Métabolisme des acylglycérols et des sphingolipides
Objectifs
1) Indiquer le devenir des produits de dégradation des acylglycérols
2) Décrire le mécanisme de la régulation de la dégradation des triglycérides
3) Indiquer la provenance du glycérol lors de la biosynthèse
4) Décrire les étapes de la synthèse des triglycérides
5) Décrire le mode de régulation de la synthèse des triglycérides
Métabolisme des acylglycérols et des sphingolipides
Plan
Généralités
I. Catabolisme des acylglycérols
I.1 Introduction
I. 2 Action de la lipase hormono-sensible
I. 3 Action de la lipase indépendante aux hormones
I. 4 Action de la liporotéine- lipase
I. 5 Devenir du glycérol
I. 6 Devenir des acides gras
I. 7 Régulation
Métabolisme des acylglycérols et des sphingolipides
II. Biosynthèse des acylglycérols
II.1 Introduction
II. 2 Origine du glycérol
II. 3 Origine et activation des acides gras
II. 4 Synthèse des triglycérides
II. 5 Régulation de la synthèse
III. Biosynthèse des phospholipides
IV. Biosynthèse des sphingolipides
Métabolisme des acylglycérols et des sphingolipides
Généralités
Réserve énergétique pour la cellule mobilisable en l’absence de glucose
Formés dans la paroi intestinale, le foie et le tissu adipeux à partir du glycérol et des acides gras
Dégradation par hydrolyse en glycérol et acides gras
I. Catabolisme des acylglycérols
Dégradation des TGD par Hydrolyse préalable Hydrolyse est assurée par les lipases en deux temps
- Adipocytes: Triglycéride lipase sensible aux hormones donnera des 2- monoacylglycérol + AG
- cellules: une lipase indépendante aux hormones libère le dernier AG et le glycérol
lipolyse adipocytaire accrue: diète prolongée, exercice physique et stress.
I.1 Introduction
I.2 Action de la lipase hormono-sensible
Tissu adipeux
CH2- OOC- R1CH- OOC- R2
CH2- OOC- R3
CH2OH
CH- OOC- R2
CH2OH
2 R- COOH+
Lipase + glucagon, adrénaline, noradrénaline
I.3 Action de la lipase non sensible aux hormones
CH2OH
CH- OOC- R2
CH2OH
+ H2O
CH2OH
CHOH
CH2OH
+ R-COOH
I.4 Action de la lipoprotéine- lipase
Triglycérides
(chylomicrons et VLDL)
R- COOH +
CH2-O-CO-R1
CH-O-CO-R2
CH2-OH
Lipoprotéine- lipase
+
Apolipoprotéine C II
CH2-O-CO-R1
CH-O-CO-R2
CH2-OH
diglycéride lipase 2R- COOH +
CH2OH
CHOH
CH2OH
I.5 Devenir du glycérol
GlycérolPrécurseur synthèse des lipides ou du glucose ( néoglucogenèse) ou voie de la glycolyse
Phosphorylation du glycérolLa réaction est catalysée par la glycérol kinase. Le glycérol 3-P formé
Peut être utilisé pour la synthèse des lipides
Glycérol + ATP glycérol 3- P + ADP
Déshydrogénation du glycérol 3-PGlycérol3-P + NAD+ 3-P- dihydroxyacétone + NADH,H+
Glycérol-P déshydrogénase
Isomérisation en glycéraldéhyde 3-PL’enzyme est la phosphotriose isomérase ( glycolyse). Le glycéraldéhyde 3-P peut suivre la voie de la glycolyse ou celle de la néoglucogenèse.
3-Pdihydroacétone glycéraldéhyde 3-P
I.6 Devenir des acides gras
AG libérés Sang Tissus oxydation
AG + albumine
Seul le foie transforme le flux important des AG en corps cétoniques
I.7 Régulation
Régulation assurée par la lipase hormono-sensible Elle est régulée par phosphorylation / déphosphorylation
AMPc
Lipase déphosphorylée inactive Lipase phosphorylée active
vitesse Hydrolyse des TGD
En post prandial, le taux élevé d’insuline inhibe l’enzyme en transformant la forme phosphorylée en forme déphosphorylée inactive.
Cathécolamines
Cortisol
glucagon
ATP
Adényl-cyclase+
II. Biosynthèse des acylglycérols
II.1 Introduction
La synthèse des triglycérides a lieu dans le foie, le tissu adipeux et la paroi intestinale
II.2 Origine du glycérol Le L- glycérol provient de la réduction de la 3-phosphodihydroxyacétone formée par la voie de la glycolyse (tissu adipeux)
CH2OH
C = O
CH2O-P
CH2OH
HO-C-H
CH2O- PNADH + H+ NAD+
Glycérol3-P déshydrogénase
II.2 Origine du glycérol
Dans le foie: le foie possède une glycérol-kinase qui va utiliser le glycérol provenant de l’hydrolyse des triglycérides du tissu adipeux et apporté par voie sanguine.
CH2OH
HO-C-H
CH2O- P
CH2OH
HO-C-H
CH2OH
L- glycérol L- 3-glycérophosphate
ATP ADP
Glycérol-kinase
la quantité de L-3-glycérophosphate disponible est le facteur limitant de la biosynthèse des triglycérides
II.3 Origine et activation des AG
Les AG proviennent des chylomicrons et des VLDL hydrolysés par la lipoprotéine lipase
Les AG sont activés en acyl-CoA (foie)
II.4 Synthèse des triglycérides
La synthèse comporte trois étapes: formation de l’acide phosphatidique, déphosphorylation de ce dernier en diglycéride et estérification de la dernière fonction alcool du glycérol
II.4 Synthèse des triglycérides
Formation de l’acide phosphatidique
FOIE – REIN - COEUR TISSU ADIPEUX – INTESTIN
CH2OH
C = O
CH2O-P
CH2OH
CHOH
CH2OH
CH2OH
HO-C-H
CH2O- P
CH2-O-CO-R1
CH-O-CO-R2
CH2-O-P
GlycérolDHA-P
L-3-glycérol P
Acide L-phosphatidique
Acyl transférase
Kinase déshydrogénase
ATP
ADP
NADH,H+
NAD+
2 R-CO-SCoA
2 CoASH
CH2-O-CO-R1
CH-O-CO-R2
CH2-O-P
+ H2O + Pi
Phosphatidate
phosphatase
Diacylglycérol
Formation du triacylglycérol ou triglycéride
Formation du diacylglycérol ou diglycéride
CH2-O-CO-R1
CH-O-CO-R2
CH2-OH
CH2-O-CO-R1
CH-O-CO-R2
CH2-O-CO-R3
+ Acyl-CoA + HSCoA
AcylCoA
transférase
CH2-O-CO-R1
CH-O-CO-R2
CH2-OH
Les triacylglycérols sont libérés dans le cytosol sous forme de gouttelettes lipidiques ou dans la lumière du réticulum endoplasmique
Dans les adipocytes, ces gouttelettes fusionnent et migrent au centre des grands globules lipidiques
Dans le foie et l’intestin, les triglycérides sont enveloppés d’une couche de protéines donnant des lipoprotéines (chylomicrons et VLDL).
En période alimentaire, l’apport de nutriments et l’hyperinsulinémie active les réactions d’estérifications
L’insuline par ses récepteurs: - inhibe la triglycéride lipase contrairement aux cathécolamines,
cortisol et glucagon active, - induit la synthèse de la lipoprotéine-lipase et donc la
disponibilité en AG provenant des chylomicrons et des VLDL - active les transporteurs permettant l’entrée du glucose dans
les adipocytes et la glycolyse pour la synthèse du glycérol 3-P
Inhibition de tous ces effets en période de jeûne.
II.5 Régulation de la Synthèse
III. Biosynthèse des phospholipides
Synthèse des phospholipides est identique à celle des TGD jusqu’au stade du diacylglycérol
Ensuite Réactions spécifiques permettant de fixer l’alcool Nature de l’alcool va déterminer la nature du phospholipide ( choline,
éthanolamine, inositol)
Les phospholipides n ’ont pas de rôle énergétique
Eléments de la structure des lipoprotéines et des membranes cellulaires, précurseurs de seconds messagers ( phosphatidyl- inositol- triphosphate)
Dérivent des acides phosphatidiques dont la forme activée par réaction avec le CTP est appelée CDP- diglycéride.
Voie du CDP- DIACYL- GLYCEROLCH2 – O – CO – R1
R2 – CO – O – C - H
CH2 – O - P
Acide L - phosphatidique CTP
+
CYTOSINE
HH
P3
- O - CH2
CYTOSINE
HH
P - O - CH2
CH2 – O – CO – R1
R2 – CO – O – C - H
CH2 – O - P - O - + PPi
Cytidine – diphosphate – diacyl – glycérol
CDP – Diacyl - glycérol
Exemple de la phosphatidyl-choline Phosphorylation de la choline
Choline + ATP Choline phosphate + ADP
Transfert de la choline sur le CTP
CTP + choline phosphate CDP- choline + PPi
Choline kinase
CTP choline cytidyl transférase
Synthèse de la phosphatidylcholine
CDP- choline + 1,2-diacylglycérol CMP + phosphatodylcholinePhosphocholine transférase
Les phospholipides sont dégradés par 4 types de phospholipases (PCEM1)
IV. Biosynthèse des sphingolipides
Formation de la sphingosine
Palmityl-CoA palmitaldéhydeCoA SH
NADH,H+ NAD+Sérine
CO2
ATP
ADP + Pi
DihydrosphingosinesphingosineFADH2 FAD
céramide
AcylgrasCoA
CoA SH
Sphingosine amidifiée par un acyl-CoA formant un céramide, précurseur des autres sphingolipides
Formation des autres sphingolipides
sphingosine
céramide
CoA SH
AcylgrasCoA
(N- acyl sphingosine)
CMP
CDP choline
sphingomyéline
Galacto(gluco)
cérébroside
UDP galactose (glucose)
UDP
UDP galactose (glucose)
UDP
PsychosineGalactosyl(glucosyl)
sphingosine
CoA SH
AcylgrasCoA
Galacto(gluco)
cérébroside
La fonction alcool primaire d’un céramide peut être substitué par des oses activés pour former des cérébrosides puis des gangliosides ou des sulfatides.
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