Les%20lipides%20structure%20et%20m

1
DEPARTEMENT DE MEDECINE 2ème ANNEE
BIOCHIMIE ETUDE
DES LIPIDES Dr. CHIKOUCHE. A Laboratoire
dHormonologie CPMC
2

• I - INTRODUCTION 
• DEFINITION 
• ROLE
• TRANSPORT
• II - CLASSIFICATION DES LIPIDES 
• III - Rappel structural 
• 1- LES ACIDES GRAS 
• 1-1 - Définition 
• 1-2 - Acides gras saturés 
• 1-3 - Acides gras insaturés (éthyléniques)
• 1-4 - Propriétés des acides gras.
• 2- LES LIPIDES SIMPLES 
• 2-1 - LES GLYCERIDES 
• 2-2 - LES CERIDES 
• 2-3 - LES STERIDES 
• 3 - LES LIPIDES COMPLEXES 
• 3-1 - LES GLYCEROPHOSPHOLIPIDES 
• 3-2 - LES SPHINGOLIPIDES 

3
I - INTRODUCTION
4
Définition des lipides

• Substances très hétérogènes
• Critère commun
• Insolubles dans leau
• Solubles dans les solvants organiques apolaires
  (tels que le benzène ou le chloroforme, etc.)

5
Les lipides sont présents

• Dans les organismes comme
• composants essentiels de structure
• forme de réserve dénergie
• Dans lalimentation sous forme
• de graisses animales
• dhuiles végétales
• Dans des produits dutilisation courante comme
  
• cosmétiques et autres
• médicaments (pommades)

6
Origine Double

• Exogène Alimentation
• 100 à 150 g /j (graisses exogènes)
• 95 à 97 graisses neutres (TG)
• 3 à 5 phospholipides, sphingolipides,
  cholestérol.
• Endogène Synthétisée par lorganisme
• (graisses endogènes).

7
Rôles des lipides

• Nombreux

8
1) Réserves dénergie

• Intracellulaires (triglycérides dans le tissus
  adipeux)
• Besoins quotidiens minimum en énergie
  (métabolisme basal) 7500 kJ (1 kJ 0,238
  kcal)
• LATP réserve dénergie pour les cellules,
• 75 g dans lorganisme autonomie de 52 secondes !
• Le glucose substrat énergétique cellulaire ()
  
• 10 g dans lorganisme autonomie dune
  demi-heure.
• Le glycogène forme de réserve énergétique
• 400 g dans organisme autonomie de 22 heures 30
  mn.
• Les triglycérides forme de réserve énergétique
  ()
• 7000 g dans lorganisme autonomie dun mois !

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2) Matériaux de structure

• Couches de protection des cellules
• Composants des membranes biologiques
• Phospholipides et cholestérol

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3) Molécules actives

• En faible concentration
• Précurseurs dhormones stéroïdes
• Cortisol, testostérone, oestrogènes,
  Progestérone, aldostérone.
• Médiateurs extracellulaires
• en association avec des protéines au niveau des
  récepteurs.
• Messagers intracellulaires
• Diacyl -glycérol
• Vitamines liposolubles A,D,E,K

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Transport 

• Les lipides sont insolubles en milieu aqueux.
• Dans le sang transportés sous forme dune
  association moléculaire lipidoprotéique soluble
  Lipoprotéines
• (triglycérides, cholestérol, Phospholipides
  protéines).

NB Acides gras libres transportés par lalbumine.
12
REMARQUE

• Stockage sous forme de TG peut être très
  important obésité

13
REMARQUE

• Un trouble dans le métabolisme ou le transport
  des lipides
• Pathologie très grave
• avec conséquences désastreuses
• Lathérosclérose.

14
II-CLASSIFICATION DES LIPIDES
15
Lipides acide gras alcool 1 - Les lipides
simples  ( C,H,O) - Glycérides (glycérol) -
Cérides (alcool à longue chaîne aliphatique) -
Stérides ( stérol cholestérol) 2 - Les lipides
complexes  (C,H,O N, P, S ou du sucre)  -
Glycérophospholipides (glycérol) - Sphingolipides
(sphingosine)
16
III - Rappel structural
17
1- LES ACIDES GRAS  1-1 - Définition  - Acides
généralement monocarboxyliques, généralement à
nombre pair datomes de carbone de 4 à 32 -
Peuvent être saturés ou non saturés.
18
Selon le nombre pair datomes de carbone, on
parle de chaîne courte ( à C10) chaîne
moyenne (C12 et C16) chaîne longue ( C16)
Saturés ou Insaturés
19
1-2 - Acides gras saturés 

• Les plus répandus dans la nature,
• Leur formule brute est 
• - Cn H2nO2 ou Cn (HnO)2
• - CH3-(CH2)(n-2)- COOH

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Représentation spatiale

• H\ /H H\ /H H\ /H H\ /H /OH
• C C C C C-O
• / \ / \ / \ / \ /
• C C C C C
• /H3 H/ \H H/ \H H/ \H H/ \H

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Exemple dacides gras saturés
3 1
COOH
Acide Butyrique
4 2
CH3-(CH2)2 - COOH
15 13 11 9 7 5 3 1
Acide Palmitique
16 14 12 10 8 6 4 2
CH3-(CH2)14 - COOH
17 15 13 11 9 7 5 3 1
Acide Stéarique
18 16 14 12 10 8 6 4 2
CH3-(CH2)16 - COOH
22
1-3 - Acides gras insaturés (éthyléniques)

• Sont des acides gras qui possèdent dans leur
  structure une ou plusieurs doubles liaisons (?).
• La présence de la double liaison introduit une
  possibilité disomérie  Cis ou Trans
• Dans le corps elle est présente sous forme cis.
• CH2 CH2
  CH2
• \ /
  /
• CH - CH CH - CH
• Cis /
• H2C Trans

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Acides gras monoéthyléniques

• monoéniques ou monoinsaturés (Cn 1) 
• Présence dune double liaison dans leur structure.

18 16 14 12 10 9 7 5 3 1
COOH
Acide oléique
17 15 13 11 8 6 4 2
CH3- (CH2)7- CH CH- (CH2)7 COOH
Représentation des AG Insaturés
24
Exemples  monoinsaturés

• Acide palmitoléïque ou acide 9,10- hexadécénoïque
  
• (C16 ?9).
• CH3- (CH2)5- CH CH - (CH2)7 COOH
• Acide oléïque ou acide 9,10-octadécénoïque
• (C18 ?9).
• CH3- (CH2)7- CH CH - (CH2)7 COOH
• 
  
• Très répandus dans la nature et présents dans
  toutes les graisses animales et les huiles
  végétales.

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Représentation des AG Insaturés
16 14 12 10 9 7 5 3 1
15 13 11 8 6 4 2
C 16 1 D9
Série n-7 position de la 1ère double liaison en
partant du CH3
Acide Palmitoléïque
26
Acides gras di, tri et polyéthyléniques ou
polyinsaturés

• Renferment dans leur structure 2, 3 ou plusieurs
  doubles liaisons.
• Exemples 
• Acide linoléïque ou acide 9-10,12-13
  octadécadiénoïque (C18 2?9 , 12).
• CH3- (CH2)4- CH CH - CH2 - CH CH - (CH2)7 -
  COOH.
• Acide linolénique ou acide 9-10,12-13,15-,,16-octa
  décatriénoïque (C183?9,12,15).
• CH3-(CH2)-CHCH-CH2-CHCH-CH2-CHCH-CH2)7-COOH.

27
Remarque  Les Acides gras indispensables

• Acides gras polyinsaturés
• Acides gras essentiels
• Sont nécessaires du point de vue nutritionnel
• Ils ne peuvent pas être synthétisés par
  lorganisme
• Doivent être apportés par lalimentation 
• Sont au nombre de 3 
• acide linoléique C18 2 ?9 , 12
• acide linolénique C18 3 ?9 , 12,15
• acide arachidonique C 20  4 ?5,8,11,14.
• A partir de lacide linoléique, lorganisme peut
  synthétiser les deux autres.

28
Remarque

• Les acides gras sont classés aussi par série
• Classification utilisé en nutrition
• Il existe 4 séries principales  ? 3 ou n-3, ? 6
  ou n-6, ? 7ou n-7, ? 9 ou n-9.
• Dans la série ? (oméga) 3, 3 est la position de
  la premiere double liaison notée par rapport à la
  position ?, dernier carbone de la chaîne
  aliphatique

nC Nom courant série
16 palmitoléique ?7
18 Oléique Linoléique linolénique ? 9 ? 6 ? 3
20 arachidonique ? 6
29
Sources alimentaires d'AGE
Acide Linoléique Linolénique
Arachidonique des AG tot (182 n-6) (183
n-3) (204 n-6) Huile maïs 50 2 olive 11 1 arac
hide 29 1 colza 16-23 10-11 soja 52 7 tournesol
52 traces Viande (muscle) bœuf
maigre 26 1 13 agneau 18 4 7 poulet 18 1 6
30
1-4 - Propriétés des acides gras. Composés
amphotères avec deux pôles 
CH3-(CH2)n-2 - COOH
Pôle non réactif
Pôle réactif
Molécule amphiphile
31
Tête O O polaire \\ /
C Schématiser par /
o pôle hydrophile \
chaîne hydrophobe Queue / hydrophobe \
/ \
/
32
Orientation des AG en phase aqueuse  - sous
forme de micelles (micelle huile dans leau). -
sous forme de couche monomoléculaire
La forme en micelles favorise la digestion des
graisses
33
2- LES LIPIDES SIMPLES 

• Homolipides, ou corps ternaires (C,H,O).
• Ce sont des esters dacides gras classés en
  fonction de lalcool en
• Glycérides ( lalcool le glycérol)
• Cérides (lalcool alcool à longue chaîne
  aliphatique)
• Stérides (lalcool le stérol).

34
2-1 - LES GLYCERIDES 

• Acylglycérols
• Esters dacides gras et de glycérol.
• Graisses neutres, ().
• Le glycérol  est un trialcool qui présente 3
  possibilités destérification.
• ? CH2OH
• ? CHOH
• ? CH2OH

35
Nomenclature des glycérides

• Selon 2 critères 
• Nombre destérifications 
• - monoglycéride 1 OH estérifiée
• - diglycéride 2 OH
• - triglycéride 3 OH
• Nature des acides gras 
• - Glycérides homogène A.G identiques
• - Glycérides hétérogène A.G différents.

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Exemples  CH2OH HOOC-(CH2)n-CH3

CHOH
CH2OH
Glycérol Acide
gras CH2O-CO-(CH2)n-CH3 CH2O-CO-R1
CHOH
CHO CO- R2
CH2OH CH2OH
Monoglycéride
Diglycéride
37
Triglycérides

• Glycérol 3 AG

38
TRIGLYCERIDES

• Réserve énergétique (graisses de réserve)
• 95 des graisses neutres
• apolaires, très hydrophobes
• Présents
• Dans le cytoplasme des adipocytes sous forme de
  gouttelettes huileuses.
• Dans les graines des plantes
• Dans l'alimentation
• Dans les huiles végétales,
• Dans les produits laitiers,
• Dans les graisses animales

39
2-2 - LES CERIDES 

• Principaux constituants des cires animales,
  végétales et bactériennes, doù leur nom.
• Monoesters dacides gras et dalcools
  aliphatiques à longue chaîne
• La longueur des chaînes carbonées varie de 14 à
  30 carbones pour lacide gras et de 16 à 36
  carbones pour lalcool gras.
• Lalcool gras est en général un alcool primaire,
  à nombre pair de carbones, saturés et non
  ramifiés.

40
Exemple H3C-(CH2)n-CO-OH HO-CH-(CH2)x-CH3
? H3-(CH2)n-CO-O-CH2-(CH2)x-C
H3 O
CH3 - (CH2)14- C - O - CH2 - (CH2)14- CH3
Palmitate alcool cétylique
Palmitate de cétyle
41
2-3 - LES STERIDES

• Esters dacides gras et dalcools (les stérols).
• Les stérols large famille de composés à
  fonction biochimique et hormonale variée.
• Le noyau fondamental des stérols noyau cyclo
  pentano perhydro phanthène.
• Formé de 4 cycles dont un pentagonal, désignés
  par les lettres A, B, C et D et dune chaîne
  latérale portant des ramifications.

42
cholestérol
Caractère Amphipathique
43
Cholestérol
Acide gras
Stéride
Palmitate de cholestérol
44
Cholestérol
Stéride ester de cholestérol
Acide gras
Palmitate de cholestérol
45
Caractéristiques du cholestérol

• Cholestérol stérol des animaux supérieurs
• Ergostérol stérol chez les végétaux .
• Important quantitativement
• Existe à létat naturel sous forme libre ou
  estérifiée par un AG dans le sang et la plupart
  des tissus.
• A plusieurs fonctions ou rôles
• Structural constituant des membranes car
  présent dans la bicouche lipidique
• Métabolique précurseur des hormones stéroides,
  de la vitamine D, des acides biliaires
• Peut former des dépôts pathologiques
• à lintérieur des parois des artères
  (athérosclérose)
• à lintérieur du canal cholédoque (calculs
  biliaires).

46
3 - LES LIPIDES COMPLEXES 
47
3-1 - LES GLYCEROPHOSPHOLIPIDES  Principaux
constituants des membranes cellulaires. Esters
phosphoriques de diglycérides.

• 1 AG est remplacé par un groupe phosphate
• Nom basé sur le terme phosphate
• Différentes chaînes carbonées sur le phosphate
• Amphipathique

48
Molécule de base acide phosphatidique
Acide glycérophosphorique ou glycérol 3
phosphate estérifié par 2 AG en C1 et C2.
CH2O-CO-(CH2)x-CH3
CHO-
CO-(CH2)y-CH3
CH2O-P-OH // \
O OH
lacide phosphatidique ou AP
49
Un glycérophospholipide Acide
phosphatidique un alcool aminé ou un
polyalcool ( ou polyol sans azote XOH)
phosphatidyl X
CH2O-CO-(CH2)x-CH3 CHO-
CO-(CH2)y-CH3
CH2O-P-O-X
// \
O OH
Glycérphospholipide ou
AP-X
50
Noter

• les alcools aminés
• la sérine,
• léthanolamine
• la choline
• léthanolamine produit de décarboxylation de
• la sérine
• la choline dérivé N-triméthylé de
• léthanolamine
• les polyols non azotés linositol
• le
  glycérol.

51
Glycérophospholipide
52
Phosphatidyléthanolamine (PE)
Phosphatidylsérine (PS)
Phosphatidylcholine (PC)
Phosphatidylinositol (PI)
53
Noter

• Noms dusage
• Selon lorigine de leur première
  caractérisation
• - lécithine  trouvé dans le jaune dœuf
• - céphalines presence dans le tissu cerebral
• cardiolipides  isolé du muscle cardiaque
• Nom réservé
• Lécithines phosphatidyl-choline
• Céphalines phosphatidyl éthanolamine
  
• phosphatidyl sérine

54
Caractéristiques

• Solubilité dans leau très limitée
• Organiser en micelles ou en couches.
• En sagrégeant, ils dissimulent leur parties
  hydrophobes et exposent leur parties
  hydrophiles  et se disposent spontanément en
  doubles couches dans lesquelles les chaînes
  hydrophobes sont prises en sandwich entre les
  têtes polaires hydrophiles.

55
(No Transcript)
56
Cette organisation joue un rôle fondamental dans
la constitution des membranes biologiques.
" Mer de lipides dans laquelle nagent des
protéines"
57
3-2 - LES SPHINGOLIPIDES  Dans les
sphingolipides Alcool aminé à longue chaîne
la sphingosine  H3C-(CH2)12-CH-CH-CH-CH-CH2-OH

OH NH2
58
H3C-(CH2)12-CH-CH-CH-CH-CH2-OH
? Liaison amide
OH NH
Acide gras
R-C-O Céramide unité de base des
sphingolipides Acide gras
sphingosine
59
H3C-(CH2)12-CH-CH-CH-CH-CH2-O-R
OH NH

R-C-O Sphingolipide céramide Acide
P autres Liaison au niveau de la fonction
alcool primaire de lalcool
60
Sphingomyéline Céramide acide
phosphorique choline Acide gras
sphingosine acide
phosphorique choline
61
Lipides simples
C, H, O
Stérides Stérol AG
Cérides alcool ht PM AG
Glycérides Glycérol AG
C, H, O, P, N,S, oses, etc
Lipides complexes
Glycerophospholipides Glycérol AG P comp.
azoté ou poly ol
comp. azoté choline,
éthanolamine, sérine, comp.
poly ol Inositol
Sphingolipides Sphingosine AG 1 sucre, etc
62
IV-Digestion et absorption des lipides
63
Apport alimentaire lipidique

• Lipides 40 de la ration énergétique
• 45 graisses  beurre, margarine, huiles
• 30 viande

64
Apports en TG

• 95 des graisses alimentaires
• AG saturés graisses animales
• AG insaturés huiles végétales, poissons

65
Apports de cholestérol

• 500mg/j
• Abats( ), cervelle ( 2g/100g)
• Cœur, oeufs ( 500mg/100g)
• Beurre (250mg/100g)
• Lait de vache (10 à 20mg/100ml)

66
1 Digestion des lipides alimentaires

• Se déroule au niveau de lintestin grêle
• Réalisée par des enzymes pancréatiques et des
  acides biliaires
• Concerne les lipides de lalimentation qui sont
• triglycérides,
• phospholipides,
• cholestérol.
• Les enzymes pancréatiques sont
• Lipases,
• Phospholipases,
• Cholestérol estérase

67
Les acides biliaires vont émulsionner les lipides
68
La lipase pancréatique

• hydrolyse les TG
• a une activité maximum à pH neutre
• nécessite la colipase

69
2 Absorption

• Après laction complète des enzymes, on aura
• Des acides gras
• Des 2-mono-acylglycérols
• Du glycérol,
• Du cholestérol libre,
• Des lysophospholipides
• Qui vont être absorbés par les entérocytes
  (cellules absorbantes de lintestin grêle).

70
Remarque

• AG à courtes chaînes et glycérol passent dans le
  sang portal
• les autres produits sont utilisés dans la
  cellule intestinale pour 
• la synthèse des TG
• la synthèse des phospholipides
• la synthèse du cholestérol

71

• Ces molécules resynthétisées dans lentérocyte
• sassocient à des apolipoprotéines
• et forment des lipoprotéines appelées
  chylomicrons
• qui seront déversées dans les vaisseaux
  lymphatiques chylifères.

72
Digestion et absorption des lipides
73
V-METABOLISME DES LIPIDES

• 1-Métabolisme des Acides gras
• 1-1- LIPOGENESE
• 1-2 - ß-OXYDATION DES ACIDES GRAS
• 1-3- Devenir des acétyl-CoA
• 1-4 - Cétogénèse hépatique
• 1-5 - Devenir du propionylCoA
• 2-Métabolisme des triglycérides 
• 2-1- Catabolisme
• 2-2- Biosynthèse des TG .
• 3-Métabolisme des phospholipides
• 4-Métabolisme des sphingolipides
• 5-Métabolisme du cholestérol.

74
V-METABOLISME DES LIPIDES
75
Stéroïdes
Triacylglycérol (graisse)
ESTÉRIFICATION
LIPOLYSE
Stéroïdognèse
Acides gras
Alimentation
Lipides complexes
LIPOGÉNÈSE
b-OXYDATION
Cholestérrol
Glucides
Cholestérologénèse
Acétyl-CoA
Acides aminés
Cétogénèse
Corps cétoniques
Cycle de l acide citrique
Vue densemble du métabolisme des lipides
2 CO2
76
1-METABOLISME DES ACIDES GRAS
77
1-1 - LIPOGENESE BIOSYNTHESE
DES AG
78
1-1-1-Caractéristiques

• Existe chez les animaux, les végétaux, les
  micro-organismes.
• Toutes nos cellules sont capables de synthétiser
  les AG (foie )
• Elle est cytosolique 16 C.
• Allongement (16C) (RE)
• Point de départ 
• Acétyl CoA (CH3-CO S CoA) (2C)
• Intermédiaire métabolique obligatoire
• malonyl CoA (COOH-CH2-CO S CoA) (3C)
• Effectuées par lacide gras synthase

79
1-1-2- Les étapes de la lipogénèse
80
1-1-2-1- Formation du malonyl CoA

• CH3-COSCoA CO2 ATP Acétyl CoA
• ? acétyl CoA carboxylase
• HOOC-CH2-COSCoA ADP Pi Malonyl CoA

81
Caractéristique de cette réaction

• Etape nécessaire
• Etape clé de régulation
• Effectué par lacétyl Coa Carboxylase enzyme
  clef  enzyme à biotine.
• CO2 fixé transitoirement
• Malonyl CoA (COOH-CH3-CO S CoA) acétyl CoA
  carboxylé ou acétyl CoA activé.

82
1-1-2-2 - Transfert du groupement acétyle sur
HSACP

• Acétyl CoA HSACP
• (CH3-CO SCoA)
• ?
  acétyltransférase
• Acétyl ACP HSCoA
• (CH3-COSACP )
• Enz Acétyltransférase acétyl transacylase

83
1-1-2-2 - Transfert du groupement malonyle sur
HSACP

• Malonyl CoA HSACP
• (HOOC-CH2-COSCoA)
• ?
  malonyltransférase
• Malonyl ACP HSCoA
• (HOOC-CH2-COSACP)
• Enz Malonyltransférase malonyltransacylase

84
1-1-2-3- Condensation de l'acétyl-ACP et du
malonyl-ACP

• Acétyl ACP Malonyl ACP
• CH3-COSACP HOOC-CH2-COSACP
• ? acétoacétyl-ACP synthase
• acétoacétyl-ACP CO2 HSACP
• CH3-CO-CH2-COSACP (4 C)
• acétoacétyl-ACP b Cétoacyl S ACP
• Enz acétoacétyl-ACP synthase b cétothiolase
• enzyme de condensation enzyme condensant.

85
1-1-2-4- Réduction de l'acétoacétyl-ACP

• acétoacétyl-ACP NADPH,H
• ? acétoacétyl-ACP réductase
• D (-) b hydroxyacyl ACP NADP
• CH3-CHOH-CH2-COSACP
• Enz acétoacétyl-ACP réductase
• ß cétoacyl-ACP réductase

86
1-1-2-5- Déshydratation du ß-hydroxyacyl-ACP

• D (-) b hydroxyacyl ACP
• ? ß-hydroxyacyl-ACP déshydratase
• D 2 Enoyl ACP H2O
• CH3-CHCH-COSACP

87
1-1-2-6- Réduction de la double liaison par
NADPH,H

• D 2 Enoyl ACP NADPH,H
• ? 2-énoyl-ACP réductase
• Buturyl ACP NADP
• CH3-CH2-CH2-COSACP

88
1-1-2-7- Libération de lacide butyrique

• Buturyl ACP
• ? thioestérase
• Acide butyrique
• CH3-CH2-CH2-COOH

89
(No Transcript)
90
Lacide gras synthase Structure
91
Lacide gras synthase

• Effectue la lipogénèse
• complexe multi-enzymatique.
• homodimére 2 monomères disposés
• tête-bêche
• Chaque monomère est constitué dune protéine
  porteuse dacyls (ACP  acyl carrier Protéine) et
  de 7 enzymes effectuant chacune une étape de la
  lipogénèse.

92
Lacide gras synthase

• 2 monomères
• 2 sous unités fonctionnelles

93
Lacide gras synthase

• Les réactions seffectuent au niveau dun
  coenzyme la 4 phosphopantéthéine portée par
  lACP de lun des 2 monoméres.
• Le groupement Thiol de lACP thiol central
• Le thiol dune cystéine de lenzyme de
  condensation den face thiol périphérique

94
Fonctionnement de lacide gras synthase
95
Fonctionnement de lacide gras synthase

• Au départ de la réaction
• Le thiol central fixe un radical acétyl provenant
  de lacétyl-CoA.
• La transacétylase transfère le radical de ce
  thiol de lACP vers le thiol périphérique,
• Ceci libère le thiol central qui va fixer un
  malonyl.
• Il y aura condensation, et les réactions
  senchaînent les une après les autres.

96
Fonctionnement de lacide gras synthase
97
Fonctionnement de lacide gras synthase

• Les réactions senchaînent les unes après les
  autres.
• A la fin de la 6ème réaction
• si la cellule a besoin de lAG libération grâce
  à la thioestérase,
• sinon le radical acyl sera transférer sur un
  thiol périphérique et le thiol central libre va
  fixer un malonyl et les réactions senchaînent.

98
Enzymes de lAcides gras synthase

• 1-Acétyl-CoA-ACP transacétylase
• 2-malonyl-CoA-ACP transacétylase
• 3- ß-cétoacyl-ACP synthétase
• 4- ß-cétoacyl-ACP réductase
• 5- ß-hydroxyacyl-ACP déshydratase
• 6-2-énoyl-ACP réductase
• 7-Thioestérase

99
Composés nécessaires à la lipogénèse

• La lipogénèse nécessite
• De lénergie ( lATP)
• Du pouvoir réducteur ( NADPH,H )
• - Des précurseurs ( l'acétyl-CoA)

100
Origine des composés nécessaires

• Le CO2 est obtenu par décarboxylation de
  loxaloacétate en pyruvate.
• Le NADPH,H est donné par la voie des pentoses
  phosphates.
• Relation entre lipogénèse et métabolisme du
  glucose.

101
L'acétyl-CoA

• Provient de
• la ß-oxydation des acides gras (mitochondriale)
• l'oxydation du pyruvate (mitochondriale)
• la dégradation oxydative des acides aminés dits
  cétogènes.
• Est dans la mitochondrie
• il doit être transporté de la matrice
  mitochondriale à travers la membrane interne vers
  le cytosol.

102
Transfert du précurseur lacétylCoA de la
mitochondrie dans le cytosol

• Par le système citrate en 2 phases
• Phase mitochondriale
• Phase cytosolique

citrate translocase
103
citrate translocase
104
But de la lipogénèse

• La biosynthèse des acides gras répond à deux
  impératifs dans la cellule
• Fourniture des acides gras nécessaires à la
  synthèse des lipides de structure
• Mise en réserve de lénergie.

105
Bilan de la biosynthèse du palmitate

• C2?C4? C6? C8? C1O? C12? C14? C16
• ? ? ? ? ? ? ?
• C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3
• La synthèse de l'acide palmitique est accomplie
  après 7 tours

106
Réactions globales

• 8 Acétyl-CoA 7 ATP 14 (NADPH,H)
• ?
• Palmitate 8 HSCoA 7 ADP 7 Pi 14 NADP

107
Régulation de la lipogénèse

• Au niveau de lAcétyl-CoA carboxylase.

108
LAcétyl-CoA carboxylase est

• Acétyl-CoA phosphorylé forme inactive
• ? protéine phosphatase
• S/ insuline
• Acétyl-CoA déphosphorylé forme active
• Acétyl-CoA déphosphorylé forme active
• ? protéine kinase A
• S/ adrénaline et glucagon
• Acétyl-CoA phosphorylé forme inactive

109
LAcétyl-CoA carboxylase est

• Stimulée par déphosphorylation catalysée par la
  protéine phosphatase qui est activée par
  linsuline
• Inhibée par phosphorylation par la protéine
  kinase A sous laction de ladrénaline et du
  glucagon.

110
Le citrate effecteur positif, permet la
structuration des oligomères inactifs
dacétyl-CoA carboxylase en polymères actifs
Le palmitoyl-CoA  effecteur négatif qui
dépolymérise lacétyl-CoA carboxylase et la rend
inactive.
111
Régulation hormonale

• Le glucagon inhibe la lipogénèse
• Tandis que linsuline stimule la lipogénèse.

112
ß-OXYDATION

• Catabolisme des ACIDES GRAS

113
Caractéristiques de la ß-oxydation

• Cest la dégradation oxydative qui détache de
  lAcide Gras les 2 derniers C sous forme dacétyl
  CoA en partant du COOH.
• Se déroule dans le foie, le cœur, le rein et le
  muscle
• Elle est intramitochondriale.

114
Étapes préliminaires 

• Activation des acides gras par le coenzyme A
• Par lacyl CoA synthétase (liée à la face interne
  de la membrane mitochondriale externe )
• Cytoplasmique

115
Fonctionnement de lacyl CoA synthétase
116
Réactions

• R-CH2-COOH ATP
• ? 1
• R-CH2-CO-AMP PPi
• Acyl adénylate
• R-CH2-CO-AMP HSCoA
• ? 2
• R-CH2-COSCoA AMP
• Acyl CoA

117
Réactions accessoires

• PPi ? 2 Pi
• Pyrophosphatase
• AMP ATP ? 2ADP
• Adénylate kinase

118
Transfert du radical acyle dans la mitochondrie
119
Transfert du radical acyle dans la mitochondrie

• a- Transfert sur la carnitine
• Acyl-CoA Carnitine ? Acyl-carnitine HSCoA
• acyl-carnitine transférase 1
• face externe de la membrane interne
• b- Traversé de la membrane mitochondriale
• acyl-carnitine translocase
• dans la membrane mitochondriale interne.
• c - Transfert sur le HSCoA matriciel
• Acyl-carnitine HSCoA ? Acyl-CoA Carnitine
• acyl-carnitine transférase 2
• face matricielle de la membrane interne

120
Les étapes intramitochondriales de la b oxydation

• En plusieurs cycles ou tours
• Comprenant chaquun 4 réactions enzymatiques
• Les 4 réactions tour.

121
a - Première déshydrogénation de lacyl CoA ou
1ère oxydation

• R-CH2-CH2-CH2-COSCoA FAD
• ? acyl-CoA déshydrogénase
• R-CH2-CHCH-COSCoA FADH2
• EnoylCoA

122
b-Hydratation de la double liaison

• R-CH2-CHCH-COSCoA H2O
• ? énoyl-CoA hydratase
• R-CHOH-CH2-CO-ScoA
• 3-hydroxyacyl-CoA ou
• L () Hydroxy acyl CoA

123
c - Deuxième déshydrogénation

• R-CHOH-CH2-COSCoA NAD
• ? 3-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase
• (Oxydoréductase à NAD)
• R-CO-CH2-COSCoA NADH,H
• 3-cétoacyl-CoA

124
d - Thiolyse ou Clivage de l'acide gras

• R-CO-CH2-COSCoA HSCoA (2n) C
• ? la ß-cétothiolase (lyase)
• CH3 COSCoA R-COSCoA
• Acétyl CoA (2n-2) C

125
Les étapes intramitochondriales de la b oxydation
126
(No Transcript)
127
(No Transcript)
128
Bilan énergétique d1 tour

• 1 FADH2 2 ATP
• 1 NADH, H 3 ATP
• 1 acétyl CoA 12 ATP
• (3 NADH H, 1 FADH2 1 GTP)
• 1 tour donne 17 ATP

129
Bilan énergétique de la dégradation de lacide
palmitique

• R COOH? R CO SCoA - 2ATP
• R CO SCoA? 8 acétylCoA 8x12 96ATP
• 7 FADH2 7x 2 14ATP
• 7 NADH,H 7x 3 21ATP
• Nombre dATP obtenues 131ATP
• avec coût de 2 liaisons P de lactivation
• En final on a 131 2 129 ATP

130
Comparaison de la production dénergie entre un
AG à 6 C et le glucose

• Pour lAG à 6 C
• Consommation de 2 ATP pour lactivation
• La b oxydation de lAG
• 3Acétyl CoA 3 x 12 36
• 2 NADH, H 2 x 3 6
• 2 FADH2 2 x 2 4
• TOTAL 46 ATP
• mais 2 ATP dactivations
• Total final 46-2 44 ATP
• Pour le glucose on a 38 ATP.
• A nombre de C égal, un AG donne plus dATP quun
  glucide donc plus énergétique.

131
Noter bien

• 4 étapes 1 tour ou cycle
• Les différents tours hélice de LYNEN
• Chaque tour libére
• 1 acétyl-CoA 1 FADH2 1 NADH,H.
• AG 2n carbones
• (n - 1) tours
• (n - 1) FADH2
• (n - 1) NADH,H.
• n acétyl-CoA

132
Bilan chimique de la ß-oxydation des AG
Acide gras saturé 2 n C Acide gras saturé (2 n 1) C
(n-1) FADH2 (n-1) NADH,H   n Acétyl-CoA (n-1) FADH2 (n-1) NADH,H (n-1) Acétyl-CoA propionyl-CoA
133
ß-Oxydation des acides gras insaturés.

• Activation et liaison au CoA
• Même réactions de dégradation
• (comme pour les AGS)
• Autres enzymes nécessaires

134
Exp Dégradation de lacide linoleique
135
But de la b bêta oxydation

• Synthèse dATP
• donc production dénergie

136
Période

• Lutilisation des AG à but énergétique sera très
  importante
• - Entre les repas
• - Au cours du jeun
• - Au cours du diabète

137
Noter Bien

• Selon les besoins de lorganisme
• ATP ? AMP ? lipolyse
• ou libération de lénergie
• ATP ? AMP ? lipogénèse
• ou mise en réserve de lénergie

138
Devenir des acétyl-CoA

• 1) Condensation de lacétylCoA oxaloacétate
• citrate dans cycle de Krebs
• 2) Condensation dacétylCoA
• acétylCoA acétylCoA lacétoacétylCoA
• acétoacétylCoA acétyl CoA
• Hydroxy méthyl glutaryl CoA
  
• a) Synthèse du cholestérol
• b) La formation de corps cétonique
• 3) Lipogénèse

139
Acétyl-CoA intermédiaire centrale
140

• Résultats du cycle de Krebs
• Acétyl-CoA 3 NAD FAD GDP Pi
• ?
• 2 CO2 HSCoA 3 NADH,H FADH2 GTP

141
Cétogénèse hépatique

• Se déroule dans les mitochondries du foie.
• Cest la formation des corps cétoniques
  (acétoacétate, acétone et 3-hydroxybutyrate).

142
Cétogénèse hépatique
143
Caractéristiques des corps cétoniques

• Les corps cétoniques sont formés dans la
  mitochondries des cellules hépatiques
• Ils traversent la membrane mitochondriale puis la
  membrane cytoplasmique et sont libérés dans le
  sang.
• Au niveau des tissus utilisateurs, ils passent la
  membrane cytoplasmique, la membrane
  mitochondriale où ils seront utilisés

144
Caractéristiques des corps cétoniques

• L'acétoacétate et le ß-hydroxybutyrate sont des
  composés énergétiques pour les muscles
  squelettiques et le muscles cardiaque
• LAcétone est un composé volatil

145
Période de la Cétogénèse

• En période de jeûne, il y aura une dégradation
  importante des AG par manque de substrat
  énergétique et donc la cétogénèse hépatique
  augmente.
• Sil y a beaucoup de glucides les corps
  cétoniques sont en faible quantité

146
Cétolyse périphérique

• Utilisation des corps cétoniques
• L'acétoacétate et le ß-hydroxybutyrate sont
  utilisés par les muscles squelettiques et le
  muscles cardiaque comme composés énergétiques

147
Cétolyse périphérique
148
Noter Bien 

• Au cours du jeune prolongé et au cours du diabète
  
• Dégradation massive des AG
• Augmentation de la cétogénèse
• Accumulation de corps cétoniques dans le sang
• Qui se traduit par un désordre métabolique

149
Noter Bien 

• Ce désordre métabolique se traduit avec 
• hypercétonémie
• cétonurie
• odeur acétonémique de lhaleine
• diminution du pH sanguin acidose.
• Cet état peut aboutir à un coma et même à la mort.

150
Devenir du propionylCoA

• CH3-CH2-COSCoA CO2 ATP
• ? propionyl-CoA Carboxylase
• CH3 \
• COOH-CH-COSCoA ADP
• 2-méthyl malonyl-CoA
• ? 2-méthyl malonyl-CoA carboxymutase
• HOOC-CH2-CH2-COScoA
• Succinyl CoA
• Succinyl CoA intermédiaire du cycle de KREBS

151
METABOLISME DES TRIGLYCERIDES

• 1-Catabolisme

152
1-1- Catabolisme des TG dorigine alimentaire

• Par la lipase pancréatique
• Active à pH neutre
• Nécessite la colipase
• Active en 3 temps (libère les AG en 1,3,2)
• Mécanisme 

153
1-2- Catabolisme des TG sous forme de
lipoprotéines

• Se déroule au niveau des muscle, foie, parois
  artérielles
• Les TG intégrés dans des structures
  lipoprotéiques (chylomicrons et VLDL)
• Sont dégradés par la lipoprotéine lipase ( LPL)
• Celle-ci libère les AG sous forme libre et le
  glycérol
• La LPL est stimulée par lhéparine et inhibée par
  la protamine.

154
1-3- Catabolisme des TG adipocytaires

• Se déroule dans le foie et le tissu adipeux
• Les TG de réserve sont hydrolysés par une TG
  lipase appellé TG adipocytaire ou TG lipase
  hormonosensible
• Cette TG lipase est sensible aux hormones
• Stimulé par adrénaline, glucagon, noradrénaline,
  corticostéroïdes, hormones hypophysaires  TSH,
  ACTH, Prolactine, STH ou GH etc.
• Inhibée par lINSULINE.
• Son action libère un AG et un DG

155
Noter

• Le DG sera hydrolysé par une DG lipase (lipase
  intracellulaire non sensible aux hormones).
• On aura libération dun AG et dun MG
• Ce MG sera hydrolysé par une MG lipase.
• Ces lipases ne sont pas hormonosensibles

156
Régulation de la lipase hormono-sensible du tissu
adipeux
Insuline
Adrénaline
Récepteur
Récepteur
Adényl-cyclase
Protéine G
ATP
AMPc PPi
Protéine kinase
AMPc-dépendante
Protéine
(PKA)
phosphatase
Lipase

Pi
ATP
ADP
Triglycérides
AG Diglycéride
Diglycéride lipase
Monoglycéride lipase
AG monoglycéride
AG glycérol
157
La Biosynthèse des TG

• 1- Voie de lacide phosphatidique 
• Au niveau du foie et du tissu adipeux

158
Le glycérol phosphate est obtenu comme suit
159
2-Voie des monoglycérides dans lintestin

• Monoglycéride Acyl CoA
• ? Acyl transférase
• Diglycéride
• Diglycéride Acyl CoA
• ? Acyl trasférase
• Triglycéride

160
Métabolisme des phospholipides

• 1-Biosynthèse des phospholipides

161
Métabolisme des phospholipides

• 2-Dégradation des phospolipides.
• Dans lintestin et tissuspar phospholipases

162
Métabolisme des sphingolipides

• 1-Biosynthèse des sphingolipides
• La biosynthèse débute par la synthèse du Céramide

163
Métabolisme des sphingolipides
164
Métabolisme des sphingolipides
165
Dégradation des Sphingolipides

• Effectué par des hydrolases qui sont des enzymes
  lysosomiales

166
Noter Bien 

• Un déficit héréditaire en ces enzymes entraîne
  lapparition daffections avec atteintes du SNC
  saccompagnant de troubles neurologiques très
  graves sphingolipidoses
• Donc les Sphingolipidoses pathologie due à des
  déficits enzymatiques congénitaux avec incapacité
  à dégrader les sphingolipides dans les lysosomes.

167
(No Transcript)
168
Métabolisme du cholestérol
169
Caractéristiques du cholestérol

• Existe sous forme de cholestérol libre (1/3) et
  de cholesterol estérifié (2/3)
• Synthétisé dans de nombreux tissus à partir
  dacétyl-CoA
• Eliminé dans la bile sous forme de cholestérol ou
  de sels biliaires.

170
Caractéristiques du cholestérol

• Est le précurseur de tous les autres stéroïdes 
  tels que les corticoides, les hormones sexuelles,
  les acides biliaires et la vitamine D.
• Existe dans les aliments dorigine animale comme
  le jaune dœuf, la viande, le foie et la cervelle
  ().

171
Biosynthèse du cholestérol

• La moitié du cholestérol de lorganisme est
  produite par synthèse (à peu prés 700 mg /j) et
  le reste est fourni par la ration alimentaire
  moyenne.
• Chez lhomme, le foie synthétise environ 10 du
  cholestérol total et les intestins.

172
Biosynthèse du cholestérol

• Pratiquement tous les tissus contenant des
  cellules nucléées peuvent synthétiser le
  cholestérol.
• Cette synthèse se fait essentiellement dans la
  fraction microsomiale (réticulum endoplasmique )
  et dans le cytosol de la cellule.
• LacétylCoA est à lorigine de tous les atomes de
  carbone du cholestérol.
  

173
(No Transcript)
174
BIOSYNTHESE DU CHOLESTEROL
175
CYTOPLASME
MITOCHONDRIE
Synthése de lHMG-CoA dans la mitochondrie
(corps cétoniques) et le cytoplasme (cholesterol)
176
Régulation de la synthèse du cholestérol.

• Se fait est au niveau de la réaction effectuée
  par lHMG-CoA réductase
• Cest létape limitante de la biosynthèse du
  cholestérol
• Elle est le site daction des classes de
  médicaments hypocholestérolémiants tels que les
  inhibiteurs de la HMG-CoA réductase (statines).

177
Régulation de la synthèse du cholestérol.

• Noter bien
• La synthèse du cholestérol endogène est inhibée
  aussi par des apports alimentaires riches en
  cholestérol.

178
(No Transcript)
179
Régulation de la synthèse du cholestérol
180
LHMG-CoA réductase

• Rétro inhibée par le mévalonate, et par le
  cholestérol.
• Inhibée par les LDL-cholestérol capturés via les
  récepteurs des LDL.
• Linsuline et les hormones thyroïdiennes
  augmentent lactivité de la HMG-CoA réductase.
• Le glucagon ou les glucocorticoïdes la diminuent.

181
LHMG-CoA réductase

• Existe sous formes phosphorylée et
  déphosphorylée.
• la forme phosphorylée est inactive
• La forme déphosphorylée est active.
• Linsuline permet la déphosphorylation en
  stimulant la phosphatase.
• Le glucagon permet la phosphorylation en
  stimulant la protéine Kinase.

182
Estérification du cholestérol 

• Se fait sur le OH du 3ème C
• De différente manière

183
Estérification du cholestérol 

• Au niveau des tissus
• le foie, lintestin, la corticosurrénale
• Acyl CoA cholestérol ? CE CoASH
• Enz ACAT ou
• Acyl CoA - Cholestérol - acyl transférase 

184
Estérification du cholestérol 

• Au niveau du sang circulant
• Lécithine cholestérol ? CE
• Lysolécithine
• Enz LCAT
• ou lécithine cholestérol acyl transférase 

185
ACAT acyl CoAcholesterol acyltransferase
O R-C
O R-C
O R-C
O R-CO
O R-CO
O R-C
O R-C
O R-C
Esterification du Cholesterol
186
Lhydrolyse du cholestérol estérifié

• Lhydrolyse des esters de cholestérol se fait
  grâce à des estérases
• Cholestérol estérifié
• ? Cholestérol estérase
• cholestérol libre AG

187
Dégradation du cholestérol et formation des
acides biliaires.

• La dégradation du cholestérol est strictement
  hépatique et aboutit à la formation dacides
  biliaires.
• Les acides biliaires sont stockés dans la
  vésicule biliaire et déversés par la bile au
  niveau du canal cholédoque dans le duodénum.

188
(No Transcript)