CHAPITRE 3:Métabolisme des lipides

3.1 INTRODUCTION• Chez les animaux et les humains, les lipides

constituent la principale réserve d’énergie. Dans le corps, ils sont principalement stockés sous forme de triglycérides

• Puis, lorsque le besoin se fait sentir, ces triglycérides sont rapidement dégradés en acides gras et glycérol,

oxydés en acétyl-CoA puis en CO2 et H2O avec

libération d’une grande quantité d’énergie.

3.1 INTRODUCTION• À titre d’exemple, la dégradation complète de l’acide

palmitique (16 C) libère 2340 kcal (G’). Les lipides sont donc les molécules biologiques les plus énergétiques contenues dans notre alimentation.

(voir annexe 3.1)

Biomolécules Valeur calorifique (kcal/g)

Glucides 4,1

Protéines 4,0

Lipides 9,3

Alcool 7,0

3.2 ABSORPTION• Les triglycérides alimentaires sont absorbés dans

le tube digestif et incorporés aux chylomicrons.

• Selon les besoins des tissus, ils sont soit emmagasinés dans les tissus adipeux, soit hydrolysés par la lipase en en acides gras et en glycérol ou en un mélange de diglycérides et de monoglycérides

3.2 ABSORPTION• Le glycérol qui est produit s’en va rejoindre la

glycolyse. En effet, il est transformé en glycérol-3-phosphate, puis en DHAP (intermédiaire de la glycolyse) :

3.2 ABSORPTION• L’absorption des graisses est facilitée par la

présence des sels biliaires qui sont déversés dans le tube digestif et qui ont un rôle très important dans l’émulsification des graisses. En absence de ceux-ci, l’absorption des lipides est fortement diminuée, de sorte que des carences en vitamines liposolubles (A et E surtout, et D et K) surviennent.

3.3 MÉTABOLISME DES ACIDES GRAS ET DES TRYGLYCÉRIDES

3.3.1 Catabolisme• Voie de dégradation des acides gras: la β-

oxydation

• 4 étapes

• Acides gras comportant un nombre pair de carbones

3.3 MÉTABOLISME DES ACIDES GRAS ET DES TRIGLYCÉRIDES

3.3.1 CatabolismeÉtapes préliminaires:

• Digestion des TG en acides gras libres

• Les AG libres doivent être activés en acyl-CoA pour être introduits dans les voies métaboliques

3.3.

1 C

atab

olis

me

des

acid

es g

ras

et

trig

lycé

ride

sMitochondrie

Cytoplasme

Étape 1

Étape 2

Étape 3Étape 4

Figure 18 de vos notes

Mitochondrie

Cytoplasme

R-CH2-CH2-COOHAcide gras

ATP

AMP, PPi

CoA-SH

H2O

Thiokinase

RCH2

CH2

CS

O

CoA

Acyl-CoA

• Lieu: cytoplasme• Permet l’activation des AG• -1 ATP (seule réaction)• ΔG0’ = -0,2 kcal/mol

Formation d’acyl-CoA

mitochondriale

Figure 19. Entrée des acides gras dans la mitochondrie via la carnitine

MitochondrieCytoplasme

Mitochondrie

Cytoplasme

FAD+

FADH2

RCH2

CH2

CS

O

CoA

Acyl-CoA

RCH

CHC

S

O

CoA

Étape 1

Acyl-CoA déshydrogénase

Déshydroacyl-CoA

RCH2

CH2

CS

O

CoA

Acyl-CoA

• Étape irréversible• Ajout d’une liaison

double entre Cα et Cβ

• Production : FADH2

Déshydrogénation α,β des acyl-CoA

Mitochondrie

RCH

CHC

S

O

CoAÉtape 2

Énoyl-CoA hydrase

H2O

CH2C

S

O

CoA

OH

RCH

Déshydroacyl-CoA

β-hydroxyacyl-CoA

• Réaction à l’équilibre

Hydratation des acyl-CoA α,β insaturés

Mitochondrie

Étape 3

β-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase

CH2C

S

O

CoA

OH

RCHβ-hydroxyacyl-CoA

NAD+

NADH, H+

CH2C

S

O

CoA

O

RCβ-cétoacyl-CoA

Oxydation des β-hydroxyacyl-CoA

Le NADH produit servira à produire ____ ATP après son passage dans lachaine de transport des électrons

Le nom β-oxydation vient de cette étape

Mitochondrie

Étape 4

thiolase

CoA-SH

CH2C

S

O

CoA

O

RC

β-cétoacyl-CoA

CH3C

S

O

CoA

CH2

CS

O

CoAR

Acyl-CoA (-2C)

CH2

CS

O

CoAR

Thiolyse

Thiolyse• Production d’un acyl-CoA possédant 2 carbones de moins que

l’acyl-CoA de départ• La -oxydation peut recommencer sur ce nouveau acyl-CoA

• Réaction à l’équilibre

• Libération d’un acétyl-CoA cycle de Krebs, cétogénèse, synthèse du cholestérol, ou resynthèse des AG

• Au final: tout l’AG sera transformé en acétyl-CoA avec l’utilisation de 2 ATP par AG et production de 1 NADH et 1

FADH2 par cycle

Acides gras avec un nombre impair de carbones

• On forme un propionyl-CoA qui est ensuite converti en succinyl-CoA pour s’incorporer au cycle de Kreb

Utilisation de 2 ATP par AG

R-CH2-CH2-COOHAcide gras

ATP

AMP, PPi

CoA-SH

H2O

Thiokinase

RCH2

CH2

CS

O

CoA

Acyl-CoA

AMPATP

ADP, Pi

ADP

Bilan énergétique• Tout d’abord, il faut calculer le nombre de tours

de -oxydation qu’effectuera l’AG pour être entierement oxydé.

où n= nombre de carbones contenus dans l’AG

Au dernier tours on forme 2 molécules d’acétyl-CoA en même temps

Réfère au nombre de C contenus dans l’acétyl-CoA

Bilan énergétique• À chaque tour, on produit 1 NADH et 1 FADH2

• Chaine de transport des électrons:• NADH 3 ATP • F FADH2 2 ATP

• Il ne faut pas oublier de soustraire 2 ATP par molécule d’AG

Bilan énergétique• Le nombre d’acétyl-CoA généré par l’oxydation

des AG peut être connu à l’aide de la formule suivante

• Oxydation d'une molécule d'acétyl-CoA par le cycle de Kreb génère 12 ATP !!

• (voir p.66)

Exemple:• Calculons le nombre d’ATP produits par

l’oxydation complète de l’acide palmitique (palmitate), un acide gras à 16 carbones

• Comme vous pouvez le constater, la production nette d’ATP par oxydation d’une seule molécule d’acide gras est très élevée.

• Ce qui confirme que les acides gras sont les molécules les plus énergétiques de notre alimentation

• (Voir annexe 3,2)

Exercices• Chapitre 3, numéros 3, 7