2.CORRECTION Nutrition

NUTRITION– Métabolisme des lipides
14/02/2014
AYELA Laurence L2
Nutrition
Mr A. Saveanu
Relecteur 2
12 pages
Métabolisme des lipides
Le prof a mis les diapositives sur l'ENT si vous voulez plus de schémas.
A. Généralités
I. Définitions
Le mot lipide vient du grec «lipos» c'est-à-dire graisse. A l’origine, la définition est basée sur leur propriété
physique commune : peu ou pas solubles dans l’eau.
Ils sont principalement constitués de C, H et O, et ont une densité inférieure à celle de l’eau.
L'insolubilité implique que pour être transportés dans la circulation, ils doivent être transportés sous forme de
complexes multi-moléculaires hydrosolubles : les lipoprotéines.
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Plan
A. Généralités
I. Définitions
II. Classification
III. Les lipides alimentaires
IV. Rôles biologiques des lipides
V. Production d'énergie
B. La bêta-oxydation des acides gras
I. Le métabolisme énergétique
II. Pourquoi- généralités
III. Transfert des acides gras dans la mitochondrie
IV. La bêta-oxydation des acides gras
V. Bilan énergétique
VI. La régulation de la bêta-oxydation
C. Lipoprotéines
I. Transporteurs des lipides dans l'organisme
II. Rôle et destinée des lipides transportés par les lipoprotéines
III. Métabolisme des lipoprotéines
IV. Dyslipidémies

NUTRITION– Métabolisme des lipides
II. Classification
On classe les lipides en:
•Acides gras (AG) : acides gras saturés et acides gras insaturés.
•Lipides simples qui contiennent C, H, O et qui sont classés selon l’alcool qui estérifie l’AG :
oGlycérol : acylglycérols: mono-, di- et tri-glycérides (TG)
oAlcool à longue chaîne (alcool gras) : cérides
oStérols : stérides (cholestérol)
•Lipides complexes qui contiennent C, H, O + P, S, N, ose et qui sont classés par rapport à la molécule
qui fixe l’AG :
oGlycérolphosphate : phosphoglycérolipides
oSphingosine : sphingolipides
On est principalement constitué d’eau, et les lipides représentent 15% de la masse totale.
III. Les lipides alimentaires
Répartition calorique «GPL»:
Les lipides représentent 30 à 40% de la ration calorique globale ce qui équivaut à la consommation de
100 à 150 grammes par jour.
95% des lipides alimentaires sont des TG, le reste est composé de cholestérol, de phospholipides et de
vitamines liposolubles (A, D, E et K).
IV. Rôles biologiques des lipides
Les lipides (plus particulièrement les acides gras constitutifs des TG) représentent la source d’énergie la plus
importante de l’organisme (stockage dans le tissu adipeux, énergie 9kcal/g).
En plus de leur rôle énergétique majoritaire, les lipides ont un rôle de structure (membrane…), un rôle
d’ancrage membranaire, un rôle de messager…
V. Production d'énergie
Il existe des voies métaboliques anabolisantes des lipides et des voies métaboliques catabolisantes des
lipides qui sont :
•la bêta-oxydation (foie,muscle, métabolisme rénale),
•la cétogenèse qui est une autre modalité d’utilisation des lipides sous forme de corps cétoniques.
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Stockage de l'énergie (homme de 70 kg) :
Glucose libre → 40 kcal
Glycogène → 600 kcal
(Protéines) → 25000 kcal
Triacylglycérol (acides gras) → 100 000 kcal

NUTRITION– Métabolisme des lipides
L’organisme a la capacité de synthétiser des AG à partir de l’acétyl-coA et en même temps la cellule
hépatique a la possibilité de dégrader les AG dans un processus principalement mitochondrial pour produire
de l’énergie. La biosynthèse des lipides n’est réalisée qu’au niveau de l’hépatocyte et se passe dans le cytosol.
La dégradation des lipides a lieu dans de nombreuses cellules, et surtout au niveau mitochondrial.
Le point commun entre ces deux voies est que les deux processus peuvent avoir lieu au niveau de l’hépatocyte,
et finalement on a les mêmes produits au début et à la fin : dans la voie de biosynthèse on part de l’acyl-coA et
on arrive à l’AG ; dans la voie de dégradation on part de l’AG et on arrive à l’acyl-coA.
B. La bêta-oxydation (BO)
I. Le métabolisme énergétique
Nos sources énergétiques sont les AG et le glucose qui vont permettre d’aboutir à la formation d’ATP.
L’ATP possède 2 liaisons anhydres d’acide phosphorique « riches en énergie ».
II. Pourquoi-généralités
On parle de BO car le processus de dégradation des AG commence par l’oxydation du carbone en position β
du carboxyle. Pour qu’elle commence, il faut que les AG (qui ont 18C ou moins) parviennent au lieu de cette
oxydation : la mitochondrie.
Ces AG sont pris en charge dans la cellule par de petites protéines de liaison les FABP ( Fatty Acid Binding
Proteins), qui les amènent au niveau de la paroi externe des mitochondries (côté cytosol). A ce niveau a lieu une
première réaction d’activation des AG en acyl-CoA. Ce sont eux qui entrent au niveau mitochondrial et entrent
dans un processus de dégradation cyclique pour fournir leur métabolite terminal qui est l’Acétyl-coA.
Cet acétyl-coA va être utilisé dans le cycle de Krebs, va produire des équivalents réduits, et au niveau
hépatique il peut servir à la production de corps cétoniques.
Au niveau mitochondrial il y a peu de régulation de ce processus. La régulation de la BO sera réalisée au
niveau du transfert de l’acyl-coA dans la mitochondrie.
III. Transfert des AG dans la mitochondrie
1ère étape: activation des AG au niveau cytoplasmique
Cette réaction utilise les deux liaisons riches en énergie de l’ATP, donc on obtient de l’AMP et 2 phosphates
inorganiques.
2ème étape: entrée des acyl-coA dans la mitochondrie
•Acyl-CoA <12 carbones peuvent passer par un système de transport simple.
•Ceux >12 carbones utilisent la carnitine, on parle de « cycle de la carnitine ».
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Cycle de la carnitine:
* L’AG activé est transféré sur une carnitine à l’aide d’une enzyme appelée carnitine-palmitoyl-transférase de
type 1 (CPT1) (palmitoyl car l’acide palmitique est l’AG le plus utilisé).
* formation d’une acyl-carnitine, qui est l’isoforme de la CPT1 au niveau de la membrane externe
mitochondriale.
* La carnitine-acétyl-carnitine-translocase va échanger les acyl-carnitines et la carnitine au niveau de la
membrane interne de la mitochondrie.
* Au niveau de la membrane interne, CPT2 retransforme les acyl-carnitines en acyl-coA et carnitine.
La CPT1 est l’enzyme où se passe la régulation de l’entrée des acides gras dans la mitochondrie et donc la
régulation de toute la BO.
→ Deux réactions identiques mais en sens inverse catalysées par deux enzymes pour faire entrer des AG activés
au niveau de la matrice mitochondriale.
IV. La bêta-oxydation mitochondriale des AG
Cycles en 4 étapes qui vont raccourcir la chaîne hydrocarbonée des acyl-coA de 2C à chaque cycle, et à chaque
cycle on libère un acétyl-coA. Ce processus cyclique s’appelle l’hélice de Lynen.
Les 4 étapes:
•déshydrogénation (oxydation) d'un acyl-CoA qui permet d’obtenir une double liaison en forme Trans
(trans-énoyl-coA). L’enzyme est une acyl-coA déshydrogénase et la réaction utilise un coenzyme (FAD)
qui permet l’obtention d’une molécule de FAD réduit (FADH2).
• hydratation d’un énoyl-coA en 3-OH-acyl-coA, sous l'action de l’énoyl-coA hydratase avec une
molécule d’eau.
•déshydrogénation (oxydation) du 3-OH-acyl-CoA qui est transformé en 3-céto-acyl-CoA, sous
l’action d’une 3-OH-acyl-coA déshydrogénase qui utilise comme coenzyme le NAD, ce qui induit la
production d’une molécule de NAD réduit (NADH) à chaque cycle.
•clivage (thiolyse) du 3-céto-acyl-CoA sous l’action d’une thiolase avec la participation du coA. Ce
clivage va séparer les deux derniers carbones sous forme d’acétyl-CoA du reste de la chaîne
hydrocarbonée qui devient un acyl-coA raccourci de 2C.
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NUTRITION– Métabolisme des lipides
Une fois le cycle fini, l’acyl-coA (à n-2 C) va repartir pour un cycle et ceci jusqu’à arriver à son utilisation
complète.
Le bilan d’un cycle : 1 acétyl-CoA, FADH2, NADH et 1 acyl-coA.
Au dernier cycle, l’acyl-CoA qui entre est le butyrate et à la fin il y a formation de 2 acétyl-CoA (1 acyl-CoA à
4C, on lui en enlève 2, et 1 acyl-CoA à 2C = acétyl-CoA)
V. Bilan énergétique
a) Bilan énergétique de la BO :
=> exemple pour un AG à 16C (palmitate, il faut 7 cycles) production de :
* 7 molécules de FADH2
* 7 NADH et 8 acétyl-coA
Au total la BO produit 108 ATP. Cependant, on utilise de l’ATP pour l’activation des acides gras, donc si on
l’inclut ça nous retire 2 molécules d’ATP, donc 106 molécules d’ATP.
Les AG insaturés vont perdre 1,5 ATP par rapport aux acides gras saturés vus précédemment.
b) Bilan comparé de l'oxydation des substrats alimentaires: lipides VS glucides
• Les AG sont plus réduits que les glucides et les protéines : les carbones des substrats alimentaires sont
oxydés en CO2. L'énergie libérée est utilisée pour régénérer en permanence l'ATP à partir d'ADP et Pi.
Plus un carbone est réduit au départ, et plus son oxydation est exergonique. Ce qui fait qu’une
molécule de palmitate produit 106 ATP et une molécule de glucose 30 ATP.
Mais il faut rapporter à la masse de la molécule. Rendement calorique de 9 kcal/g pour les lipides contre
4kcal/g pour les glucides et les protéines.
→ L’utilisation des lipides permet la production de plus de 2 fois plus d’énergie que l’utilisation des glucides.
•Les TG sont apolaires, ils sont stockés sous forme anhydre (sans eau), tandis que les glucides et les
protéines sont des molécules polaires et hydratées.
Par exemple, 1g de glycogène a besoin pour être stocké de 2g d’eau soit pour 1g de glucide stocké on a
seulement 0, 33g de glycogène (soit un tiers). Donc pour la même quantité, on stocke plus de lipides que
de glucides (3 fois plus).
Si on combine les deux : 1g de triglycérides (anhydre) va stocker 6 fois plus d’énergie qu’1g de glycogène
hydraté.
VI. La régulation de la bêta-oxydation
Elle a lieu au niveau du transfert de l’acyl-CoA dans la mitochondrie et le contrôle est plus ou moins
réalisé par un mécanisme de feedback par l’acétyl-coA (produit final) avec deux conséquences importantes :
* équilibre au niveau hépatique entre les voies de biosynthèse et de dégradation,
* équilibre entre le catabolisme des lipides et glucides.
La biosynthèse et la dégradation ont lieu à deux endroits différents : noyau et cytoplasme.
La régulation n’est pas réalisée directement par l’acétyl-coA mais par le malonyl-coA (plusieurs rôles dont
la synthèse des AG). L’Acétyl-CoA-Carboxylase (ACC) est aussi importante.
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