvate
II - !
!!!-oxydation des acides gras
III - Formation et utilisation des corps cétoniques
IV - Dégradation des protéines et acides aminés
C - -CYCLE DE KREBS CYCLE DE KREBS
D
D – –OXYDATIONS PHOSPHORYLANTES OXYDATIONS PHOSPHORYLANTES
ENERGETIQUE CELLULAIRE
ENERGETIQUE CELLULAIRE
Glucides Lipides Protéines
Digestion et absorption
Glucides simples
(surtout glucose)
Acides gras
+ glycérol Acides aminés
Acétyl-CoA
Cycle de
l’acide
citrique
Cha
Chaî îne respiratoire ne respiratoire
xH yATP
2 CO
2
Pyruvate
Pyruvate
DIFFERENTES SOURCES DE L
DIFFERENTES SOURCES DE L’ ’ACETYL ACETYL- -CoA CoA
I
I - -D Dé écarboxylation oxydative du pyruvate en carboxylation oxydative du pyruvate en ac acé étyl tyl- -CoA CoA
L’acétyl-CoA n’est produit que dans la mitochondrie:
Nécessité pour le pyruvate d’être transporté du cytoplasme
vers la mitochondrie: transporteur spécifique MCT
Complexe de la pyruvate
Complexe de la pyruvate deshydrog deshydrogé énase nase: :
!
!!!
!
!!!3 prot
3 proté éines enzymatiques et 5 coenzymes ines enzymatiques et 5 coenzymes
E1 - TDP (Thiamine diphosphate)
E2 – Lipoamide (Acide lipoïque lié à l’enzyme)
E3 – FAD
!
!!!Ainsi que le NAD
+
et le HS-CoA (à l’état libre)
CH
3
-CO-COOH
CO
2
TDP-E1 CO CH
3
E2-L
SH
S~
HSCoA
CH
3
-C ~ SCoA
CH
3
-CHOH-TDP
E1 O
E3-FADH
2
E2-L
S
S
E2-L
SH
S H
E3-FAD
NAD
+
NADH + H
+
a
ab
bc
c
d
d
e
e
a)
a) R Ré éaction de d action de dé écarboxylation carboxylation
b)
b) R Ré éaction d action d’ ’oxydation oxydation
c) Formation de l
c) Formation de l ’ ’ac acé étyl tyl- -CoA CoA
d)
d) R Ré éoxydation oxydation de la de la dihydrolipoamide dihydrolipoamide
e) Transfert des e
e) Transfert des e
-
-
sur NAD
sur NAD
+
+
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
Ac
Ac pyruvique pyruvique
R
Ré éaction tr action trè ès complexe s complexe
avec de multiples
avec de multiples é étapes tapes
!
!!!
!
!!!R
Ré éaction irr action irré éversible repr versible repré ésentant le lien entre la glycolyse et le cycle de Krebs sentant le lien entre la glycolyse et le cycle de Krebs
Acétyl CoA est la forme activé de l'acétate.
C'est un carrefour métabolique.
Pour le glucose, on a une étape intermédiaire par le pyruvate.
A partir des lipides, dégradation des acides gras qui donnent de l'acetylCoA
Les protéines, par dégradation donnent des acides aminés, normalement ce ne sont pas
des sources d'énergie. On a une dégradation des protéines lorsque on a une régime hyper
protéique, ou quand on fait un jeun.
L'acetylCoA est dégradé dans un cycle: cycle de Krebs pour former des composés qui
vont rejoindre la chaine respiratoire.
"
I- Décarboxylation oxydative du pyruvate en acétylCoA
Lʼacétyl-CoA nʼest produit que dans la mitochondrie : Nécessité pour le pyruvate dʼetre
transporté du cytoplasme vers la mitochondrie : transporteur spécifique MCT.
Complexe de la pyruvate deshydrogénase : 3 protéines enzymatiques et 5 coenzymes :
- E1-TDF (Thiamine diphosphate)
- E2-Lipoamide (Acide lipoique lié à lʼenzyme)
- E3-FAD
Ainsi que le NAD+ et le HS-CoA (à lʼétat libre)

1
A
A - -ROLE CENTRAL DE L ROLE CENTRAL DE L ’ ’ATP ATP
B
B - -DIFFERENTES SOURCES DE L DIFFERENTES SOURCES DE L ’ ’ACETYL ACETYL- -CoA CoA
I - Décarboxylation oxydative du pyruvate
II - !
!!!-oxydation des acides gras
III - Formation et utilisation des corps cétoniques
IV - Dégradation des protéines et acides aminés
C - -CYCLE DE KREBS CYCLE DE KREBS
D
D – –OXYDATIONS PHOSPHORYLANTES OXYDATIONS PHOSPHORYLANTES
ENERGETIQUE CELLULAIRE
ENERGETIQUE CELLULAIRE
Glucides Lipides Protéines
Digestion et absorption
Glucides simples
(surtout glucose)
Acides gras
+ glycérol Acides aminés
Acétyl-CoA
Cycle de
l’acide
citrique
Cha
Chaî îne respiratoire ne respiratoire
xH yATP
2 CO
2
Pyruvate
Pyruvate
DIFFERENTES SOURCES DE L
DIFFERENTES SOURCES DE L’ ’ACETYL ACETYL- -CoA CoA
I
I - -D Dé écarboxylation oxydative du pyruvate en carboxylation oxydative du pyruvate en ac acé étyl tyl- -CoA CoA
L’acétyl-CoA n’est produit que dans la mitochondrie:
Nécessité pour le pyruvate d’être transporté du cytoplasme
vers la mitochondrie: transporteur spécifique MCT
Complexe de la pyruvate
Complexe de la pyruvate deshydrog deshydrogé énase nase: :
!
!!!
!
!!!3 prot
3 proté éines enzymatiques et 5 coenzymes ines enzymatiques et 5 coenzymes
E1 - TDP (Thiamine diphosphate)
E2 – Lipoamide (Acide lipoïque lié à l’enzyme)
E3 – FAD
!
!!!Ainsi que le NAD
+
et le HS-CoA (à l’état libre)
CH
3
-CO-COOH
CO
2
TDP-E1 CO CH
3
E2-L
SH
S~
HSCoA
CH
3
-C ~ SCoA
CH
3
-CHOH-TDP
E1 O
E3-FADH
2
E2-L
S
S
E2-L
SH
S H
E3-FAD
NAD
+
NADH + H
+
a
ab
bc
c
d
d
e
e
a)
a) R Ré éaction de d action de dé écarboxylation carboxylation
b)
b) R Ré éaction d action d’ ’oxydation oxydation
c) Formation de l
c) Formation de l ’ ’ac acé étyl tyl- -CoA CoA
d)
d) R Ré éoxydation oxydation de la de la dihydrolipoamide dihydrolipoamide
e) Transfert des e
e) Transfert des e
-
-
sur NAD
sur NAD
+
+
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
Ac
Ac pyruvique pyruvique
R
Ré éaction tr action trè ès complexe s complexe
avec de multiples
avec de multiples é étapes tapes
!
!!!
!
!!!R
Ré éaction irr action irré éversible repr versible repré ésentant le lien entre la glycolyse et le cycle de Krebs sentant le lien entre la glycolyse et le cycle de Krebs
On a le pyruvate, première réaction de décarboxylation: transfert du radical dicarboné sur
le complexe E1-TDP.
Libération de CO2.
Réaction d'oxydation, qui fait intervenir transfert de l'unité dicarboné sur l'acide lipoïque.
(qui devient sous forme réduite).
L'unité dicarbonée devient un acétyl.
Transfert de l'actyl sur le Coenzyme A. on conserve cette liaison a haut potentiel
d'hydrolyse, et on libère E2 lipoamide sous forme réduite. L'acetylCoA est libérée, il faut
ensuite ré-oxyder la lipoamide, au dépend du FAD lié a E3: on régénère le complexe E2.
Enfin, transfert des électrons sur le NAD+: fourniture de NADH + H+
Cette réaction a deux intérêts:
➔"formation de NADH, composé réduit qui va permettre de former de l'ATP sur la chaine
respiratoire.
➔"Formation d'un groupement acéthyl sous forme activé (acetyl CoA) qui pourra être
transféré, et qui va rentrer dans le cycle de krebs.
II- Béta oxydation des acides gras
1- Introduction : sources des acides gras
2
II
II - -!
!!!
!
!!!-
-Oxydation des acides gras en Oxydation des acides gras en ac acé étyl tyl- -CoA CoA
Introduction: source des acides gras
Introduction: source des acides gras
R
2
C
O
O
3 H
2
O
CH
2
CH
CH
2
C
O
R
1
O
C
O
R
3
OCH
2
OH
CHOH
CH
2
OH
+ 3 AG
Glyc
Glycé érol rol
•
•TG exog TG exogè ènes nes
-
-Emulsification Emulsification par les sels biliaires par les sels biliaires
-
-lipase pancr lipase pancré éatique atique
-
-lipoprot lipoproté éine lipase des capillaires sanguins ine lipase des capillaires sanguins
* TG endog
* TG endogè ènes nes
-
-triglyc triglycé éride lipase ride lipase hormono hormono- -sensible sensible du tissu adipeux du tissu adipeux
(activation par adr
(activation par adré énaline et glucagon par la cascade de l naline et glucagon par la cascade de l’ ’AMPc AMPc) )
Triglyc
Triglycé éride ou TG ride ou TG
II
II - -!
!!!
!
!!!-
-Oxydation des acides gras en Oxydation des acides gras en ac acé étyl tyl- -CoA CoA
1°- Activation sous forme d’acyl-CoA
2°- Transfert des A. gras du cytosol dans la mitochondrie Transfert des A. gras du cytosol dans la mitochondrie
3
3° °- -Oxydation proprement dite Oxydation proprement dite
RCS-CoA
O
HS-CoA
Acyl
Acyl- -CoA CoA
+ AMP
1°- Activation sous forme d’acyl-CoA
RC
O-
O
+ ATP
Enzyme:
Enzyme: Acyl Acyl- -CoA CoA synth synthé étase (ME de la mitochondrie) tase (ME de la mitochondrie)
RC
AMP
O
2 Pi
Acyl
Acyl- -ad adé énylate nylate
Exemple d
Exemple d’ ’un un ac ac gras gras à àlongue cha longue chaî îne: C16:0 (acide palmitique) ne: C16:0 (acide palmitique)
Acide gras
Acide gras
R
Ré éaction globale : action globale :
Ac
Ac. gras + . gras + HS HS- -CoA CoA + ATP + ATP acyl acyl- -CoA CoA + AMP + 2Pi + AMP + 2Pi
!
!!!
!
!!!L
L’é ’équivalent de 2 ATP en ADP sont consomm quivalent de 2 ATP en ADP sont consommé és s
II
II - -!
!!!
!
!!!-
-Oxydation des acides gras en Oxydation des acides gras en ac acé étyl tyl- -CoA CoA
1°- Activation sous forme d’acyl-CoA
2°- Transfert des A. gras du cytosol dans la mitochondrie Transfert des A. gras du cytosol dans la mitochondrie
3
3° °- -Oxydation proprement dite Oxydation proprement dite
les acides gras proviennent des tryglycérides d'origine exogène ou endogène
pour les triglycérides endogène, on a une emulsification dans l'intestin par les sels biliaire
puis lipase pancréatique qui libère des acides gras et du glycérol
TG + 3H2O = glycérol + 3AG
+ lipoprotéine lipase des capillaires sanguins.

Triglycérides endogènes
tissus adipeux
mobilisés par la tryglycéride lipase, hormono sensible car elle est activé par le glucagon
ou l'AMPc.
2- Activation sous forme dʼacyl-CoA
2
II
II - -!
!!!
!
!!!-
-Oxydation des acides gras en Oxydation des acides gras en ac acé étyl tyl- -CoA CoA
Introduction: source des acides gras
Introduction: source des acides gras
R
2
C
O
O
3 H
2
O
CH
2
CH
CH
2
C
O
R
1
O
C
O
R
3
OCH
2
OH
CHOH
CH
2
OH
+ 3 AG
Glyc
Glycé érol rol
•
•TG exog TG exogè ènes nes
-
-Emulsification Emulsification par les sels biliaires par les sels biliaires
-
-lipase pancr lipase pancré éatique atique
-
-lipoprot lipoproté éine lipase des capillaires sanguins ine lipase des capillaires sanguins
* TG endog
* TG endogè ènes nes
-
-triglyc triglycé éride lipase ride lipase hormono hormono- -sensible sensible du tissu adipeux du tissu adipeux
(activation par adr
(activation par adré énaline et glucagon par la cascade de l naline et glucagon par la cascade de l’ ’AMPc AMPc) )
Triglyc
Triglycé éride ou TG ride ou TG
II
II - -!
!!!
!
!!!-
-Oxydation des acides gras en Oxydation des acides gras en ac acé étyl tyl- -CoA CoA
1°- Activation sous forme d’acyl-CoA
2°- Transfert des A. gras du cytosol dans la mitochondrie Transfert des A. gras du cytosol dans la mitochondrie
3
3° °- -Oxydation proprement dite Oxydation proprement dite
RCS-CoA
O
HS-CoA
Acyl
Acyl- -CoA CoA
+ AMP
1°- Activation sous forme d’acyl-CoA
RC
O-
O
+ ATP
Enzyme:
Enzyme: Acyl Acyl- -CoA CoA synth synthé étase (ME de la mitochondrie) tase (ME de la mitochondrie)
RC
AMP
O
2 Pi
Acyl
Acyl- -ad adé énylate nylate
Exemple d
Exemple d’ ’un un ac ac gras gras à àlongue cha longue chaî îne: C16:0 (acide palmitique) ne: C16:0 (acide palmitique)
Acide gras
Acide gras
R
Ré éaction globale : action globale :
Ac
Ac. gras + . gras + HS HS- -CoA CoA + ATP + ATP acyl acyl- -CoA CoA + AMP + 2Pi + AMP + 2Pi
!
!!!
!
!!!L
L’é ’équivalent de 2 ATP en ADP sont consomm quivalent de 2 ATP en ADP sont consommé és s
II
II - -!
!!!
!
!!!-
-Oxydation des acides gras en Oxydation des acides gras en ac acé étyl tyl- -CoA CoA
1°- Activation sous forme d’acyl-CoA
2°- Transfert des A. gras du cytosol dans la mitochondrie Transfert des A. gras du cytosol dans la mitochondrie
3
3° °- -Oxydation proprement dite Oxydation proprement dite
Réaction d'activation de l'acylCoA qui demande de l'énergie, intervention de l'ATP et du
coenzyme A.
Activation: condensation de l'AMP sur l'acide gras, pour former le RCOAMP, au dépend de
l'AMP qui est hydrolysé sous forme de pyrophosphate.
Le composé RCOAMP (composé intermédiaire) , récupère le coenzyme A qui remplace
l'AMP, on obtient l'acyl-CoA.
Puis formation d'acy-CoA.
Enzyme: acyl-CoA synthétase, qui est au niveau de la membrane externe de la
mitochondrie.
2
II
II - -!
!!!
!
!!!-
-Oxydation des acides gras en Oxydation des acides gras en ac acé étyl tyl- -CoA CoA
Introduction: source des acides gras
Introduction: source des acides gras
R
2
C
O
O
3 H
2
O
CH
2
CH
CH
2
C
O
R
1
O
C
O
R
3
OCH
2
OH
CHOH
CH
2
OH
+ 3 AG
Glyc
Glycé érol rol
•
•TG exog TG exogè ènes nes
-
-Emulsification Emulsification par les sels biliaires par les sels biliaires
-
-lipase pancr lipase pancré éatique atique
-
-lipoprot lipoproté éine lipase des capillaires sanguins ine lipase des capillaires sanguins
* TG endog
* TG endogè ènes nes
-
-triglyc triglycé éride lipase ride lipase hormono hormono- -sensible sensible du tissu adipeux du tissu adipeux
(activation par adr
(activation par adré énaline et glucagon par la cascade de l naline et glucagon par la cascade de l’ ’AMPc AMPc) )
Triglyc
Triglycé éride ou TG ride ou TG
II
II - -!
!!!
!
!!!-
-Oxydation des acides gras en Oxydation des acides gras en ac acé étyl tyl- -CoA CoA
1°- Activation sous forme d’acyl-CoA
2°- Transfert des A. gras du cytosol dans la mitochondrie Transfert des A. gras du cytosol dans la mitochondrie
3
3° °- -Oxydation proprement dite Oxydation proprement dite
RCS-CoA
O
HS-CoA
Acyl
Acyl- -CoA CoA
+ AMP
1°- Activation sous forme d’acyl-CoA
RC
O-
O
+ ATP
Enzyme:
Enzyme: Acyl Acyl- -CoA CoA synth synthé étase (ME de la mitochondrie) tase (ME de la mitochondrie)
RC
AMP
O
2 Pi
Acyl
Acyl- -ad adé énylate nylate
Exemple d
Exemple d’ ’un un ac ac gras gras à àlongue cha longue chaî îne: C16:0 (acide palmitique) ne: C16:0 (acide palmitique)
Acide gras
Acide gras
R
Ré éaction globale : action globale :
Ac
Ac. gras + . gras + HS HS- -CoA CoA + ATP + ATP acyl acyl- -CoA CoA + AMP + 2Pi + AMP + 2Pi
!
!!!
!
!!!L
L’é ’équivalent de 2 ATP en ADP sont consomm quivalent de 2 ATP en ADP sont consommé és s
II
II - -!
!!!
!
!!!-
-Oxydation des acides gras en Oxydation des acides gras en ac acé étyl tyl- -CoA CoA
1°- Activation sous forme d’acyl-CoA
2°- Transfert des A. gras du cytosol dans la mitochondrie Transfert des A. gras du cytosol dans la mitochondrie
3
3° °- -Oxydation proprement dite Oxydation proprement dite
On consomme une molécule d'ATP, formation d'une molécule d'AMP. On a deux Pi libérés.
On a besoin de deux liaisons a haut potentiels d'énergie: L'équivalent de deux molécules
d'ATP en ADP sont consommés.
II- Transfert des acides gras du cytosol dans la mitochondrie
3
ACYL-CoA
SYNTHETASE CARNITINE
ACYL-TRANSFERASE I (CAT1)
CARNITINE
ACYL-TRANSFERASE II (CATII)
CARNITINE
ACYL-CARNITINE
TRANSLOCASE
CoA
ATP
2Pi + AMP
CYTOSOL
CYTOSOL
MEMBRANE
MEMBRANE
EXTERNE
EXTERNE
MEMBRANE
MEMBRANE
INTERNE
INTERNE
Acyl-CoA
carnitine
Acyl-carnitine
carnitine
HSCoA
Acyl-CoA
!
!!!
!
!!!-
-OXYDATION OXYDATION
MATRICE
MATRICE
MITOCHONDRIALE
MITOCHONDRIALE
Acide gras
Acide gras
HSCoA
Acyl-carnitine
3
3° °- -Oxydation proprement dite Oxydation proprement dite
RCH
2
CH
2
CH
2
C S CoA
O
Acyl-CoA
FAD
FADH
2
Acyl
Acyl- -CoA CoA
deshydrog
deshydrogé énase nase
a)
a)
b)
b)
RCH
2
C C C S CoA
O
H
HH
2
O
"
"""
"
"""2
2- -Enoyl Enoyl- -CoA CoA
hydratase
hydratase
"
"""
"
"""2
2- -Enoyl Enoyl- -CoA CoA
2
21
1
RCH
2
CSCoA
O
d)
d)
CH
2
C
O
3
3- -c cé éto to- -acyl acyl- -CoA CoA
CoA-SH
R’ CSCoA
O
+ CH
3
C
O
SCoA
(3
(3- -c cé éto to- -acyl acyl- -CoA) CoA) thiolase thiolase
Acyl
Acyl- -CoA CoA
(amput
(amputé éde 2 C) de 2 C)
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
RCH
2
C C C S CoA
O
H
HH
OH
3
32 21
1
NAD
+
NADH + H
+
L-3-OH-acyl-CoA
L
L- -3 3- -OH OH- -acyl acyl
CoA
CoA- -deshydrog deshydrogé énase nase
c)
c)
très longue
22
24
26
Acide béhénique
Acide lignocérique
Acide cérotique
longue
14
16
18
20
Acide myristique
Acide palmitique
Acide palmitique
Acide st
Acide sté éarique arique
Acide arachidique
moyenne
8
10
12
Acide caprylique
Acide caprique
Acide laurique
courte
4
6
Acide butyrique
Acide caproïque
longueur de la
chaîne
nombre de
carbones
nom de l’acide gras
Classification des acides gras saturés
Il faut transformé l'acyl-CoA.
Membrane externe: L'alcoran synthétase (car met en jeu l'ATP contrairement a une
synthase). Permet de transformer l'acide gras en AcylCoA. Ce dernier se retrouve dans

l'espace intermembranaire, Il n'est pas capable de traverser la membrane interne, il
s'associe à la carnitine, transfert de la carnitine sur l'acyl, qui donne de l'acyl carnitine
coenzyme A, puis est pris en charge par une translocase, elle se retrouve au niveau de la
matrice, libération de la carnitine par une carnitine aceyl tranferase.
1- Oxydation proprement dite
Suite de réactions, oxydation, hydratation, oxydation et réaction de clivage (thiolyse).
a- Oxydation qui porte sur le C2
Enzyme: acyl-CoA deshydrogénase + FAD (on récupère du FADH2)
double liaison entre le C2 et le C3
3
ACYL-CoA
SYNTHETASE CARNITINE
ACYL-TRANSFERASE I (CAT1)
CARNITINE
ACYL-TRANSFERASE II (CATII)
CARNITINE
ACYL-CARNITINE
TRANSLOCASE
CoA
ATP
2Pi + AMP
CYTOSOL
CYTOSOL
MEMBRANE
MEMBRANE
EXTERNE
EXTERNE
MEMBRANE
MEMBRANE
INTERNE
INTERNE
Acyl-CoA
carnitine
Acyl-carnitine
carnitine
HSCoA
Acyl-CoA
!
!!!
!
!!!-
-OXYDATION OXYDATION
MATRICE
MATRICE
MITOCHONDRIALE
MITOCHONDRIALE
Acide gras
Acide gras
HSCoA
Acyl-carnitine
3
3° °- -Oxydation proprement dite Oxydation proprement dite
RCH
2
CH
2
CH
2
C S CoA
O
Acyl-CoA
FAD
FADH
2
Acyl
Acyl- -CoA CoA
deshydrog
deshydrogé énase nase
a)
a)
b)
b)
RCH
2
C C C S CoA
O
H
HH
2
O
"
"""
"
"""2
2- -Enoyl Enoyl- -CoA CoA
hydratase
hydratase
"
"""
"
"""2
2- -Enoyl Enoyl- -CoA CoA
2
21
1
RCH
2
CSCoA
O
d)
d)
CH
2
C
O
3
3- -c cé éto to- -acyl acyl- -CoA CoA
CoA-SH
R’ CSCoA
O
+ CH
3
C
O
SCoA
(3
(3- -c cé éto to- -acyl acyl- -CoA) CoA) thiolase thiolase
Acyl
Acyl- -CoA CoA
(amput
(amputé éde 2 C) de 2 C)
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
RCH
2
C C C S CoA
O
H
HH
OH
3
32 21
1
NAD
+
NADH + H
+
L-3-OH-acyl-CoA
L
L- -3 3- -OH OH- -acyl acyl
CoA
CoA- -deshydrog deshydrogé énase nase
c)
c)
très longue
22
24
26
Acide béhénique
Acide lignocérique
Acide cérotique
longue
14
16
18
20
Acide myristique
Acide palmitique
Acide palmitique
Acide st
Acide sté éarique arique
Acide arachidique
moyenne
8
10
12
Acide caprylique
Acide caprique
Acide laurique
courte
4
6
Acide butyrique
Acide caproïque
longueur de la
chaîne
nombre de
carbones
nom de l’acide gras
Classification des acides gras saturés
b- Réaction d'hydratation au niveau de la double liaison, la composé formé qui est le L 3
OH acyl CoA.
enzyme: delta2 Enoyl CoA hydratase
c- Nouvelle oxydation, portant sur le C3, formation de L 3 céto acyl CoA
enzyme:L 3 OH acyl CoA deshydrogénase avec NADH
3
ACYL-CoA
SYNTHETASE CARNITINE
ACYL-TRANSFERASE I (CAT1)
CARNITINE
ACYL-TRANSFERASE II (CATII)
CARNITINE
ACYL-CARNITINE
TRANSLOCASE
CoA
ATP
2Pi + AMP
CYTOSOL
CYTOSOL
MEMBRANE
MEMBRANE
EXTERNE
EXTERNE
MEMBRANE
MEMBRANE
INTERNE
INTERNE
Acyl-CoA
carnitine
Acyl-carnitine
carnitine
HSCoA
Acyl-CoA
!
!!!
!
!!!-
-OXYDATION OXYDATION
MATRICE
MATRICE
MITOCHONDRIALE
MITOCHONDRIALE
Acide gras
Acide gras
HSCoA
Acyl-carnitine
3
3° °- -Oxydation proprement dite Oxydation proprement dite
RCH
2
CH
2
CH
2
C S CoA
O
Acyl-CoA
FAD
FADH
2
Acyl
Acyl- -CoA CoA
deshydrog
deshydrogé énase nase
a)
a)
b)
b)
RCH
2
C C C S CoA
O
H
HH
2
O
"
"""
"
"""2
2- -Enoyl Enoyl- -CoA CoA
hydratase
hydratase
"
"""
"
"""2
2- -Enoyl Enoyl- -CoA CoA
2
21
1
RCH
2
CSCoA
O
d)
d)
CH
2
C
O
3
3- -c cé éto to- -acyl acyl- -CoA CoA
CoA-SH
R’ CSCoA
O
+ CH
3
C
O
SCoA
(3
(3- -c cé éto to- -acyl acyl- -CoA) CoA) thiolase thiolase
Acyl
Acyl- -CoA CoA
(amput
(amputé éde 2 C) de 2 C)
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
RCH
2
C C C S CoA
O
H
HH
OH
3
32 21
1
NAD
+
NADH + H
+
L-3-OH-acyl-CoA
L
L- -3 3- -OH OH- -acyl acyl
CoA
CoA- -deshydrog deshydrogé énase nase
c)
c)
très longue
22
24
26
Acide béhénique
Acide lignocérique
Acide cérotique
longue
14
16
18
20
Acide myristique
Acide palmitique
Acide palmitique
Acide st
Acide sté éarique arique
Acide arachidique
moyenne
8
10
12
Acide caprylique
Acide caprique
Acide laurique
courte
4
6
Acide butyrique
Acide caproïque
longueur de la
chaîne
nombre de
carbones
nom de l’acide gras
Classification des acides gras saturés
d- Puis clivage (thiolyse) avec une thiolase on récupère deux molécules: l'acétyl CoA et
l'acétyl-CoA amputé de deux C (= forme activé de l'acyl).
On fait une suite successive de cette suite de réaction.
Connaître l'acide palmitique (C16) et l'acide stéarique (C18)
A partir de ces acides gras, on a avoir une série de libération d'acetyl CoA

3
ACYL-CoA
SYNTHETASE CARNITINE
ACYL-TRANSFERASE I (CAT1)
CARNITINE
ACYL-TRANSFERASE II (CATII)
CARNITINE
ACYL-CARNITINE
TRANSLOCASE
CoA
ATP
2Pi + AMP
CYTOSOL
CYTOSOL
MEMBRANE
MEMBRANE
EXTERNE
EXTERNE
MEMBRANE
MEMBRANE
INTERNE
INTERNE
Acyl-CoA
carnitine
Acyl-carnitine
carnitine
HSCoA
Acyl-CoA
!
!!!
!
!!!-
-OXYDATION OXYDATION
MATRICE
MATRICE
MITOCHONDRIALE
MITOCHONDRIALE
Acide gras
Acide gras
HSCoA
Acyl-carnitine
3
3° °- -Oxydation proprement dite Oxydation proprement dite
RCH
2
CH
2
CH
2
C S CoA
O
Acyl-CoA
FAD
FADH
2
Acyl
Acyl- -CoA CoA
deshydrog
deshydrogé énase nase
a)
a)
b)
b)
RCH
2
C C C S CoA
O
H
HH
2
O
"
"""
"
"""2
2- -Enoyl Enoyl- -CoA CoA
hydratase
hydratase
"
"""
"
"""2
2- -Enoyl Enoyl- -CoA CoA
2
21
1
RCH
2
CSCoA
O
d)
d)
CH
2
C
O
3
3- -c cé éto to- -acyl acyl- -CoA CoA
CoA-SH
R’ CSCoA
O
+ CH
3
C
O
SCoA
(3
(3- -c cé éto to- -acyl acyl- -CoA) CoA) thiolase thiolase
Acyl
Acyl- -CoA CoA
(amput
(amputé éde 2 C) de 2 C)
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
RCH
2
C C C S CoA
O
H
HH
OH
3
32 21
1
NAD
+
NADH + H
+
L-3-OH-acyl-CoA
L
L- -3 3- -OH OH- -acyl acyl
CoA
CoA- -deshydrog deshydrogé énase nase
c)
c)
très longue
22
24
26
Acide béhénique
Acide lignocérique
Acide cérotique
longue
14
16
18
20
Acide myristique
Acide palmitique
Acide palmitique
Acide st
Acide sté éarique arique
Acide arachidique
moyenne
8
10
12
Acide caprylique
Acide caprique
Acide laurique
courte
4
6
Acide butyrique
Acide caproïque
longueur de la
chaîne
nombre de
carbones
nom de l’acide gras
Classification des acides gras saturés
Ex: 7 tours de spires pour un composé qui est un C16, on obtient 8 acétyl-CoA.
4
C
C
16
16
(
(palmitoyl palmitoyl- -CoA CoA) )
C
14
C
12
C
10
C
8
C
6
C
4
Acétyl-CoA
Acétyl-CoA
Acétyl-CoA
Acétyl-CoA
Acétyl-CoA
Acétyl-CoA
Acétyl-CoA
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
TOTAL:
TOTAL:
7 tours de spire
7 tours de spire
Equation globale de la
Equation globale de la !
!!!
!
!!!-
-oxydation oxydation
Palmitoyl-CoA + 7 CoASH + 7 FAD + 7 NAD
+
+ 7 H
2
O
8 Acétyl-CoA + 7 FADH
2
+ 7 NADH + 7 H
+
4
4° °- -Bilan Bilan é énerg nergé étique : tique :
Pour chaque tour de spire :
1 FADH
2
et 1 NADH + H
+
Activation
7 passages à travers la !
!!!-oxydation:
Activation
8 passages à travers la !
!!!-oxydation:
• 8 FADH
2
+ 8 NADH + 8 H
+
•9 acétyl-CoAdégradés dans cycle de Krebs etchaîne respiratoire
*A partir du st
*A partir du sté éarate (C18): 120 ATP arate (C18): 120 ATP
• 7 FADH
2
+ 7 NADH + 7 H
+
• 8 acétyl-CoA dégradés dans cycle de Krebs et chaîne respiratoire
*A partir du palmitate (C16): 106 ATP
*A partir du palmitate (C16): 106 ATP
Bilan
Bilan é énerg nergé étique de la d tique de la dé égradation d'une mol gradation d'une molé écule de palmitate cule de palmitate
! La respiration mitochondriale produit 1,5 ATP
par FADH
2
oxydé et 2,5 ATP par NADH oxydé.
Différentes étapes ou enzymes Nombre de
NADH ou de
FADH
2
formés
Nombre
d'ATP formés
àpartir d'ADP
Activation du palmitate
Acyl-CoA deshydrogénase
!
!!!-OH-acyl-CoA deshydrogénase
-
7FADH
2
7NADH
-2
10,5
17,5
Isocitrate deshydrogénase
"
"""-Cétoglutarate deshydrogénase
Succinyl-CoA synthétase
Succinate deshydrogénase
Malate deshydrogénase
8NADH
8NADH
–
8FADH
2
8NADH
20
20
8
12
20
TOTAL 106
Au niveau du C4(dernier tour): on obtient deux acetyl-CoA.
Pour le calcul énergétique: on va calculer le nombre de NADH et de FAD produit.
A chaque tour de spire un FAD et un NAD intervient.
Équation globale de la béta oxydation pour C16:
4
C
C
16
16
(
(palmitoyl palmitoyl- -CoA CoA) )
C
14
C
12
C
10
C
8
C
6
C
4
Acétyl-CoA
Acétyl-CoA
Acétyl-CoA
Acétyl-CoA
Acétyl-CoA
Acétyl-CoA
Acétyl-CoA
Ac
Acé étyl tyl- -CoA CoA
TOTAL:
TOTAL:
7 tours de spire
7 tours de spire
Equation globale de la
Equation globale de la !
!!!
!
!!!-
-oxydation oxydation
Palmitoyl-CoA + 7 CoASH + 7 FAD + 7 NAD
+
+ 7 H
2
O
8 Acétyl-CoA + 7 FADH
2
+ 7 NADH + 7 H
+
4
4° °- -Bilan Bilan é énerg nergé étique : tique :
Pour chaque tour de spire :
1 FADH
2
et 1 NADH + H
+
Activation
7 passages à travers la !
!!!-oxydation:
Activation
8 passages à travers la !
!!!-oxydation:
• 8 FADH
2
+ 8 NADH + 8 H
+
•9 acétyl-CoAdégradés dans cycle de Krebs etchaîne respiratoire
*A partir du st
*A partir du sté éarate (C18): 120 ATP arate (C18): 120 ATP
• 7 FADH
2
+ 7 NADH + 7 H
+
• 8 acétyl-CoA dégradés dans cycle de Krebs et chaîne respiratoire
*A partir du palmitate (C16): 106 ATP
*A partir du palmitate (C16): 106 ATP
Bilan
Bilan é énerg nergé étique de la d tique de la dé égradation d'une mol gradation d'une molé écule de palmitate cule de palmitate
! La respiration mitochondriale produit 1,5 ATP
par FADH
2
oxydé et 2,5 ATP par NADH oxydé.
Différentes étapes ou enzymes Nombre de
NADH ou de
FADH
2
formés
Nombre
d'ATP formés
àpartir d'ADP
Activation du palmitate
Acyl-CoA deshydrogénase
!
!!!-OH-acyl-CoA deshydrogénase
-
7FADH
2
7NADH
-2
10,5
17,5
Isocitrate deshydrogénase
"
"""-Cétoglutarate deshydrogénase
Succinyl-CoA synthétase
Succinate deshydrogénase
Malate deshydrogénase
8NADH
8NADH
–
8FADH
2
8NADH
20
20
8
12
20
TOTAL 106