Lipides : Structure et Metabolisme
Lipides : Structure et Metabolisme
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DEPARTEMENT DE MEDECINE<br />
2ème ANNEE<br />
BIOCHIMIE<br />
ETUDE DES LIPIDES<br />
Dr. CHIKOUCHE. A<br />
Laboratoire d’Hormonologie CPMC
• I - INTRODUCTION :<br />
• *DEFINITION<br />
• *ROLE:<br />
• *TRANSPORT<br />
• II - CLASSIFICATION DES LIPIDES :<br />
• III - Rappel structural :<br />
• 1- LES ACIDES GRAS :<br />
• 1-1 - Définition :<br />
• 1-2 - Acides gras saturés :<br />
• 1-3 - Acides gras insaturés (éthyléniques):<br />
• 1-4 - Propriétés des acides gras.<br />
• 2- LES LIPIDES SIMPLES :<br />
• 2-1 - LES GLYCERIDES :<br />
• 2-2 - LES CERIDES :<br />
• 2-3 - LES STERIDES :<br />
• 3 - LES LIPIDES COMPLEXES :<br />
• 3-1 - LES GLYCEROPHOSPHOLIPIDES :<br />
• 3-2 - LES SPHINGOLIPIDES :
I -<br />
INTRODUCTION
Définition des lipides:<br />
• Substances très hétérogènes<br />
• + Critère commun:<br />
• Insolubles dans l’eau<br />
• Solubles dans les solvants organiques<br />
apolaires (tels que le benzène ou le<br />
chloroforme, <strong>et</strong>c.)
Les lipides sont présents:<br />
• Dans les organismes comme:<br />
– composants essentiels de structure<br />
– forme de réserve d’énergie<br />
• Dans l’alimentation sous forme:<br />
– de graisses animales<br />
– d’huiles végétales<br />
• Dans des produits d’utilisation courante<br />
comme:<br />
– cosmétiques <strong>et</strong> autres<br />
– médicaments (pommades)
Origine Double<br />
• Exogène: Alimentation:<br />
– 100 à 150 g /j (graisses exogènes)<br />
– 95 à 97% = graisses neutres (TG)<br />
– 3 à 5 % = phospholipides,<br />
sphingolipides, cholestérol.<br />
• Endogène: Synthétisée par l’organisme<br />
– (graisses endogènes).
Rôles des lipides<br />
Nombreux
1) Réserves d’énergie +++<br />
• Intracellulaires (triglycérides dans le tissus adipeux)<br />
• Besoins quotidiens minimum en énergie (métabolisme<br />
basal): 7500 kJ (1 kJ = 0,238 kcal)<br />
• L’ATP: réserve d’énergie pour les cellules,<br />
– 75 g dans l’organisme: autonomie de 52 secondes !<br />
• Le glucose: substrat énergétique cellulaire (+++)<br />
– 10 g dans l’organisme: autonomie d’une demi-heure.<br />
• Le glycogène: forme de réserve énergétique<br />
– 400 g dans organisme: autonomie de 22 heures 30<br />
mn.<br />
• Les triglycérides: forme de réserve énergétique (+++)<br />
– 7000 g dans l’organisme: autonomie d’un mois !
2) Matériaux de structure +++<br />
• Couches de protection des cellules<br />
• Composants des membranes biologiques<br />
– Phospholipides <strong>et</strong> cholestérol
3) Molécules actives:<br />
• En faible concentration<br />
• Précurseurs d’hormones stéroïdes:<br />
– Cortisol, testostérone, oestrogènes,<br />
Progestérone, aldostérone.<br />
• Médiateurs extracellulaires:<br />
– en association avec des protéines au niveau<br />
des récepteurs.<br />
• Messagers intracellulaires:<br />
– Diacyl -glycérol<br />
• Vitamines liposolubles: A,D,E,K
Transport :<br />
• Les lipides sont insolubles en milieu aqueux.<br />
• Dans le sang: transportés sous forme d’une association<br />
moléculaire lipidoprotéique soluble : Lipoprotéines<br />
– (triglycérides, cholestérol, Phospholipides +<br />
protéines).<br />
NB: Acides gras libres transportés par l’albumine.
REMARQUE:<br />
Stockage sous forme de TG peut être très<br />
important = obésité
REMARQUE:<br />
• Un trouble dans le métabolisme ou le<br />
transport des lipides =<br />
• Pathologie très grave<br />
• avec conséquences désastreuses<br />
• L’athérosclérose.
II-CLASSIFICATION DES LIPIDES:
<strong>Lipides</strong> = acide gras + alcool<br />
1 - Les lipides simples : ( C,H,O)<br />
- Glycérides (glycérol)<br />
- Cérides (alcool à longue chaîne<br />
aliphatique)<br />
- Stérides ( stérol= cholestérol)<br />
2 - Les lipides complexes :<br />
(C,H,O + N, P, S ou du sucre) :<br />
- Glycérophospholipides (glycérol)<br />
- Sphingolipides (sphingosine)
III - Rappel structural
1- LES ACIDES GRAS :<br />
1-1 - Définition :<br />
- Acides généralement<br />
monocarboxyliques, généralement à<br />
nombre pair d’atomes de carbone de 4 à<br />
32<br />
- Peuvent être saturés ou non saturés.
Selon le nombre pair d’atomes de<br />
carbone, on parle de:<br />
chaîne courte (‹ à C10)<br />
chaîne moyenne (C12 <strong>et</strong> C16)<br />
chaîne longue (› C16)<br />
Saturés ou Insaturés
1-2 - Acides gras saturés :<br />
•Les plus répandus dans la nature,<br />
•Leur formule brute est :<br />
• - Cn H2nO2 ou Cn (HnO)2<br />
• - CH3-(CH2)(n-2)- COOH
Représentation spatiale:<br />
H\ /H H\ /H H\ /H H\ /H /OH<br />
C C C C C═O<br />
/ \ / \ / \ / \ /<br />
C C C C C<br />
/H3 H/ \H H/ \H H/ \H H/ \H
Exemple d’acides gras saturés :<br />
Acide Butyrique<br />
Acide Palmitique<br />
3 1<br />
4 2<br />
COOH<br />
CH3-(CH2)2 - COOH<br />
15 13 11 9 7 5 3 1<br />
COOH<br />
16 14 12 10 8 6 4 2<br />
CH3-(CH2)14 - COOH<br />
17 15 13 11 9 7 5 3 1<br />
COOH<br />
Acide Stéarique<br />
18 16 14 12 10 8 6 4 2<br />
CH3-(CH2)16 - COOH
1-3 - Acides gras insaturés<br />
(éthyléniques):<br />
• Sont des acides gras qui possèdent dans leur<br />
structure une ou plusieurs doubles liaisons (∆).<br />
• La présence de la double liaison introduit une<br />
possibilité d’isomérie : Cis ou Trans<br />
• CH2 CH2 CH2<br />
• \ / /<br />
• CH ═ CH CH ═ CH<br />
• Cis /<br />
• H2C Trans
Acides gras monoéthyléniques<br />
• monoéniques ou monoinsaturés (Cn :1) :<br />
• Présence d’une double liaison dans leur<br />
structure.<br />
18 16 14 12 10 9 7 5 3 1<br />
17 15 13 11 8 6 4 2<br />
COOH<br />
Acide oléique<br />
CH3- (CH2) 7 - CH= CH- (CH2) 7 COOH<br />
Représentation des AG Insaturés
Exemples monoinsaturés :<br />
• Acide palmitoléïque ou acide 9,10-<br />
hexadécénoïque<br />
– (C16 ∆9).<br />
– CH3- (CH2)5- CH = CH - (CH2)7 – COOH<br />
• Acide oléïque ou acide 9,10-octadécénoïque<br />
– (C18 ∆9). +++<br />
– CH3- (CH2)7- CH = CH - (CH2)7 – COOH<br />
• Très répandus dans la nature <strong>et</strong> présents dans<br />
toutes les graisses animales <strong>et</strong> les huiles<br />
végétales.
Représentation des AG Insaturés<br />
(<br />
16 14 12 10 9 7 5 3 1<br />
15 13 11 8 6 4 2<br />
COOH<br />
(<br />
C 16 :1 ∆9<br />
position de la 1ère double<br />
nombre de carbones liaison en partant du COOH<br />
nombre de doubles liaisons<br />
double liaison entre C9 <strong>et</strong> C10<br />
Série n-7: position de la 1ère double liaison en<br />
partant du CH3<br />
Acide Palmitoléïque
Acides gras di, tri <strong>et</strong><br />
polyéthyléniques ou polyinsaturés<br />
• Renferment dans leur structure 2, 3 ou plusieurs<br />
doubles liaisons.<br />
• Exemples :<br />
• Acide linoléïque ou acide 9-10,12-13 –<br />
octadécadiénoïque (C18 :2∆9 , 12).<br />
– CH3- (CH2)4- CH = CH - CH2 - CH = CH - (CH2)7 - COOH.<br />
• Acide linolénique ou acide 9-10,12-13,15-,,16-<br />
octadécatriénoïque (C18:3∆9,12,15).<br />
– CH3-(CH2)-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2)7-COOH.
Remarque : Les Acides gras<br />
indispensables<br />
• Acides gras polyinsaturés<br />
• Acides gras essentiels<br />
• Sont nécessaires du point de vue nutritionnel<br />
• Ils ne peuvent pas être synthétisés par<br />
l’organisme<br />
• Doivent être apportés par l’alimentation ;<br />
• Sont au nombre de 3 :<br />
– acide linoléique C18 :2 ∆9 , 12<br />
– acide linolénique C18 :3 ∆9 , 12,15<br />
– acide arachidonique C 20 : 4 ∆5,8,11,14.<br />
• A partir de l’acide linoléique, l’organisme peut<br />
synthétiser les deux autres.
Remarque<br />
• Les acides gras sont classés aussi par série<br />
• Classification utilisé en nutrition<br />
• Il existe 4 séries principales : ω 3 ou n-3, ω 6 ou n-<br />
6, ω 7ou n-7, ω 9 ou n-9.<br />
• Dans la série ω (oméga) 3, 3 est la position de la<br />
premier double liaison notée par rapport à la position<br />
ω, dernier carbone de la chaîne aliphatique<br />
nC<br />
16<br />
18<br />
20<br />
Nom courant<br />
palmitoléique<br />
Oléique<br />
Linoléique<br />
linolénique<br />
arachidonique<br />
série<br />
ω7<br />
ω 9<br />
ω 6<br />
ω 3<br />
ω 6
Sources alimentaires d'AGE<br />
Acide Linoléique Linolénique Arachidonique<br />
% des AG tot(18:2 n-6) (18:3 n-3) (20:4 n-6)<br />
Huile<br />
maïs 50 2<br />
olive 11 1<br />
arachide 29 1<br />
colza 16-23 10-11<br />
soja 52 7<br />
tournesol 52 traces<br />
Viande (muscle)<br />
bœuf maigre 26 1 13<br />
agneau 18 4 7<br />
poul<strong>et</strong> 18 1 6
1-4 - Propriétés des acides gras.<br />
Composés amphotères avec deux pôles :<br />
Partie<br />
hydrophobe<br />
Pôle non<br />
réactif<br />
CH3-(CH2) n-2 - COOH<br />
Partie<br />
hydrophile<br />
Pôle réactif<br />
Molécule amphiphile
Tête O O<br />
polaire \\ /<br />
C Schématiser par:<br />
/ o pôle hydrophile<br />
\ │ chaîne hydrophobe<br />
Queue /<br />
hydrophobe \<br />
/<br />
\<br />
/
Orientation des AG en phase aqueuse :<br />
- sous forme de micelles (micelle huile<br />
dans l’eau).<br />
- sous forme de couche monomoléculaire<br />
La forme en micelles favorise la digestion<br />
des graisses
2- LES LIPIDES SIMPLES :<br />
• Homolipides, ou corps ternaires (C,H,O).<br />
• Ce sont des esters d’acides gras: classés en<br />
fonction de l’alcool en:<br />
• Glycérides ( l’alcool = le glycérol)<br />
• Cérides (l’alcool = alcool à longue chaîne<br />
aliphatique)<br />
• Stérides (l’alcool = le stérol).
2-1 - LES GLYCERIDES :<br />
• Acylglycérols<br />
• Esters d’acides gras <strong>et</strong> de glycérol.<br />
• Graisses neutres, (+++).<br />
• Le glycérol : est un trialcool qui présente 3<br />
possibilités d’estérification.<br />
α CH2OH<br />
│<br />
β CHOH<br />
│<br />
α’ CH2OH
Nomenclature des glycérides<br />
• Selon 2 critères :<br />
• Nombre d’estérifications :<br />
• - monoglycéride= 1 OH estérifiée<br />
• - diglycéride= 2 OH<br />
• - triglycéride= 3 OH<br />
• Nature des acides gras :<br />
• - Glycérides homogène= A.G identiques<br />
• - Glycérides hétérogène= A.G différents.
Exemples :<br />
CH2OH + HOOC-(CH2)n-CH3<br />
│<br />
CHOH<br />
│<br />
CH2OH<br />
Glycérol Acide gras<br />
CH2O-CO-(CH2)n-CH3 CH2O-CO-R1<br />
│<br />
│<br />
CHOH CHO CO- R2<br />
│<br />
│<br />
CH2OH CH2OH<br />
Monoglycéride<br />
Diglycéride
• Glycérol + 3 AG<br />
Triglycérides
TRIGLYCERIDES<br />
• Réserve énergétique (graisses de réserve)<br />
• 95% des graisses neutres<br />
• apolaires, très hydrophobes<br />
• Présents:<br />
– Dans le cytoplasme des adipocytes sous<br />
forme de gouttel<strong>et</strong>tes huileuses.<br />
– Dans les graines des plantes<br />
– Dans l'alimentation:<br />
• Dans les huiles végétales,<br />
• Dans les produits laitiers,<br />
• Dans les graisses animales
2-2 - LES CERIDES :<br />
• Principaux constituants des cires animales,<br />
végétales <strong>et</strong> bactériennes, d’où leur nom.<br />
• Monoesters d’acides gras <strong>et</strong> d’alcools aliphatiques à<br />
longue chaîne<br />
• La longueur des chaînes carbonées varie de 14 à<br />
30 carbones pour l’acide gras <strong>et</strong> de 16 à 36<br />
carbones pour l’alcool gras.<br />
• L’alcool gras est en général un alcool primaire, à<br />
nombre pair de carbones, saturés <strong>et</strong> non ramifiés.
Exemple:<br />
H3C-(CH2)n-CO-OH + HO-CH-(CH2)x-CH3<br />
↓<br />
H3-(CH2)n-CO-O-CH2-(CH2)x-CH3<br />
O<br />
║<br />
CH3 - (CH2)14- C - O - CH2 - (CH2)14- CH3<br />
Palmitate<br />
alcool cétylique<br />
Palmitate de cétyle
2-3 - LES STERIDES<br />
• Esters d’acides gras <strong>et</strong> d’alcools (les<br />
stérols).<br />
• Les stérols : large famille de composés à<br />
fonction biochimique <strong>et</strong> hormonale variée.<br />
• Le noyau fondamental des stérols = noyau<br />
cyclopentanoperhydrophantrène.<br />
• Formé de 4 cycles dont un pentagonal,<br />
désignés par les l<strong>et</strong>tres A, B, C <strong>et</strong> D <strong>et</strong><br />
d’une chaîne latérale portant des<br />
ramifications.
21<br />
20<br />
22<br />
23<br />
12<br />
18<br />
17 24<br />
HO<br />
b<br />
2<br />
3<br />
11<br />
19<br />
1<br />
9<br />
10<br />
A B<br />
5<br />
13<br />
C D<br />
16<br />
14 15<br />
8<br />
7<br />
25<br />
26 27<br />
tête<br />
polaire<br />
H<br />
4 6<br />
corps apolaire<br />
cholestérol<br />
Caractère Amphipathique
Acide gras<br />
Cholestérol<br />
22<br />
Stéride<br />
ester de cholestérol<br />
2<br />
1<br />
11<br />
19<br />
9<br />
10<br />
18<br />
12<br />
13<br />
14<br />
8<br />
20<br />
17<br />
16<br />
15<br />
23<br />
24<br />
25<br />
26 27<br />
CO O<br />
3 5<br />
Palmitate de cholestérol<br />
4<br />
6<br />
7
Stéride ester de cholestérol<br />
Acide gras<br />
Cholestérol<br />
22<br />
19<br />
11<br />
12<br />
18<br />
13<br />
20<br />
17<br />
16<br />
23<br />
24<br />
25<br />
1<br />
2<br />
10<br />
9<br />
8<br />
14<br />
15<br />
26 27<br />
CO<br />
O<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
Palmitate de cholestérol
Caractéristiques du cholestérol:<br />
• Cholestérol: stérol des animaux supérieurs<br />
• Ergostérol: stérol chez les végétaux .<br />
• Important quantitativement<br />
• Existe à l’état naturel sous forme libre ou<br />
estérifiée par un AG dans le sang <strong>et</strong> la plupart<br />
des tissus.<br />
• A plusieurs fonctions ou rôles :<br />
– Structural : constituant des membranes car présent<br />
dans la bicouche lipidique<br />
– Métabolique : précurseur des hormones stéroides,<br />
de la vitamine D, des acides biliaires<br />
• Peut former des dépôts pathologiques:<br />
– à l’intérieur des parois des artères (athérosclérose)<br />
– à l’intérieur du canal cholédoque (calculs biliaires).
3 - LES LIPIDES COMPLEXES :<br />
AG<br />
AG<br />
sphingosine<br />
AG<br />
sphingosine<br />
AG<br />
P<br />
alcool<br />
glycéro<br />
phospholipides<br />
P<br />
choline<br />
sphingo<br />
phospholipides<br />
sphingo<br />
glycolipides<br />
Phospholipides<br />
sphingolipides
3-1 - LES GLYCEROPHOSPHOLIPIDES :<br />
Principaux constituants des membranes<br />
cellulaires.<br />
Esters phosphoriques de diglycérides.<br />
• 1 AG est remplacé par<br />
un groupe phosphate<br />
• Nom basé sur le terme<br />
phosphate<br />
• Différentes chaînes<br />
carbonées sur le<br />
phosphate<br />
• Amphipathique
Molécule de base = acide phosphatidique<br />
= Acide glycérophosphorique ou glycérol<br />
3 phosphate estérifié par 2 AG en C1 <strong>et</strong> C2.<br />
CH2O-CO-(CH2)x-CH3<br />
│<br />
CHO- CO-(CH2)y-CH3<br />
│<br />
CH2O-P-OH<br />
// \<br />
O OH<br />
l’acide phosphatidique ou AP
Un glycérophospholipide =<br />
Acide phosphatidique + un alcool aminé ou<br />
un polyalcool ( ou polyol sans azote = XOH)<br />
= phosphatidyl X<br />
CH2O-CO-(CH2)x-CH3<br />
│<br />
CHO- CO-(CH2)y-CH3<br />
│<br />
CH2O-P-O-X<br />
// \<br />
O OH<br />
Glycérphospholipide ou AP-X
Noter<br />
- les alcools aminés =<br />
la sérine,<br />
l’éthanolamine<br />
la choline<br />
l’éthanolamine = produit de décarboxylation de<br />
la sérine<br />
la choline = dérivé N-triméthylé de<br />
l’éthanolamine<br />
-les polyols non azotés = l’inositol<br />
le glycérol.
Glycérophospholipide
Phosphatidyléthanolamine (PE)<br />
Phosphatidylsérine (PS)<br />
Phosphatidylcholine (PC)<br />
Phosphatidylinositol (PI)
Noter<br />
Noms d’usage:<br />
Selon l’origine de leur première<br />
caractérisation<br />
- lécithine : trouvé dans le jaune d’œuf<br />
- céphalines: presence dans le tissu cerebral<br />
- cardiolipides : isolé du muscle cardiaque<br />
Nom réservé:<br />
Lécithines: phosphatidyl-choline<br />
Céphalines: phosphatidyl éthanolamine<br />
phosphatidyl sérine
Caractéristiques:<br />
• Solubilité dans l’eau très limitée:<br />
• Organiser en micelles ou en couches.<br />
• En s’agrégeant, ils dissimulent leur parties<br />
hydrophobes <strong>et</strong> exposent leur parties<br />
hydrophiles ; <strong>et</strong> se disposent spontanément<br />
en doubles couches dans lesquelles les<br />
chaînes hydrophobes sont prises en<br />
sandwich entre les têtes polaires<br />
hydrophiles.
Tête polaire<br />
Queue hydrophobe<br />
= 2 chaînes hydrocarbonées
C<strong>et</strong>te organisation joue un rôle fondamental<br />
dans la constitution des membranes biologiques.<br />
" Mer de lipides dans laquelle nagent des protéines"
3-2 - LES SPHINGOLIPIDES :<br />
Dans les sphingolipides:<br />
Alcool aminé à longue chaîne = la sphingosine :<br />
H3C-(CH2)12-CH═CH-CH-CH-CH2-OH<br />
│ │<br />
OH NH2
H3C-(CH2)12-CH═CH-CH-CH-CH2-OH<br />
│ │← Liaison amide<br />
OH NH<br />
│Acide gras<br />
R─C═O<br />
Céramide = unité de base des sphingolipides<br />
= Acide gras + sphingosine
H3C-(CH2)12-CH═CH-CH-CH-CH2-O-R<br />
│ │<br />
OH NH<br />
│<br />
R─C═O<br />
Sphingolipide = céramide + Acide P + autres<br />
Liaison au niveau de la fonction alcool<br />
primaire de l’alcool
Sphingomyéline<br />
= Céramide + acide phosphorique + choline<br />
= Acide gras + sphingosine<br />
+ acide phosphorique + choline
<strong>Lipides</strong> simples<br />
C, H, O<br />
Glycérides<br />
Glycérol + AG<br />
Cérides<br />
alcool ht PM + AG<br />
Stérides<br />
Stérol+ AG<br />
<strong>Lipides</strong> complexes<br />
C, H, O, P, N,S, oses, <strong>et</strong>c<br />
Glycerophospholipides<br />
Glycérol + AG + P + comp. azoté ou poly ol<br />
Sphingolipides<br />
Sphingosine +AG + 1 sucre, <strong>et</strong>c<br />
comp. azoté: choline,<br />
éthanolamine,<br />
sérine,<br />
comp. poly ol: Inositol
IV-Digestion <strong>et</strong> absorption des lipides
Apport alimentaire lipidique<br />
• <strong>Lipides</strong> = 40 % de la ration<br />
énergétique<br />
• 45 % = graisses : beurre, margarine,<br />
huiles<br />
• 30 % = viande
Apports en TG<br />
• 95% des graisses alimentaires<br />
• AG saturés = graisses animales<br />
• AG insaturés = huiles végétales, poissons
Apports de cholestérol<br />
• = 500mg/j<br />
• Abats(+ + +), cervelle ( 2g/100g)<br />
• Cœur, oeufs ( 500mg/100g)<br />
• Beurre (250mg/100g)<br />
• Lait de vache (10 à 20mg/100ml)
1 – Digestion des lipides<br />
alimentaires<br />
• Se déroule au niveau de l’intestin grêle<br />
• Réalisée par des enzymes pancréatiques <strong>et</strong> des acides<br />
biliaires<br />
• Concerne les lipides de l’alimentation qui sont:<br />
• triglycérides,<br />
• phospholipides,<br />
• cholestérol.<br />
• Les enzymes pancréatiques sont:<br />
• Lipases,<br />
• Phospholipases,<br />
• Cholestérol estérase
Les acides biliaires vont émulsionner<br />
les lipides
La lipase pancréatique<br />
• hydrolyse les TG<br />
• a une activité maximum à pH neutre<br />
• nécessite la colipase
2 – Absorption<br />
• Après l’action complète<br />
des enzymes, on aura<br />
– Des acides gras<br />
– Des 2-mono-acylglycérols<br />
– Du glycérol,<br />
– Du cholestérol libre,<br />
– Des lysophospholipides<br />
• Qui vont être absorbés<br />
par les entérocytes<br />
(cellules absorbantes de<br />
l’intestin grêle).
Remarque:<br />
• AG à courtes chaînes <strong>et</strong> glycérol<br />
passent dans le sang portal<br />
• les autres produits sont utilisés dans<br />
la cellule intestinale pour :<br />
– la synthèse des TG<br />
– la synthèse des phospholipides<br />
– la synthèse du cholestérol
• Ces molécules resynthétisées dans l’entérocyte<br />
• s’associent à des apolipoprotéines<br />
• <strong>et</strong> forment des lipoprotéines appelées chylomicrons<br />
• qui seront déversées dans les vaisseaux<br />
lymphatiques chylifères.
Digestion <strong>et</strong> absorption des lipides
V-METABOLISME DES<br />
LIPIDES<br />
• 1-Métabolisme des Acides gras<br />
• 1-1- LIPOGENESE<br />
• 1-2 - ß-OXYDATION DES ACIDES GRAS<br />
• 1-3- Devenir des acétyl-CoA<br />
• 1-4 - Cétogénèse hépatique<br />
• 1-5 - Devenir du propionylCoA<br />
• 2 - Métabolisme des triglycérides :<br />
• 2-1- Catabolisme<br />
• 2-2- Biosynthèse des TG .<br />
• 3-Métabolisme des phospholipides<br />
• 4-Métabolisme des sphingolipides<br />
• 5-Métabolisme du cholestérol.
V-METABOLISME DES LIPIDES
Alimentation<br />
ESTÉRIFICATION<br />
Triacylglycérol<br />
(graisse)<br />
Acides gras<br />
LIPOLYSE<br />
<strong>Lipides</strong><br />
complexes<br />
Stéroïdes<br />
Stéroïdognèse<br />
Glucides<br />
Acides aminés<br />
LIPOGÉNÈSE<br />
β-OXYDATION<br />
Cholestérrol<br />
Acétyl-CoA Cholestérologénèse<br />
Cétogénèse<br />
Vue d’ensemble<br />
du métabolisme<br />
des lipides<br />
Cycle<br />
de l ’acide<br />
citrique<br />
2 CO 2<br />
Corps cétoniques
1-METABOLISME DES ACIDES GRAS
1-1 - LIPOGENESE =<br />
BIOSYNTHESE DES AG
1-1-1-Caractéristiques<br />
• Existe chez les animaux, les végétaux, les<br />
micro-organismes.<br />
• Toutes nos cellules sont capables de<br />
synthétiser les AG (foie +++)<br />
• Elle est cytosolique 16 C.<br />
• Allongement (+16C) (RE)<br />
• Point de départ :<br />
– Acétyl CoA (CH3-CO S CoA) (2C)<br />
• Intermédiaire métabolique obligatoire:<br />
– malonyl CoA (COOH-CH2-CO S CoA) (3C)<br />
• Effectuées par l’acide gras synthase
1-1-2-<br />
Les étapes de la lipogénèse
1-1-2-1- Formation du malonyl CoA<br />
• CH3-CO~SCoA + CO2 + ATP Acétyl CoA<br />
• ↓ acétyl CoA carboxylase<br />
• HOOC-CH2-CO~SCoA + ADP + Pi Malonyl CoA
Caractéristique de c<strong>et</strong>te réaction<br />
• Etape nécessaire<br />
• Etape clé de régulation<br />
• Effectué par l’acétyl Coa Carboxylase =<br />
enzyme clef = enzyme à biotine.<br />
• CO2 fixé transitoirement<br />
• Malonyl CoA (COOH-CH3-CO S CoA) =<br />
acétyl CoA carboxylé ou acétyl CoA<br />
activé.
1-1-2-2 - Transfert du<br />
groupement acétyle sur HSACP<br />
• Acétyl CoA<br />
(CH3-CO ~SCoA)<br />
↓<br />
• Acétyl ACP<br />
(CH3-CO~SACP )<br />
+ HSACP<br />
+ HSCoA<br />
acétyltransférase<br />
• Enz = Acétyltransférase: acétyl transacylase
1-1-2-2’ - Transfert du<br />
groupement malonyle sur HSACP<br />
• Malonyl CoA<br />
+ HSACP<br />
(HOOC-CH2-CO~SCoA)<br />
↓<br />
malonyltransférase<br />
• Malonyl ACP + HSCoA<br />
(HOOC-CH2-CO~SACP)<br />
• Enz = Malonyltransférase:<br />
malonyltransacylase
1-1-2-3- Condensation de<br />
l'acétyl-ACP <strong>et</strong> du malonyl-ACP<br />
• Acétyl ACP + Malonyl ACP<br />
CH3-CO~SACP + HOOC-CH2-CO~SACP<br />
↓<br />
acétoacétyl-ACP synthase<br />
• acétoacétyl-ACP + CO2 + HSACP<br />
CH3-CO-CH2-CO~SACP (4 C)<br />
• acétoacétyl-ACP = b Cétoacyl S ACP<br />
• Enz = acétoacétyl-ACP synthase = b<br />
cétothiolase<br />
= enzyme de condensation = enzyme condensant.
1-1-2-4- Réduction de l'acétoacétyl-ACP<br />
• acétoacétyl-ACP + NADPH,H+<br />
réductase<br />
↓<br />
acétoacétyl-ACP<br />
• D (-) b hydroxyacyl ACP + NADP+<br />
CH3-CHOH-CH2-CO~SACP<br />
• Enz = acétoacétyl-ACP réductase<br />
= ß cétoacyl-ACP réductase
1-1-2-5- Déshydratation du ß-<br />
hydroxyacyl-ACP<br />
• D (-) b hydroxyacyl ACP<br />
↓<br />
ß-hydroxyacyl-ACP déshydratase<br />
• D 2 Enoyl ACP + H2O<br />
CH3-CH=CH-CO~SACP
1-1-2-6- Réduction de la<br />
double liaison par NADPH,H+<br />
• D 2 Enoyl ACP + NADPH,H+<br />
↓<br />
2-énoyl-ACP réductase<br />
• Buturyl ACP + NADP+<br />
CH3-CH2-CH2-CO~SACP
1-1-2-7- Libération de l’acide<br />
butyrique<br />
• Buturyl ACP<br />
↓<br />
thioestérase<br />
• Acide butyrique<br />
CH3-CH2-CH2-COOH
L’acide gras synthase: <strong>Structure</strong>
L’acide gras synthase<br />
• Effectue la lipogénèse<br />
• complexe multienzymatique.<br />
• homodimére = 2<br />
monomères disposés<br />
tête-bêche<br />
• Chaque monomère est<br />
constitué d’une<br />
protéine porteuse<br />
d’acyls (ACP : acyl<br />
carrier Protéine) <strong>et</strong><br />
de 7 enzymes<br />
effectuant chacune<br />
une étape de la<br />
lipogénèse.
L’acide gras synthase<br />
• 2 monomères<br />
• 2 sous unités fonctionnelles
L’acide gras synthase<br />
• Les réactions s’effectuent au niveau d’un<br />
coenzyme : la 4’ phosphopantéthéine portée<br />
par l’ACP de l’un des 2 monoméres.<br />
• Le groupement Thiol de l’ACP = thiol central<br />
• Le thiol d’une cystéine de l’enzyme de<br />
condensation d’en face = thiol périphérique
Fonctionnement de l’acide gras synthase
Fonctionnement de l’acide gras synthase<br />
• Au départ de la réaction<br />
• Le thiol central fixe un<br />
radical acétyl provenant<br />
de l’acétyl-CoA.<br />
• La transacétylase<br />
transfère le radical de<br />
ce thiol de l’ACP vers le<br />
thiol périphérique,<br />
• Ceci libère le thiol<br />
central qui va fixer un<br />
malonyl.<br />
• Il y aura condensation,<br />
<strong>et</strong> les réactions<br />
s’enchaînent les une<br />
après les autres.
Fonctionnement de l’acide gras synthase
Fonctionnement de l’acide gras synthase<br />
• Les réactions<br />
s’enchaînent les unes<br />
après les autres.<br />
• A la fin de la 6ème<br />
réaction:<br />
• si la cellule a besoin de<br />
l’AG = libération grâce<br />
à la thioestérase,<br />
• sinon le radical acyl<br />
sera transférer sur un<br />
thiol périphérique <strong>et</strong> le<br />
thiol central libre va<br />
fixer un malonyl <strong>et</strong> les<br />
réactions s’enchaînent.
Enzymes de l’Acides gras synthase<br />
• 1-Acétyl-CoA-ACP<br />
transacétylase<br />
• 2-malonyl-CoA-<br />
ACP transacétylase<br />
• 3- ß-cétoacyl-ACP<br />
synthétase<br />
• 4- ß-cétoacyl-ACP<br />
réductase<br />
• 5- ß-hydroxyacyl-<br />
ACP déshydratase<br />
• 6-2-énoyl-ACP<br />
réductase<br />
• 7-Thioestérase
Composés nécessaires à la lipogénèse<br />
• La lipogénèse nécessite :<br />
• De l’énergie ( l’ATP)<br />
• Du pouvoir réducteur ( NADPH,H+ )<br />
• - Des précurseurs ( l'acétyl-CoA)
Origine des composés nécessaires<br />
• Le CO2 est obtenu par<br />
décarboxylation de l’oxaloacétate en<br />
pyruvate.<br />
• Le NADPH,H+ est donné par la voie<br />
des pentoses phosphates.<br />
• Relation entre lipogénèse <strong>et</strong><br />
métabolisme du glucose.
L'acétyl-CoA<br />
• Provient de :<br />
– la ß-oxydation des acides gras<br />
(mitochondriale)<br />
– l'oxydation du pyruvate (mitochondriale)<br />
– la dégradation oxydative des acides aminés<br />
dits cétogènes.<br />
• Est dans la mitochondrie:<br />
– il doit être transporté de la matrice<br />
mitochondriale à travers la membrane<br />
interne vers le cytosol.
Transfert du précurseur l’acétylCoA de<br />
la mitochondrie dans le cytosol<br />
• Par le système citrate en 2 phases:<br />
– Phase mitochondriale<br />
– Phase cytosolique<br />
citrate translocase
citrate translocase
But de la lipogénèse<br />
• La biosynthèse des acides gras répond<br />
à deux impératifs dans la cellule :<br />
– Fourniture des acides gras<br />
nécessaires à la synthèse des lipides<br />
de structure<br />
– Mise en réserve de l’énergie.
Bilan de la biosynthèse du<br />
palmitate<br />
C2→C4→ C6→ C8→ C1O→ C12→ C14→ C16<br />
↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑<br />
C3 C3 C3 C3 C3 C3 C3<br />
• La synthèse de l'acide palmitique est<br />
accomplie après 7 tours
Réactions globales<br />
• 8 Acétyl-CoA + 7 ATP+ 14 (NADPH,H+)<br />
↓<br />
• Palmitate + 8 HSCoA + 7 ADP + 7 Pi +<br />
14 NADP+
Régulation de la lipogénèse:<br />
• Au niveau de l’Acétyl-CoA<br />
carboxylase.
L’Acétyl-CoA carboxylase est:<br />
• Acétyl-CoA phosphorylé= forme inactive<br />
• ↓ protéine phosphatase<br />
• S+/ insuline<br />
• Acétyl-CoA déphosphorylé= forme active<br />
• Acétyl-CoA déphosphorylé= forme active<br />
• ↓ protéine kinase A<br />
• S+/ adrénaline <strong>et</strong> glucagon<br />
• Acétyl-CoA phosphorylé= forme inactive
L’Acétyl-CoA carboxylase est:<br />
• Stimulée par déphosphorylation<br />
catalysée par la protéine phosphatase<br />
qui est activée par l’insuline<br />
• Inhibée par phosphorylation par la<br />
protéine kinase A sous l’action de<br />
l’adrénaline <strong>et</strong> du glucagon.
Le citrate effecteur positif, perm<strong>et</strong> la<br />
structuration des oligomères inactifs<br />
d’acétyl-CoA carboxylase en polymères<br />
actifs<br />
Le palmitoyl-CoA ; effecteur négatif qui<br />
dépolymérise l’acétyl-CoA carboxylase <strong>et</strong><br />
la rend inactive.
Régulation hormonale<br />
• Le glucagon inhibe la lipogénèse<br />
• Tandis que l’insuline stimule la<br />
lipogénèse.
ß-OXYDATION<br />
Catabolisme des ACIDES<br />
GRAS
Caractéristiques de la ß-oxydation :<br />
• C’est la dégradation oxydative qui<br />
détache de l’Acide Gras les 2 derniers<br />
C sous forme d’acétyl CoA en partant<br />
du COOH.<br />
• Se déroule dans le foie, le cœur, le<br />
rein <strong>et</strong> le muscle<br />
• Elle est intramitochondriale.
Étapes préliminaires :<br />
• Activation des acides gras par le<br />
coenzyme A<br />
• Par l’acyl CoA synthétase (liée à la face<br />
interne de la membrane mitochondriale<br />
externe )<br />
• Cytoplasmique
Fonctionnement de l’acyl CoA<br />
synthétase
Réactions<br />
• R-CH2-COOH + ATP<br />
• ↓ 1<br />
• R-CH2-CO-AMP + PPi<br />
• Acyl adénylate<br />
• R-CH2-CO-AMP + HSCoA<br />
• ↓ 2<br />
• R-CH2-CO~SCoA + AMP<br />
• Acyl CoA
Réactions accessoires:<br />
• PPi → 2 Pi<br />
Pyrophosphatase<br />
• AMP + ATP → 2ADP<br />
Adénylate kinase
Transfert du radical acyle dans la<br />
mitochondrie
Transfert du radical acyle dans la<br />
mitochondrie<br />
• a- Transfert sur la carnitine<br />
• Acyl-CoA + Carnitine → Acyl-carnitine + HSCoA<br />
• acyl-carnitine transférase 1<br />
• face externe de la membrane interne<br />
• b- Traversé de la membrane mitochondriale<br />
• acyl-carnitine translocase<br />
• dans la membrane mitochondriale interne.<br />
• c - Transfert sur le HSCoA matriciel<br />
• Acyl-carnitine + HSCoA → Acyl-CoA + Carnitine<br />
• acyl-carnitine transférase 2<br />
• face matricielle de la membrane interne
Les étapes intramitochondriales de<br />
la β oxydation<br />
• En plusieurs cycles ou tours<br />
• Comprenant chaqu’un 4 réactions<br />
enzymatiques<br />
• Les 4 réactions = tour.
a - Première déshydrogénation<br />
de l’acyl CoA ou 1ère oxydation<br />
• R-CH2-CH2-CH2-CO~SCoA + FAD<br />
↓<br />
acyl-CoA déshydrogénase<br />
• R-CH2-CH=CH-CO~SCoA<br />
EnoylCoA<br />
+ FADH2
-Hydratation de la double<br />
liaison<br />
• R-CH2-CH=CH-CO~SCoA + H2O<br />
↓<br />
énoyl-CoA hydratase<br />
• R-CHOH-CH2-CO-ScoA<br />
3-hydroxyacyl-CoA ou<br />
L (+) Hydroxy acyl CoA
c - Deuxième déshydrogénation<br />
• R-CHOH-CH2-CO~SCoA + NAD +<br />
↓<br />
3-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase<br />
(Oxydoréductase à NAD+)<br />
• R-CO-CH2-CO~SCoA + NADH,H +<br />
3-cétoacyl-CoA
d - Thiolyse ou Clivage de<br />
l'acide gras<br />
• R-CO-CH2-CO~SCoA + HSCoA<br />
(2n) C<br />
↓<br />
la ß-cétothiolase (lyase)<br />
• CH3 ~CO~SCoA + R-CO~SCoA<br />
Acétyl CoA<br />
(2n-2) C
Les étapes intramitochondriales<br />
de la b oxydation
Bilan énergétique d’1 tour<br />
• 1 FADH2 = 2 ATP<br />
• 1 NADH, H+ = 3 ATP<br />
• 1 acétyl CoA = 12 ATP<br />
• (3 NADH H+, +1 FADH2+ 1 GTP)<br />
• 1 tour donne 17 ATP
Bilan énergétique de la<br />
dégradation de l’acide palmitique<br />
• R COOH→ R CO SCoA - 2ATP<br />
• R CO SCoA→ 8 acétylCoA 8x12= 96ATP<br />
7 FADH2 7x 2= 14ATP<br />
7 NADH,H+ 7x 3= 21ATP<br />
• Nombre d’ATP obtenues =131ATP<br />
• avec coût de 2 liaisons P de l’activation<br />
• En final on a 131 – 2 = 129 ATP
Comparaison de la production d’énergie<br />
entre un AG à 6 C <strong>et</strong> le glucose:<br />
• Pour l’AG à 6 C<br />
– Consommation de 2 ATP pour l’activation:<br />
– La b oxydation de l’AG:<br />
• 3Acétyl CoA =3 x 12 = 36<br />
• 2 NADH, H+ = 2 x 3 = 6<br />
• 2 FADH2 = 2 x 2 = 4<br />
• TOTAL = 46 ATP<br />
– mais – 2 ATP d’activations<br />
– Total final = = 46-2 = 44 ATP<br />
• Pour le glucose on a 38 ATP.<br />
• A nombre de C égal, un AG donne plus<br />
d’ATP qu’un glucide donc plus énergétique.
Noter bien<br />
• 4 étapes = 1 tour ou cycle<br />
• Les différents tours = hélice de LYNEN<br />
• Chaque tour libére =<br />
– 1 acétyl-CoA + 1 FADH2 + 1 NADH,H+.<br />
• AG 2n carbones =<br />
– (n - 1) tours<br />
– (n - 1) FADH2<br />
– (n - 1) NADH,H+.<br />
– n acétyl-CoA
Bilan chimique de la β-oxydation<br />
des AG<br />
Acide gras<br />
saturé 2 n C<br />
(n-1) FADH2<br />
(n-1) NADH,H +<br />
n Acétyl-CoA<br />
Acide gras saturé<br />
(2 n + 1) C<br />
(n-1) FADH2<br />
(n-1) NADH,H +<br />
(n-1) Acétyl-CoA<br />
propionyl-CoA
ß-Oxydation des acides gras<br />
insaturés.<br />
• Activation <strong>et</strong> liaison au CoA<br />
• Même réactions de dégradation<br />
(comme pour les AGS)<br />
• Autres enzymes nécessaires
Exp: Dégradation de l’acide linoleique
But de la b bêta oxydation<br />
• Synthèse d’ATP<br />
• donc production d’énergie
Période<br />
• L’utilisation des AG à but énergétique<br />
sera très importante<br />
- Entre les repas<br />
- Au cours du jeun<br />
- Au cours du diabète
Noter Bien:<br />
• Selon les besoins de l’organisme<br />
• [ATP] = [AMP] = lipolyse<br />
• ou libération de l’énergie<br />
• [ATP] = [AMP] = lipogénèse<br />
• ou mise en réserve de l’énergie
Devenir des acétyl-CoA<br />
• 1) Condensation de l’acétylCoA + oxaloacétate<br />
= citrate dans cycle de Krebs<br />
• 2) Condensation d’acétylCoA<br />
acétylCoA + acétylCoA= l’acétoacétylCoA<br />
acétoacétylCoA + acétyl CoA<br />
= Hydroxy méthyl glutaryl CoA<br />
– a) Synthèse du cholestérol<br />
– b) La formation de corps cétonique<br />
• 3) Lipogénèse
Acétyl-CoA: intermédiaire centrale
• Résultats du cycle de Krebs:<br />
• Acétyl-CoA + 3 NAD + + FAD + GDP + Pi<br />
↓<br />
• 2 CO2 + HSCoA + 3 NADH,H + + FADH2 + GTP
Cétogénèse hépatique<br />
• Se déroule dans les mitochondries du<br />
foie.<br />
• C’est la formation des corps<br />
cétoniques (acétoacétate, acétone <strong>et</strong><br />
3-hydroxybutyrate).
Cétogénèse hépatique
Caractéristiques des corps<br />
cétoniques<br />
• Les corps cétoniques sont formés dans la<br />
mitochondries des cellules hépatiques<br />
• Ils traversent la membrane<br />
mitochondriale puis la membrane<br />
cytoplasmique <strong>et</strong> sont libérés dans le<br />
sang.<br />
• Au niveau des tissus utilisateurs, ils<br />
passent la membrane cytoplasmique, la<br />
membrane mitochondriale où ils seront<br />
utilisés
Caractéristiques des corps<br />
cétoniques<br />
• L'acétoacétate <strong>et</strong> le ß-hydroxybutyrate<br />
sont des composés énergétiques pour les<br />
muscles squel<strong>et</strong>tiques <strong>et</strong> le muscles<br />
cardiaque<br />
• L’Acétone est un composé volatil
Période de la Cétogénèse<br />
• En période de jeûne, il y aura une<br />
dégradation importante des AG par<br />
manque de substrat énergétique <strong>et</strong><br />
donc la cétogénèse hépatique<br />
augmente.<br />
• S’il y a beaucoup de glucides = les<br />
corps cétoniques sont en faible<br />
quantité
Cétolyse périphérique<br />
• Utilisation des corps cétoniques<br />
• L'acétoacétate <strong>et</strong> le ß-<br />
hydroxybutyrate sont utilisés par les<br />
muscles squel<strong>et</strong>tiques <strong>et</strong> le muscles<br />
cardiaque comme composés<br />
énergétiques
Cétolyse périphérique
Noter Bien :<br />
• Au cours du jeune prolongé <strong>et</strong> au cours<br />
du diabète :<br />
– Dégradation massive des AG<br />
– Augmentation de la cétogénèse<br />
– Accumulation de corps cétoniques dans<br />
le sang<br />
– Qui se traduit par un désordre<br />
métabolique
Noter Bien :<br />
• Ce désordre métabolique se traduit<br />
avec :<br />
– + hypercétonémie<br />
– + cétonurie<br />
– + odeur acétonémique de l’haleine<br />
– + diminution du pH sanguin = acidose.<br />
• C<strong>et</strong> état peut aboutir à un coma <strong>et</strong><br />
même à la mort.
Devenir du propionylCoA<br />
• CH3-CH2-CO~SCoA + CO2 + ATP<br />
• ↓ propionyl-CoA Carboxylase<br />
• CH3 \<br />
• COOH-CH-CO~SCoA + ADP<br />
• 2-méthyl malonyl-CoA<br />
• ↓ 2-méthyl malonyl-CoA carboxymutase<br />
• HOOC-CH2-CH2-CO~ScoA<br />
• Succinyl CoA<br />
• Succinyl CoA = intermédiaire du cycle de<br />
KREBS
METABOLISME DES<br />
TRIGLYCERIDES<br />
1-Catabolisme
1-1- Catabolisme des TG<br />
• Par la lipase<br />
pancréatique<br />
d’origine alimentaire<br />
• Active à pH neutre<br />
• Nécessite la colipase<br />
• Active en 3 temps<br />
(libère les AG en<br />
1,3,2)<br />
• Mécanisme :
1-2- Catabolisme des TG sous<br />
forme de lipoprotéines<br />
• Se déroule au niveau des muscle, foie,<br />
parois artérielles<br />
• Les TG intégrés dans des structures<br />
lipoprotéiques (chylomicrons <strong>et</strong> VLDL)<br />
• Sont dégradés par la lipoprotéine lipase<br />
( LPL)<br />
• Celle-ci libère les AG sous forme libre<br />
<strong>et</strong> le glycérol<br />
• La LPL est stimulée par l’héparine <strong>et</strong><br />
inhibée par la protamine.
1-3- Catabolisme des TG<br />
adipocytaires<br />
• Se déroule dans le foie <strong>et</strong> le tissu<br />
adipeux<br />
• Les TG de réserve sont hydrolysés par<br />
une TG lipase appellé TG adipocytaire ou<br />
TG lipase hormonosensible<br />
• C<strong>et</strong>te TG lipase est sensible aux hormones<br />
• Stimulé par: adrénaline, glucagon,<br />
noradrénaline, corticostéroïdes, hormones<br />
hypophysaires ; TSH, ACTH, Prolactine,<br />
STH ou GH <strong>et</strong>c.<br />
• Inhibée par l’INSULINE.<br />
• Son action libère un AG <strong>et</strong> un DG
Noter<br />
• Le DG sera hydrolysé par une DG lipase<br />
(lipase intracellulaire non sensible aux<br />
hormones).<br />
• On aura libération d’un AG <strong>et</strong> d’un MG<br />
• Ce MG sera hydrolysé par une MG<br />
lipase.<br />
• Ces lipases ne sont pas hormonosensibles
Régulation de la lipase hormono-sensible du tissu adipeux<br />
Récepteur<br />
Adrénaline<br />
Protéine G Adényl-cyclase<br />
Insuline<br />
Récepteur<br />
ATP<br />
AMPc + PPi<br />
Protéine kinase<br />
AMPc-dépendante<br />
(PKA)<br />
Protéine<br />
phosphatase<br />
ATP<br />
Lipase<br />
Pi<br />
+<br />
ADP<br />
Lipase P<br />
Triglycérides<br />
+ Monoglycéride lipase<br />
AG + Diglycéride<br />
+ Diglycéride lipase<br />
AG + glycérol<br />
AG + monoglycéride
La Biosynthèse des TG<br />
• 1- Voie de l’acide phosphatidique :<br />
• Au niveau du foie <strong>et</strong> du tissu adipeux
Le glycérol phosphate est obtenu<br />
comme suit
2-Voie des monoglycérides dans<br />
l’intestin<br />
• Monoglycéride + Acyl CoA<br />
• ↓ Acyl transférase<br />
• Diglycéride<br />
• Diglycéride + Acyl CoA<br />
• ↓ Acyl trasférase<br />
• Triglycéride
Métabolisme des phospholipides<br />
• 1-Biosynthèse des phospholipides
Métabolisme des phospholipides<br />
• 2-Dégradation des phospolipides.<br />
• Dans l’intestin <strong>et</strong> tissus:par phospholipases
Métabolisme des sphingolipides<br />
• 1-Biosynthèse<br />
des sphingolipides<br />
• La biosynthèse<br />
débute par la<br />
synthèse du<br />
Céramide
Métabolisme des sphingolipides
Métabolisme des sphingolipides
Dégradation des Sphingolipides<br />
• Effectué par des hydrolases qui sont<br />
des enzymes lysosomiales
Noter Bien :<br />
• Un déficit héréditaire en ces enzymes<br />
entraîne l’apparition d’affections avec<br />
atteintes du SNC s’accompagnant de<br />
troubles neurologiques très graves =<br />
sphingolipidoses<br />
• Donc les Sphingolipidoses = pathologie<br />
due à des déficits enzymatiques<br />
congénitaux avec incapacité à dégrader<br />
les sphingolipides dans les lysosomes.
Métabolisme du cholestérol
Caractéristiques du cholestérol<br />
• Existe sous forme de cholestérol libre<br />
(1/3) <strong>et</strong> de cholesterol estérifié (2/3)<br />
•<br />
• Synthétisé dans de nombreux tissus à<br />
partir d’acétyl-CoA<br />
• Eliminé dans la bile sous forme de<br />
cholestérol ou de sels biliaires.
Caractéristiques du cholestérol<br />
• Est le précurseur de tous les autres<br />
stéroïdes : tels que les corticoides,<br />
les hormones sexuelles, les acides<br />
biliaires <strong>et</strong> la vitamine D.<br />
• Existe dans les aliments d’origine<br />
animale comme le jaune d’œuf, la<br />
viande, le foie <strong>et</strong> la cervelle (+++).
Biosynthèse du cholestérol<br />
• La moitié du cholestérol de l’organisme<br />
est produite par synthèse (à peu prés<br />
700 mg /j) <strong>et</strong> le reste est fourni par la<br />
ration alimentaire moyenne.<br />
• Chez l’homme, le foie synthétise environ<br />
10% du cholestérol total <strong>et</strong> les intestins.
Biosynthèse du cholestérol<br />
• Pratiquement tous les tissus contenant<br />
des cellules nucléées peuvent synthétiser<br />
le cholestérol.<br />
• C<strong>et</strong>te synthèse se fait essentiellement<br />
dans la fraction microsomiale (réticulum<br />
endoplasmique ) <strong>et</strong> dans le cytosol de la<br />
cellule.<br />
• L’acétylCoA est à l’origine de tous les<br />
atomes de carbone du cholestérol.
BIOSYNTHESE DU CHOLESTEROL
MITOCHONDRIE<br />
Acides gras<br />
β-oxydation<br />
HMG CoA lyase<br />
(2) Ac<strong>et</strong>yl CoA<br />
Thiolase<br />
Ac<strong>et</strong>oac<strong>et</strong>yl CoA<br />
HMG CoA<br />
Ac<strong>et</strong>oac<strong>et</strong>ate<br />
oxaloac<strong>et</strong>ate<br />
HMG CoA synthase<br />
CORPS CETONIQUES<br />
(dans le foie )<br />
Citrate<br />
β-Hydroxybutyrate<br />
Citrate<br />
OAAmalatepyruvate+NADPH<br />
enzyme malique<br />
(2) Ac<strong>et</strong>yl CoA<br />
Ac<strong>et</strong>oac<strong>et</strong>yl CoA<br />
HMG-CoA<br />
synthase<br />
HMG CoA<br />
HMG CoA<br />
reductase<br />
Mevalonate<br />
CYTOPLASME<br />
Thiolase<br />
Citrate lyase<br />
cytoplasme<br />
r<strong>et</strong>iculum<br />
endoplasmic<br />
CHOLESTEROL<br />
Synthése de l’HMG-CoA dans la mitochondrie (corps cétoniques) <strong>et</strong> le cytoplasme<br />
(cholesterol)
Régulation de la synthèse du<br />
cholestérol.<br />
• Se fait est au niveau de la réaction<br />
effectuée par l’HMG-CoA réductase<br />
• C’est l’étape limitante de la biosynthèse<br />
du cholestérol<br />
• Elle est le site d’action des classes de<br />
médicaments hypocholestérolémiants tels<br />
que les inhibiteurs de la HMG-CoA<br />
réductase (statines).
Régulation de la synthèse du<br />
• Noter bien:<br />
cholestérol.<br />
• La synthèse du cholestérol endogène est<br />
inhibée aussi par des apports<br />
alimentaires riches en cholestérol.
Régulation de la synthèse du cholestérol
L’HMG-CoA réductase<br />
• Rétro inhibée par le mévalonate, <strong>et</strong> par<br />
le cholestérol.<br />
• Inhibée par les LDL-cholestérol capturés<br />
via les récepteurs des LDL.<br />
• L’insuline <strong>et</strong> les hormones thyroïdiennes<br />
augmentent l’activité de la HMG-CoA<br />
réductase.<br />
• Le glucagon ou les glucocorticoïdes la<br />
diminuent.
L’HMG-CoA réductase<br />
• Existe sous formes phosphorylée <strong>et</strong><br />
déphosphorylée.<br />
– la forme phosphorylée est inactive<br />
– La forme déphosphorylée est active.<br />
• L’insuline perm<strong>et</strong> la déphosphorylation en<br />
stimulant la phosphatase.<br />
• Le glucagon perm<strong>et</strong> la phosphorylation en<br />
stimulant la protéine Kinase.
Estérification du cholestérol<br />
• Se fait sur le OH du 3ème C<br />
• De différente manière
Estérification du cholestérol<br />
• Au niveau des tissus:<br />
• le foie, l’intestin, la corticosurrénale<br />
• Acyl CoA + cholestérol → CE + CoASH<br />
• Enz = ACAT ou<br />
• Acyl CoA - Cholestérol - acyl<br />
transférase :
Estérification du cholestérol<br />
• Au niveau du sang circulant:<br />
• Lécithine + cholestérol → CE +<br />
Lysolécithine<br />
• Enz = LCAT<br />
• ou lécithine cholestérol acyl<br />
transférase :
ACAT: acyl CoA:cholesterol acyltransferase<br />
O<br />
||<br />
R-C—S-CoA<br />
O<br />
||<br />
O O O<br />
R-C<br />
|| || ||<br />
Acyl CoA<br />
R-CO HO R-C R-C<br />
O O O<br />
O<br />
Cholesterol || || || ||<br />
libre R-C R-C R-CR-C—O-<br />
P-choline<br />
ACAT (pour étre stocker<br />
dans les cellules)<br />
LCAT<br />
Lecithin (pour étre transporter par le<br />
HDL)<br />
LCAT: lecithin:cholesterol acyltransferase<br />
O<br />
||<br />
R-C-O<br />
Cholesterol<br />
esterifié<br />
Esterification du Cholesterol
L’hydrolyse du cholestérol<br />
estérifié<br />
• L’hydrolyse des esters de cholestérol<br />
se fait grâce à des estérases<br />
• Cholestérol estérifié<br />
• ↓ Cholestérol estérase<br />
• cholestérol libre + AG
Dégradation du cholestérol <strong>et</strong><br />
formation des acides biliaires.<br />
• La dégradation du cholestérol est<br />
strictement hépatique <strong>et</strong> aboutit à la<br />
formation d’acides biliaires.<br />
• Les acides biliaires sont stockés dans<br />
la vésicule biliaire <strong>et</strong> déversés par la<br />
bile au niveau du canal cholédoque<br />
dans le duodénum.