Le métabolisme des acides gras

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1 Chap VII. Le métabolisme des acides gras I. Nomenclature des acides gras Quelques acides gras naturels rencontrés chez les animaux : Acides gras saturés Figures tirées de Lehninger Principles of Biochemistry Fourth Edition Copyright 2004 by W. H. Freeman & Company Nombre de carbones Nom commun Nom systématique Formule 12 Laurate n-dodécanoate CH 3 (CH 2 ) 10 C - 14 Myristate n-tétradécanoate CH 3 (CH 2 ) 12 C - 16 Palmitate n-hexadécanoate CH 3 (CH 2 ) 14 C - 18 Stéarate n-ctadécanoate CH 3 (CH 2 ) 16 C - 20 Arachidate n-eicadécanoate CH 3 (CH 2 ) 18 C - 22 Béhénate n-docosanoate CH 3 (CH 2 ) 20 C - 24 Lignocérate n-tétracosanoate CH 3 (CH 2 ) 22 C -

2 Acides gras insaturés : Nombre de carbones Nombre de doubles liaisons Nom commun Nom systématique Formule 16 1 Palmitoléate cis-δ 9 - Héxadécénoate CH 3 (CH 2 ) 5 CH=CH(CH 2 ) 7 C léate cis-δ 9 - ctadécénoate CH 3 (CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 7 C Linoléate cis-δ 9, Δ 12 - ctadécadiénoate CH 3 (CH 2 ) 4 (CH=CHCH 2 ) 2 (CH 2 ) 6 C Linolénate all cis-δ 9, Δ 12, Δ 15 - ctadécatriénoate CH 3 CH 2 (CH=CHCH 2 ) 3 (CH 2 ) 6 C Arachidonate all cis-δ 5, Δ 8, Δ 11, Δ 11 - Eicosatétraénoate CH 3 (CH 2 ) 4 (CH=CHCH 2 ) 4 (CH 2 ) 2 C -

3 3. Devenir des acides gras Franz Knoop (1904) CH 2 CH 2 C - Phénylpropionate C - acide benzoïque CH 2 CH 2 CH C - 2 CH 2 C Phénylbutyrate acide phénylacétique acide gras nombre pair acide gras nombre impair phénylacétique benzoïque Dégradation des acides gras 2 C par 2 C

4 Les acides gras sont oxydés dans les mitochondries. Ils sont activés avant d entrer dans la matrice a : activation des acides gras (dans la membrane mitochondriale) R C 2 étapes : + ATP + HS-CoA R C~ S-CoA Acyl CoA synthétase R C + ATP R anhydride mixte C AMP (acide / phosphoryle) R C~ AMP + HS-CoA R C~S-CoA + AMP + AMP + PPi Réversible mais PPi hydrolysé 2 liaisons riches en énergie sont clivées, 1 seule est formée

5 b : transfert par la carnitine Acides gras activés sur membrane mito externe xydés dans la matrice Transfert nécessaire : longue chaîne CH 3 H R + CH 3 N CH 2 C CH 2 C C~S-CoA Acyl CoA CH 3 H carnitine transférase CH 3 CH 3 N CH 3 CH 2 H C CH 2 C R C Acylcarnitine Transportée par translocase dans la matrice Réaction réverse dans la matrice R-C~SCoA Carnitine

6 Entrée des acides gras dans la mitochondrie

7 xydation liée au FAD FAD FADH Acyl CoA Acyl CoA déshydrogénase trans Δ 2 déhydroacyl CoA

8 Hydratation de la double liaison H 2 Stéréospécifique déhydroacyl CoA hydratase = crotonase L-3 Hydroxyacyl CoA

9 xydation NAD + NADH + H L-3 hydroxyacyl déshydrogénase 3-cétoacyl CoA

10 Clivage = thiolyse β-cétothiolase = thiolase CoASH 4 3 Acyl CoA (- 2 C) 2 1

11 4 3 Acyl CoA (- 2 C) Nouveaux cycles Analogie avec cycle de Krebs : oxydation (FAD) hydratation oxydation (NAD + ) clivage Acyl-CoA déhydroacyl-coa hydroxyacyl-coa cétoacyl-coa succinate fumarate malate oxaloacétate

12 Bilan + NADH + H + + FADH 2 + NADH + H + + FADH 2 + NADH + H + + FADH 2 + NADH + H + + FADH 2 + NADH + H + + FADH 2 + NADH + H + + FADH 2 + NADH + H + + FADH 2 Palmitate + CoASH + ATP + 7 FAD + 7 NAD CoASH + 7 H 2 8 CH 3 C~S.CoA + AMP + PPi + 7 FADH NADH + 7 H +

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14 6. Mécanismes particuliers a : sources du NADPH : citrate synthase Mitochondrie xaloacétate Pyruvate carboxylase Citrate Pyruvate ATP CoASH Citrate Pyruvate Cytoplasme citrate lyase malate déshydrogénase xaloacétate Malate Enzyme malique NADH NADPH

15 b : le complexe multienzymatique des eucaryotes : Chez les mammifères : Chez la levure :

16 d : schéma général : [Glucose] [Glucagon] camp PK Synthèse Malonyl CoA carboxylase P inactive NADPH Glucose 6 P Jeûne carboxylase Lipase P active Lipase inactive Dégradation Triglycérides Acides gras Acyl CoA Cytosol Palmityl CoA voie des pentoses P Carnitine translocase ADP + Pi + oxaloacétate Mito Acyl CoA oxaloacétate KREBS citrate translocase ATP + CoA citrate citrate

17 d : schéma général : Richesse énergétique [Malonyl CoA] élevée Cytosol Dégradation Triglycérides Acides gras Carnitine translocase Mito Acyl CoA Glucose 6 P carboxylase Synthèse Malonyl CoA NADPH Acyl CoA Inhib Palmityl CoA Inhib voie des pentoses P Inhib Inhib ADP + Pi + oxaloacétate oxaloacétate KREBS citrate citrate translocase citrate ATP + CoA