BTS diététique metabolisme des lipides PARTIE 1

Métabolisme des lipides
Partie I
1Franck Rencurel 2020
Franck Rencurel, PhD
BTS diététique

Franck Rencurel 2020 2
Plan du cours
1. Catabolisme des acides gras
1. Passage des acides gras dans la mitochondrie
2. Beta oxydation
2. Métabolisme des corps cétoniques
3. Biosynthèse des acides gras
1. Navettes
2. Biosynthèse du palmitate
3. Régulations
4. Biosynthèse des AG insaturés

FranckRencurel2020
3
Objectif pédagogique
A l’issue de ce cours vous devez être capables de:
• localiser dans la cellule les sites où s’opère
•la b-oxydation,
•la cétogénèse,
•la synthèse des acides gras et la cétolyse.
•Savoir écrire les réactions (enzyme+cofacteurs+substrats et produits)
d’un tour de l’hélice de Lynen .
•Décrire les 4 réactions de la b-oxydation
•Faire le bilan de l’oxydation totale d’un acide gras dont la formule est
donnée.
•Dessiner et expliquer le transport des acides gras dans la
mitochondrie.
•Décrire et expliquer les régulations de l’oxydation et de la synthèse
des acides gras.
•Dessiner le devenir des corps cétoniques dans l’organisme
•Connaitre la structure et le rôle des différentes lipoprotéines
•Décrire le métabolisme des triglycérides (absorption, digestion,
transport).
•Le site de synthèse du cholestérol, le rôle du cholestérol dans
l’organisme, le mode d’action des statines
•BON COURAGE!!!

Chez l’homme bien portant 10 à 15% de la masse corporelle est
de la graisse.
Chez la femme bien portante 15 à 25 %
Athlète d’endurance: 5% limite inferieure tolérée
Chez un adulte bien portant 30 à 35% de la ration calorique totale est
sous forme de lipides.
Les lipides sont stockés sous forme de Triglycérides
4
Introduction
Franck Rencurel 2020

Tissu adipeux Muscles
synthèse
Intestin
Stockage
Cœur
Utilisation
Reins
UtilisationSynthèse
Foie

Acide gras
Fonction acide
( COOH)
Chaine aliphatique
b
a
Oxydation des AG => Coupure au niveau du carbone b
D’où le nom de b-oxydation

1. Catabolisme des acides gras (b-oxydation)
•Objectifs: fournir de l’énergie sous forme d’ATP
•Site: mitochondries
•Pratiquement toutes les cellules à l’exception des
hématies, des neurones et muscles en condition anaérobie.
Origine: Alimentaire: véhicule les Chylomicrons (voir
suite du cours)
Endogène (foie) VLDL
Lipolyse adipocytaire associés à l’albumine
pour le transport
Nécessité d’une LPL (lipoprotéine lipase) endothéliale pour
entrer dans les cellules

Les lipases sont nécessaires à l’entrée des acides gras dans
la cellule.
1: synthèse de la lipase
et distribution à la
surface des
capillaires(cellules
endothéliales)
2: action des lipases
sur les lipides
circulants

Les acides gras sont rarement libres dans l’organisme. Ils sont principalement
associés au glycérol sous forme de Triglycérides.
Les triglycérides plasmatiques sont transportés dans des structures appelées
lipoprotéines (voir suite du cours).
La lipoprotéine lipase (LPL), présente à la surface des capillaires sanguin aide
à l’entrée des acides gras dans la cellule où ils seront soit métabolisés, soit
stockés sous forme de triglycérides.
Capillaire
Chylomicron (lipoprotéine)
Dans le Capillaire
La lipase digère les TG en
Acide gras+ glycérol,
permettant leur entrée
dans la cellule endothéliale
Acide gras + glycérol
Lipoprotéine Lipase

1.1 Entrée des acides gras dans la mitochondrie
Les acides gras son métabolisés dans la mitochondrie.
L’acide gras doit être activé pour entrer dans la matrice
mitochondriale et être métabolisé
L’activation se fait par liaison avec l’acetyl-CoA présent dans
l’espace inter-membranaire de la mitochondrie
L’acétyl-CoA libre ou lié est hydrophile et doit être transporté
pour rejoindre la matrice mitochondriale, lieu de l’oxydation
Notez que les acides gras courts <10 carbones) diffusent
librement vers la matrice mitochondriale

Activation et transport membranaire
Etape 1 Activation des acides gras dans la membrane externe
mitochondriale: réaction catalysée par l’acylCoA synthétase.
Formation d’une liaison Thioester riche en énergie.
CH3 (CH2)n
CoAS
CH3 (CH2)n COOH
Acide gras
Acyl CoA
Liaison Thioester
Molécule hydrophile

Etape 2 : Entrée de l’acyl CoA dans la matrice mitochondriale
La carnitine est un composé azoté formé à partir de la lysine.
Jamais limitant , supplémentation en carnitine inefficace sauf peut-être
chez les obèses…
Acyl-CoA
Carnitine
= CPT1

-Traversée de l’acyl Carnitine à travers la membrane interne
grâce à une Carnitine-Acyl Translocase
- Entrée dans la matrice mitochondriale
Etape 3: Transfert sur le CoEnzyme A intramitochondrial
Voir animation dans le lien ci-dessous
https://rnbio.upmc.fr/sites/default/files/animations/biochimie/lynen2/
lynen2.html

Acyl-CoA
synthase
CPT1
CPT2
Carnitine
Acylcarnitine
translocase
Cytoplasme
Matrice
mitochondriale
AG
Chaine longue
acyl-CoA
ATP + CoASH
AMP+Pi
acyl carnitinecarnitine
acyl carnitine
carnitine
acyl-CoA CoASH
Membrane externe
CoASH
Membrane Interne

2.b oxydation des acides gras
L’acyl-CoA (l’acide gras activé) dans la mitochondrie est dégradé
à la suite de 4 réactions pour aboutir à la libération d’un Acétyl-
CoA qui pourra entrer dans le cycle de Krebs .
A chaque cycle, le substrat (l’acide gras) est raccourci de
2 atomes de carbones avec libération de 1 FADH2 et 1NADH,H+
L’ Helice de Lynen

16
http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/Metabo/hlynen.html
Animation sur le lien ci dessous
2- b oxydation des acides gras (Helice de Lynen)
1 Réaction d'oxydo-réduction à FAD : Conversion de l'acyl-
CoA en trans δ2-enoyl-CoA par l'acyl-CoA déshydrogénase
 2 Réaction d'addition (hydratation) : Formation du L-β-
hydroxyacyl-CoA par l‘Enoyl-CoA hydratase (stéréospécifique
Cf oxydation AG insaturés).
3 Réaction d'oxydo-réduction à NAD+ : Synthèse du β-
cétoacyl-CoA par la β-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase
4 réaction de thiolyse, Analogue à la réaction d'hydrolyse :
libération d'acétyl-CoA et d'acyl-CoA raccourci de deux
carbones.

Détails des 4 réactions de l’hélice de Lynen
1- Réaction d'oxydo-réduction à FAD : Conversion de l'acyl-
CoA en trans δ2-enoyl-CoA par l‘Acyl-CoA déshydrogénase
2-Réaction d'addition (hydratation) : Formation du L-β-
hydroxyacyl-CoA par l‘Enoyl-CoA hydratase
Acyl-CoA déshydrogénase
Enoyl-CoA hydratase

18
3 Réaction d'oxydo-réduction à NAD+ : Synthèse du β-cétoacyl-
CoA par la β-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase
4 réactions de l’hélice de Lynen
4 réaction de thiolyse (clivage) Analogue à la réaction
d'hydrolyse : libération d'acétyl-CoA et d'acyl-CoA raccourci
de deux carbones.
β-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase
Acétyl CoA
Acyl CoA

19
Résumé: Hélice de Lynen
Acyl-CoA (AG-Activé)
Enoyl-CoA
Acyl-CoA deshydrogénase
Hydroxyacyl-CoA
Enoyl-CoA hydratase
Hydroxyacyl deshydrogénase
Cetoacyl-CoA
Cétothiolase
1
2
3
4
A savoir

2C
Tous les 2 carbones
Libération d’un FADH2 et d’un
NADH+H+ jusqu’à aboutir à 1
acétylCoA (2C)
Palmitate (C16) palmitylCoA
(forme activée)  14/ 2=7
FADH2 et 7NADH
+ 2C (acetyl CoA)

Chaîne respiratoire
7x3 ATP
Acide palmitique (C16)
Palmitoyl-CoA (16C+CoA)
Activation
8x3 NADH+H+
8 FADH2
8 GTP
8
x
cycle de Krebs
2 ATP hydrolyse (ATP AMP +PPi)
AMP+ATP 2ADP
8 Acétyl-CoA
7 b-oxydation
7 NADH+H+
7 FADH2 7x2 ATP
24x3 ATP
8x2 ATP
8 ATP
Rendement = 21+14+72+16+8-2 = 129 ATP (1 glucose = 36 ATP)
Exemple: B-oxydation du palmitate (C16H32O2)
CoA-SH
21
Savoir calculer qqs l’acide gras

Exemple: B-oxydation du palmitate (C16H32O2)
Stœchiométrie de la réaction d’oxydation du palmitate
C16H32O2
CO2 16H2O
C16H32O2 + 129 ADP+129 Pi+23O2  16CO2+ 16H2O+129 ATP
48 oxygènes dans le produit:
2 proviennent de l’Ac. Gras (COOH)
Il faut 23O2 pour équilibrer
(23x2=46.. +2=48)
Chaque Acétyl-CoA dans le cycle de Krebs permet la production de 12ATP
L’oxydation du palmitate produit 8 acétyl-CoA soit 8x12=96 ATP
Il y a perte de 2ATP: 1 pour la condensation Ac.G +CoA-SH
L’autre est consommé pour reformer de l’ATP.
L’ATP synthase ne reconnait pas l’AMP d’où nécessité de former de l’ADP
AMP+ATP2ADP

Bilan de la dégradation d’un acide gras par b-oxydation
Autre façon d’apprendre à estimer le bilan de l’oxydation d’un acide gras

Stœchiométrie de la réaction d’oxydation du palmitate
C16H32O2 + 129 ADP+129 Pi+23O2  16CO2+ 16H2O+129 ATP
L’oxydation d’une molécule d’acide palmitique produit 16
molécules d’Eau.
C’est ce qu’on appelle de l’eau métabolique.
Les animaux vivant en milieu aride utilisent cette voie
métabolique pour produire de l’eau.
Le rendement énergétique par atome de carbone :
L’Ac. Plamitique: 129/16= 8ATP par carbone
Le glucose: 36/6=6ATP par carbone
La dégradation des acides gras est plus avantageuse que
celle du glucose

b-oxydation des Ac.gras insaturés:
Les acides gras insaturés sont dégradés de la même façon que les
acides gras saturés après leur activation et leur liaison au coenzyme A.
Cependant deux enzymes, une isomérase et une épimérase sont
nécessaires pour l'oxydation complète de ces acides gras.
L’isomérase permettra de transformer une liaison « Cis » en liaison « Trans »
pour permettre b-oxydation.
La réaction d’hydratation des acides gras insaturés dans la b-oxydation
peut conduire à la formation d’un produit sous forme D incompatible
l’hydratase de la b-oxydation stéréospécifique. L’épimérase les transformera
en forme L
O O

b-oxydation des Ac.gras insaturés: Ex l’acide palmitoléique
(C16H30O2)
Acide palmitique
L’oxydation suit les 4 réactions
décrites jusqu’à la double liaison.
Le D3enoylCoA formé à ce
niveau n’est pas reconnu par
l’énoylCoA hydratase.
Une enoylCoA isomérase le
transforme en D2enoylCoA pour
poursuivre la réaction de b-
oxydation

CHCH3 (CH2)5
CoAS
CH (CH2)7
10 9 1
CHCH3 (CH2)5
CoAS
CH CH2
1a
bg
CHCH3 (CH2)5
CoAS
CHCH2
1a
bg
b-oxydation classique
b-oxydation classique
enoylCoA isomérase
D3enoylCoA
D2enoylCoA

28
CHCH3 (CH2)5
CoAS
CHCH2
1a
bg
Hydratase
isomérase
CCH3 (CH2)5
CoAS
CCH2
1
ab
g
H
HH
OH
Forme D
CCH3 (CH2)5
CoAS
CCH2
1
ab
g
H
H
H
OH
Epimérase
Forme L
B-oxydation Franck Rencurel 2020

Régulation de la b-oxydation
La dégradation et la biosynthèse des Ac. Gras bien qu’antagonistes
sont intimement liées.
La principale étape de régulation de la b-oxydation est l’entrée des Ac.gras
dans la matrice mitochondriale. (nécessitant CPT1)
La CPT1 est inhibée par liaison du Malonyl-CoA sur un site allostérique
Le malonyl-CoA est l’étape d’entrée des acétyl-CoA dans la voie de
biosynthèse des lipides (à partir du glucose)
Cette réaction est catalysée par l’acetyl-CoA Carboxylase (ACC)
Acétyl-CoA +CO2  Malonyl-CoA
ACC
ATP (+H2O) ADP+ Pi

Matrice mitochondrial
Glucose
G-6-P
Pyruvate
Pyruvate
Acetyl-CoA
Krebs
Acetyl-CoA
Malonyl-CoA
Acides gras
VLDL
CPT1
Beta oxydationCytosol
Membrane plasmique
30
Synthèse de Malonyl-CoA (foie)
CO2
ACT
ACC
ACT= Acetyl Co-A Transporter
ACC= Acétyl-CoA Carboxylase
FAS= Synthétase des AG
CPT1: Carnitine Palmytoyle Transférase 1

Régulation de la b-oxydation
Post-Prandial
Sécrétion d’Insuline
Déphosphorylation
ACC  Activité +++
Malonyl-CoA ++++
ATP++++
AMPK inactive
À Jeûn
Catécholamines / glucagon +++
(adrénaline/noradrénaline)
ATP --- AMP +++
AMPK active
Phosphorylation
ACC
Inactivation d’ACC
AMP-Kinase et
niveau d’énergie
(ATP/AMP)
L’ACC est l’étape
de la régulation
Glycolyse +++ Phosphatase+++

L’oxydation des Ac. Gras favorise la néoglucogenèse
32 FranckRencurel2020
Objectif: épargne de glucose
pour les tissus gluco-dépendants
Enzyme de la glycolyse
Inhibition de la glycolyse

Cycle glucose-acides gras de Randle
Glut: transporteur de glucose; HK: hexokinase; PKF: phospho-fructo-kinase; PDH:
pyruvate déshydrogénase
L’oxydation des acides gras inhibe le transport de glucose musculaire
En « cassant » le gradient de glucose de part et d’autre de la membrane.
58
33
Les flèches rouges
Indiquent les
conséquences
d’une augmentation
de la concentration
de chaque
intermédiaire
Cellule musculaire

Métabolisme des corps cétoniques:
Cétogenèse et cétolyse

Introduction
Les corps cétoniques sont au nombre de 3 dans l’organisme;
le b-hydroxybutyrate, l’acétoacétate et l’acétone.
Le précurseur est l’acétyl-coA provenant de l’oxydation des Ac.
Gras dans le foie. Seul le foie peut produire des corps
cétoniques
La cétogenèse

La cétogenèse
Les corps cétoniques sont produits au cours des situations
suivantes:
1) Le jeûne prolongé (>24h)
2) le diabète insulino prive.
3) Exercice physique prolongé (marathon et plus…)
4) Enfant allaité
Objectifs:
Epargner le glucose pour maintenir la glycémie
Fournir de l’énergie aux tissus capables d’utiliser les corps
cétoniques (cœur, cerveau, cortico surénales)
Site de production: Les mitochondries (matrice)

La cétogenèse
Au cours du jeûne le foie produit du glucose
par néoglucogenèse pour maintenir la
glycémie.
Il y a consommation d’oxaloacétate.
L’hydrolyse des TG libère massivement
des Ac. Gras qui arrivent au foie.
L’oxydation des Ac.gras fourni beaucoup
d’Acétyl-CoA
L’oxaloacétate est limitant, ne permettant
pas l’entrée e l’acétyl-CoA dans le cycle de
Krebs pour fournir de l’ATP
L’acétyl-CoA est donc dirigé vers la
cétogenèse
À l’état nourri
Oxaloacétate +acetyl-CoA
 citrate KrebsATP

La cétogenèse: En 3 étapes
Réaction 1 (réversible):
Condensation de 2 molécules d’acétyl CoA en acétoacétyl CoA
(C4) catalysée par la thiolase qui est également l’enzyme de la
4ème réaction de β-oxydation (catalysant ici la réaction inverse)
CH3
CoAS
Acétyl-CoA
+ CH3
CoAS
Acétyl-CoA
CH3
C
CoAS
CH2
=O
Acétoacétyl-CoACoA-SH
Cétogenèseβ-oxydation

Réaction 2 (réversible):
C’est la condensation d’un troisième acétyl-CoA pour former un
HMG-CoA (hydroxy b-methylglutaryl CoA) Réaction catalysée par
la HMG-CoA synthase. On retrouvera ces deux premières
réactions dans la voie de synthèse du cholestérol
CH3
CoAS
+
CH3
C
CoAS
CH2
=O
CH3
C
CoAS
CH2
OH
COO- CH2Acétyl CoA
Acétoacétyl CoA
CoA-SH
hydroxy b-methylglutaryl CoA

Réaction 3 (Irréversible):
Cette réaction est propre à la cétogenèse. Il s’agit d’une réaction
de clivage catalysée par la HMGCoA lyase. La réaction abouti à
une acetoacétate (corps cétonique) et à la libération d’un acétyl-
CoA qui pourra servir à d’autres réactions de condensation
CH3
C
CoAS
CH2
OH
COO- CH2
hydroxy b-methylglutaryl CoA
CH3
CoAS
Acétyl CoA
CH3
C=O
CH2
COO-
+
Acétoacétate
Condensation
Avec un autre acétyl CoA
Métabolisme

FranckRencurel2020
41
2 acétyl Co-ALa cétogenèse en résumé
1 troisième acétyl Co-A
3 corps cétoniques formés
A savoir
Décarboxylation spontanée
Non enzymatique

La cétogenèse: Devenir de l’acétoacétate
Produit dans le foie, l’acétoacétate diffuse rapidement dans le
sang.
Il subit spontanément (sans enzyme) une décarboxylation
aboutissant à L’acétone et à la libération d’ions bicarbonates.
CH3
C=O
CH2
COO-
Acétoacétate
CH3
C=O
CH3
CO2
Acétone
Elimination

La cétogenèse: Devenir de l’acétoacétate
L’acétoacétate peut donner du b-hydroxybutyrate par l’action d’une enzyme,
la b-hydrohybutyrate deshydrogénase.
Cette réaction dépend du rapport NADH,H+/NAD+ dans la mitochondrie..
Plus le rapport est élevé plus cette réaction est favorisée pour permettre la
formation de NAD+ nécessaire à d’autres réactions (ex glycolyse etc..)
CH3
C=O
CH2
COO-
Acétoacétate
H
b-hydroxybutyrate
NADH,H+
NAD+
b-hydrohybutyrate
Deshydrogénase.
N.B: Seuls l’acétoacétate et le b-hydroxybutyrate sont utilisés comme
source d’ATP, l’Acétone, très volatile est rapidement éliminé par les
poumons et dans les urines

44
Hépatocyte
Adipocyte
Astrocytes
C. Musculaire
Neurones
b-OH
sang
Acetyl-CoAATP
Cycle Krebs
TAG
DAG
AGLAGL
Lipolyse
Acyl-CoA
b-OH
b-oxydation
AGL
Acetyl-CoA
b-oxydation
acetoacetate
b-hydroxybutyrate
b-OH
Ac.Ac
ATP
BDNF
Biogenèse mitochond
Plasticité neuronale
Fonctions cognitives
Épargne du glucose
Limite la protéolyse
154

La cétolyse
Utilisation des corps cétoniques
(acétoacétate et b-hydroxybutyrate)

La cétolyse
L’utilisation des corps cétoniques se fait principalement dans
les muscles striés squelettiques, le cœur, le cerveau et les
reins.
•Lorsque le jeûne est court (max 24h-36h ) ou lors d’un effort
physique de longue durée ce sont surtout les muscles et le cœur
qui utilisent les corps cétoniques.
•Certaines enzymes manquantes dans le foie ne permettent pas
à ce dernier d’utiliser les corps cétoniques, il est seulement
producteur!
•Les muscles, le cœur, le cerveau n’ont pas de néoglucogenèse,
Il y a donc abondance d’oxaloacétate permettant la formation
de citrate à partir des acétyl-CoA produits par la cétolyse et
donc de fournir de l’ATP par le cycle de Krebs.

FranckRencurel2020
47
1- Oxydation du b-hydroxybutyrate en acétoacétate
2-Obtention de l’acétoacétyl-CoA
Enzyme absente
du foie
Ici l’acétoacétate court-circuite
cette Réaction au profit de
L’acétoacétyl-CoA
GTP
Intermédiaires du
cycle de Krebs

3- Obtention de l’acétyl-CoA
Cycle de Krebs
Bilan énergétique:
Acétoacétate 23 ATP
b-hydroxybutyrate 26ATP
2 acétyl-CoA formés

En résumé:
Le but de ces voies métaboliques est le transfert d’acétyl-CoA du foie
vers les autres tissus (cœurs, reins, muscles, cerveau).
La cétogenèse est déclenchée lorsque l’oxaloacétate est limitant
(néoglucogenèse active).
Le tissu adipeux libère les acides gras au cours d’un jeûne ou d’un effort
physique prolongé. Ces acides gras permettront la béta-oxydation et la
cétogenèse.
La lipolyse adipocytaire est sous contrôle hormonale. L’insuline inhibe
la lipolyse tandis que les catecholamines (adrénaline/noradrénaline) et le
glucagon l’activent.
Lorsque les C.cétoniques sont trop importants, une légère augmentation
de la sécrétion d’insuline survient pour ralentir la lipolyse.
Les corps cétoniques sont un substrat d’urgence mais sont toxiques car
ils acidifient le plasma sanguin.

Biosynthèse des acides gras

•Les acides gras sont synthétisés principalement dans le foie et
les adipocytes. La synthèse est cytoplasmique.
•La synthèse se fait à partir d’acétyl CoA provenant soit:
de la glycolyse (glucose)
du catabolisme de l’alcool
de catabolisme de certains acides aminés (Alanine,
sérine, leucine, isoleucine..)
•Les acétyl-CoA sont formés dans la matrice mitochondriale,
les deux membranes mitochondriales sont imperméables aux
Acétyl-CoA.
Pour accéder au cytoplasme l’acétyl-CoA doit emprunter des
« navettes »lui permettant de passer les deux membranes
mitochondriales

La navette Citrate /Malate
Glucose
G-6-P
Pyruvate
Pyruvate
Oxaloacétate
Acétyl-CoA
Citrate
Citrate
Oxaloacétate
Acétyl-CoA
Malate
Enzyme malique
ATP citrate
Lyase
Krebs
1
1: L’isocitrate Deshydrogénase
Pas assez active ne permet pas
à tout le citrate d’entrer dans le
Krebs, le citrate sort de la
mitochondrie
2: La citrate Lyase coupe en
deux. Le citrate pour donner 1
oxaloacétate et 1 acétate
transformé en acétyl-CoACoA
3:La Malate DH (réversible)
Transforme l’oxaloacétate en
Malate.
4:L’enzyme malique permet la
production de pyruvate pour
reformer du citrate dans la
mitochondrie et la formation de
NADPH pour la lipogenèse
Le cycle recommence
2
Acétate
AG
3
4
A Savoir

C’est une enzyme du cytoplasme capable de scinder la molécule de citrate
sortie de la mitochondrie et de libérer de l’acétyl-CoA extramitochondrial,
substrat de la synthèse des acides gras.
•L’énergie permettant de créer la liaison riche en énergie de l’acétyl-CoA
provient de l’ATP.
•Enzyme spécifique de la lipogénèse, la citrate lyase est activée par l’insuline
L’ATP Citrate Lyase

La lipogénèse a lieu principalement dans deux organes :
foie principalement et tissu adipeux, toujours en présence
d’insuline.
•L’inhibition de l’isocitrate deshydrogénase par l’ATP dans le
cycle de KREBS fait sortir le citrate hors de la mitochondrie.
•Sous l’effet de l’insuline, l’oxydation du glucose 6-phosphate
( dans la voie des pentoses) et du malate (malique enzyme)
fournit du NADPH nécessaire à la lipogenèse

Biosynthèse de l’acide palmitique (palmitate)
La synthèse des acides gras s'arrête dans le cytosol au niveau
de l'acide palmitique.
Elle nécessite la formation du malonyl-CoA, donneur des deux
carbones au cours de l’élongation de la chaîne
La carboxylation de l’acetyl-CoA pour donner du malonyl-CoA
est catalysé par l’ACC, enzyme associée à la biotine (Vit B8)
et dont l’activité est régulée par phosphorylation (inhibition)
sous l’actions d’hormones ou de protéines kinase (voir chapitre
béta-oxydation)

Biosynthèse de l’acide palmitique (palmitate)
Le malonylCoA est un donneur de 2 carbones.
Au delà la synthèse a lieu dans les mitochondries et le reticulum
endoplasmique Lisse grâce à des élongases.
1:Synthèse du malonyl CoA
2: Réaction d’amorçage
L’enzyme est la FAS . Complexe protéique de 2 sous unités ayant chacune
une fonction Thiol (S) permettant la prise en charge de substrats.
Acétyl-CoA
FAS
Fixation de l’acétylCoA sur une
fonction Thiol de l’enzyme

3-élongation
Malonyl-CoA
1
Ac. b cétonique
ab
CH3 C
o
CH2 C
o

Ac. Gras naissant
La place est libre pour un nouveau malonyl-CoA
On appelle ce cycle de 4 réactions, l’hélice de Wakil

Biosynthèse de l’acide palmitique
La dernière réaction est une hydrolyse provoquant la libération de
L’acide palmitique. Réaction catalysée par la palmitoyl thioestérase
CH3 (CH2)14 C
O
S
HS
Enz
+ H2 O CH3 (CH2)14 C
O
OH
+HS
Enz
HS
palmitoyl thioestérase
Acide palmitique

Bilan de la réaction de synthèse du palmitate
La synthèse d’une molécule de Palmitate nécessite:
1 molécule d’acétylCoA
7 molécules de malonylCoA (provenant de 7 acétyl CoA)
14 NADPH,H+
1 molécule d’eau (hydrolyse finale)
14 molécules d’ATP (carboxylation des acétyl CoA)
Il c’est formé:
1 molécule d’acide palmitique (C16)
7CO2
14 NADP+
8CoA
7H2O
Le transfert d’un acétylCoA vers le cytosol forme 1 NADPH,H+
La navette citrate malate permet de fournir 8 NADPH,H+
Les 6 autres proviennent de la voie des pentoses

L’ACC et le malonylCoA permettent une régulation de la
biosynthèse des Ac.gras et de la b-oxydation en fonction des
besoins d’énergie de la cellule.

Biosynthèse des acides gras insaturés
L’acide palmitique peut être alongé grâce à une élongase présente
dans le réticulum endoplasmique lisse.
Elongation à partir de malonyl CoA, ajout de 2 C pour former de l’acide
stéarique (C18:0)
Les doubles liaisons pour obtenir des AG insaturés sont obtenues grâce
à l’action de désaturases.
Acide palmitique
C16:0
Ac. Stéarique
C18:0
Ac. Oléïque
(C18:1D9)
(n-9)
D9 Desaturase
Ac. palmitoléïque
(C16:1D9)
(n-7)
D9 Desaturase
Elongase

Les désaturases sont des enzymes spécifiques de l’emplacement de la
double liaison qu’elles génèrent.
L’homme ne possède pas de désaturases permettant des doubles
liaisons au-delà du carbone 9
Acide linoléïque
(C18:3, D 9,12,15)
(n-3)
Acide linolénïque
(C18:2, D 9,12,)
(n-6)
w3 w6
Ces deux ac.gras ne peuvent pas être synthétisés chez l’homme
Ils sont essentiels. Apports alimentaires

Acide linoléïque
(C18:3, D 9,12,15)
(n-3)
Acide linolénïque
(C18:2, D 9,12,)
(n-6)
Dans le foie il est possible d’allonger et de désaturer ces ac.gras
Acide eicosapentaénoïque (EPA)
C20:5, D 5,8,11,14,17)
(n-3)
Acide docosahexaénoïque (DHA)
C22:6, D 4,7,10,13,16,19)
(n-3)
w3
D6 Desaturase
D5 Desaturase
D4 Desaturase
Elongase
Elongase
w6
Acide
arachidonique
(C20:4, D 5,8,11,14)
(n-6)
D6 Desaturase
D5Desaturase
Elongase

Les acides gras polyinsaturés de la famille des w3 et w6 ont des rôles
Multiples dans la cellule.
La synthèse de EPA et DHA à partir d’acide linolénique ne représente que 4%
Ce qui impose des apports alimentaires en EPA et DHA (poissons gras)
Le DHA (aussi appelé ac. Cervonique, est présent dans les phospholipides
Du cerveau. Ils auraient des effets sur le retard de la sénilité et le maintient
Des fonctions cognitives.
 L’acide arachidonique et l’EPA sont précurseurs d’hormones eicosanoïdes
Comme les leukotriènes (inflammation), thromoxane (hemostase)
prostaglandines et prostacyclines (immuinté).
N.B : Les polyphénols ont une action activatrice sur les D4, D5 D6 Desaturases
permettant une meilleure transformation de l’acide linolénique en DHA et EPA

Les deux familles w3 et w6 sont liées et indépendantes:
Indépendantes car des w6 ne peuvent pas donner d’w 3 et vice
versa.
Liées car les désaturases et élongases sont les mêmes, d’où
compétition.
Un apport trop important en w6 diminue la voie des w3 à cause
d’une plus grande affinité de la désaturase pour les w3.
69

Fin de la Partie I
Métabolisme des lipides

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