Métabolisme lipidique : Biosynthèse des AG

MétabolismeLIPidique

Introduction

Biosynthèse des acides gras

• Biosynthèse AG :- Lieu : Cytosol des -> adipocytes ++ ; hépatocytes ; myocytes type I MSS- Situation : Post-prandiale- Précurseur : Acétyl-CoA- Origine : Glycolyse -> DOP-> Formation d'AG à partir de glucose en période d'hyperglycémie

• Pourquoi ?Glucose dégradé -> Besoins énergétiques cellule satisfaits -> [ATP]++ = inhibiteur allostérique CdK-> Accumulation Acétyl-CoA -> navette citrate-malate-pyruvate = passage mito -> cytosol => biosynthèse AG

• Biosynthèse AG = lipogenèse -> 2 phases :- Activation : Acétyl-CoA carboxylase => Acétyl-CoA (C2) + CO2 -> malonyl-CoA (C3)- Condensation : AG synthase = complexe 4 enzymes => acide palmitique C16 : 0

• Acide palmitique :- Elongation : Elongase => +2C- Désaturation : Désaturase => double liaison-> Formation autres AG

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Navettecitrate/malate/pyruvate

Biosynthèse des acides gras

• Acétyl-CoA : navette citrate/malate/pyruvate = passage mito. -> cytosol
• Réactions navette :1) Acétyl-CoA + OAA + H2O -> Citrate + CoA-SH2) Citrate -> passage cytosol via transporteur3) Citrate + CoA-SH + ATP -> OAA + Acétyl-CoA + ADP + PiAcétyl-CoA -> Lipogenèse = Biosynthèse AGSuite réactions -> retour OAA matrice4) OAA + NADH,H+ -> Malate + NAD+5') Malate -> passage mito/ via transporteur5") Malate + NADP+ -> Pyruvate + NADPH,H+ + CO2 Pyruvate -> passage mito/ via transporteur6') Malate + NAD+ -> OAA + NADH,H+6") Pyruvate + CO2 + ATP -> OAA + ADP + Pi

• NADPH,H+ : nécessaire lors de la lipogenèse- Navette CMP : source intéressante mais insuffisante- Reste : fourni par voie des pentoses-phosphate.

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Formation du Malonyl-CoA

Biosynthèse des acides gras

• Acétyl-CoA carboxylase => Acétyl-CoA -> malonyl-CoA

• Point de régulation du métabolisme des acides gras dans sa globalité :- Insuline : stimule- Glucagon + adrénaline : inhibe

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AG Synthase

Biosynthèse des acides gras

• AG Synthase : 2 sites de fixation :- 1) Acyl carrier protein (ACP) -> malonyl-CoA (C3)- 2) KS -> acétyl-CoA (C2)

• 1 tour = Enchaînement de 4 étapes = hélice de Wakil : 1) Condensation : β-cétoacyl-ACP synthase => Acétyl + Malonyl-ACP -> β-cétobutyryl-ACP + CO22) Réduction : β-cétoacyl-ACP réductase => β-cétobutyryl-ACP + NADPH,H+ -> β-hydroxybutyryl-ACP + NADP+3) Déshydratation : β-hydroxyacyl-ACP déshydratase => β-hydroxybutyryl-ACP -> buténoyl-ACP + H2O4) Réduction : Eoyl-ACP réductase => Buténoyl-ACP + NADPH,H+ -> Butyryl-ACP + NADP+

• Après fin d'un cycle : Acyl transféré -> KS puis nouveau malonyl-CoA -> ACP
• 1er cycle : butyryl-ACP (C4) -> 2nd cycle : caproyl-ACP (C6) -> 3ème cycle : caprylyl-ACP (C8) ... -> 7ème cycle -> palmityl-ACP-> Palmityl-thioestérase : Palmityl-ACP + H2O -> Acide palmitique + AG synthase

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Bilan moléculairebiosynthèse

Biosynthèse des acides gras

• Formation acide palmitique C16 : 0 -> 1 Acétyl-CoA (C2) + 7 Malonyl-CoA (C3)

• Bilan des réactions conduisant à la formation de malonyl-CoA par l’acétyl-CoA carboxylase : 7 Acétyl-CoA (C2) + 7 CO2 + 7 ATP + 7 H2O -> 7 Malonyl-CoA (C3) + 7 ADP + 7 Pi

• Bilan des réactions conduisant à la formation de palmityl-ACP catalysées par l’acide gras synthase :Acétyl-CoA (C2) + 7 Malonyl-CoA (C3) + 14 NADPH,H+ -> Palmityl-ACP (C16) + 7 CO2 + 14 NADP+ + 7 H2O + 8 CoA-SH

• Bilan de la libération de l’acide palmitique catalysée par la palmityl-thioestérase : Palmityl-ACP + H2O -> Acide palmitique + AG synthase

• Bilan moléculaire global pour la synthèse d’une molécule d’acide palmitique : 8 Acétyl-CoA (C2) + 14 NADPH,H+ + 7 ATP + H2O -> Acide palmitique (C16) + 14 NADP+ + 7 ADP + 7 Pi + 8 CoA-SH

• Bilan énergétique : - 7 ATP