métabolisme des lipides

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comment se fait métabolisme les lipides !!!

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  • 1. teignez vos portables!!!

2. INTRODUCTION Tout organisme,quelque soit le niveau dorganisation, est le sige dchanges permanents de matire et dnergie avec le milieu dans lequel il vit. Il puise dans le milieu environnant les matriaux ncessaires eau, sels minraux, ventuellement substances organiques, O2, CO2 etc il transforme ces aliments Dune part pour laborer la matire vivante ( cytoplasme et inclusions) et de la matire inerte ( rserve et dchets). Dautre part pour produire certaines formes dnergies( calorifique, mcanique, chimique , lectrique etc. Le mtabolisme est lensemble des transformations de matire et des changes dnergie dont ltre vivant est le sige .Il comporte deux phases concomitantes et inverses 3. Molcules alimentaires Digestion Molcules plus simples Absorption Voies Mtaboliques CO2 + H2O O2 Voies cataboliques Protines Glucides Lipides Acides nucliques, etc.. Voies anaboliques Autres processus endergoniques VUE D'ENSEMBLE DU MTABOLISME INTERMDIAIRE LAnabolisme : ou assimilation ( synthse) correspond la synthse de la matire vivante et des rserves cest--dire llaboration de molcules complexes partir dlments ou de molcules simples. Le Catabolisme : ou Dgradation de molcules complexes dont il rsulte la formation de dchets et une production plus ou moins importante dnergie 4. Concepts gnraux du mtabolisme L ATP est la source universelle d nergie L ATP est gnr par l oxydation de combustibles mtaboliques Le NADPH est le coenzyme majeur des ractions biosynthtiques de rduction Le NAD+ est le coenzyme majeur des ractions doxydation Les molcules biologiques sont construites partir d un nombre limit d units de rptition 5. Mtabolisme des voies glucidiques La dgradation et la resynthse du glucose sont les principales voies nergtiques permettant la ralisation et la continuation de lexercice musculaire. Nanmoins, la resynthse du glucose peut tre faite partir de multiples processus biochimiques impliquant divers substrats et/ou mtabolites. Le schma gnral des voies glucidiques montre bien que lorganisme humain dvelopp un systme biochimique destin synthtiser son substrat nergtique de prdilection : le glucose. 6. Glucose 1. VOIES MTABOLIQUES DU GLUCOSE Glycogene Pyruvate Ribose-5-phosphate et NADPH Voie des Pentoses Phosphates glycogenognse glycognolyse Glucose-1-phosphate Glucose-6-phosphate Lactate Acetyl CoA gluconeogense glycolyse gluconeognse glycolyse 1- Absorption cellulaire du glucose 2- Glycognognse 3- Glycognolyse 4- Glycolyse 5- Oxydation du pyruvate 6- Cycle de l acide citrique (CK) 7- Gluconognse 8- Voie oxydative directe du glucose 7. lectrons transports par 3 NADH et FADH2 Glycolyse 2 PyruvateGlucose Cycle de Krebs ATP ATPATP Chane de transport des lectrons lectrons transports par 2 NADH Cytosol Pyruvate 2 Actyls CoA lectrons transports par 2 NADH ATP A. Ractions cataboliques du glucose Glycolyse: 1 glucose = 2 acides pyruviques +2ATP +2NADH Seffectue dans le cytosol, Les deux molcules de pyruvate contiennent encore la plupart de lnergie Pyruvate entre dans mitochondries et se tranforme en Actyl CoA (produit NADH x2) Cycle de Krebs (acide citrique) dans la matrice Donne (CO2 + 3 NADH + FADH2+ ATP) x2 8. Chane de ractions impliques dans la transformation du glucose en pyruvate 9. 1.6 di 10. 1.3 Di 11. Km = 0,1 mM ETAPE 1: Hexokinase 12. Aldolase 4 5 6 1 2 3 13. 1.38 mM denzyme dans le muscle 14. Phosphoglycrate mutase Enolase OH 15. Mg ++ 16. 1x C6 1x C6-P 1x C6-P 1x C6-PP 2x C3-P 2x C3-PP 2x C3-P 2x C3 17. Bilan de la glycolyse: 2ADP 2 NAD+ 2Pi glucose 2 acides pyruviques 2 NADH,H+ Que devient lacide pyruvique ? nergie nette 2 ATP (-O2) et 8 ATP (+O2) Les deux molcules de pyruvate servent de substrat pour ltape suivante. 18. noyau Membrane plasmique Cytoplasme (cytosol+lments en suspension) Glucose 2 Acides pyruviques (C3) glycolyse Suite de la fermentation dans le cytosol (conditions anarobies) En conditions arobies, suite de la dgradation dans la mitochondrie (la respiration) 19. Il existe plusieurs types de fermentation dont la fermentation alcoolique et la fermentation lactique. Le produit final de la fermentation alcoolique (ralise chez des levures par exemple) est de lthanol. Cette raction est utilise par lindustrie agroalimentaire des fins de production (bire par exemple). Les cellules musculaires humaines utilisent la fermentation lactique lorsque loxygne est rare (au tout dbut dun effort physique intense). Lactobacillus (ex. dans le yaourt) 20. 2 acides pyruviques 2 NAD+ 2 NADH,H+ 2 acides lactiques rduction de lacide pyruvique par le NADH,H+ (NAD+) et formation dacide lactique. 21. Bilan nergtique de la fermentation lactique glucose 2 ADP+2Pi 2 acides lactiques 2 ATP la fermentation est un catabolisme faiblement nergtique : la dgradation partielle dune molcule de glucose permet la synthse de 2 ATP (consomme 2 NADH) 22. 26 Que devient le lactate ? Lactate Oxydation dans les mitochondries Respiration cellulaire : Energie + CO2 + H2O Sang (lactatmie) Oxydation dans le myocarde Fabrication de glycogne dans le foie Glycolyse Le lactate ne peut donc pas tre considr comme un dchet 23. Rgulation de la Glycolyse Dans tous les tissus, le mtabolisme nergtique est command par un facteur principal : le taux d'ATP, ou plus prcisment la charge nergtique du coenzyme ATP/ADP. La rgulation de chacune des voies mtaboliques de la glycolyse ou de la lipolyse est ensuite commande par la vitesse des enzymes qui contrlent chacune de ces voies mtaboliques. Les enzymes qui ont le rle rgulateur le plus important sont les enzymes-cls Les trois sites de rgulation se situent au niveau des 3 enzymes allostriques catalysant les ractions irrversibles de la glycolyse savoir : l'hexokinase, la phosphofructokinase 1 (PFK1) et la pyruvate kinase. 24. Rgulation allostrique de la Glycolyse Activation PFK 1 AMP F 2,6 di-P Inhibition PFK 1 ATP Citrate [H+] (dans le muscle) La cintique de la PFK est allostrique et on lui connat de nombreux effecteurs ; en particulier, au repos, elle est rtroinhibe par le produit final de la glycolyse, l'ATP, et au contraire, au cours d'un effort musculaire par exemple, elle est active par les autres nuclotides adnylcyiques : l'ADP et surtout le 5'AMP. La phosphofructokinase I (PFK I) est l'enzyme-cl de la glycolyse. Elle catalyse la phosphorylation du fructose 6-phosphate sur la fonction alcool de son Carbone 1. La raction couple est irrversible. 25. Rgulation hormonale de la Glycolyse Le flux du Glc 6P est soumis une rgulation hormonale selon les tissus: Dans les cellules autres que musculaires, larrive du Glc dpendra de la rgulation de la glycognolyse du foie qui sera rgule par le glucagon qui va moduler la production du Glc1P en activant la glycognolyse. Le flux du glc du sang vers les cellules sera modul par linsuline qui activera lincorporation du Glc par la cellule en augmentant la permabilit des cellules pour le Glc. 26. La filire arobie Utilisation des deux acides pyruviques produits par la glycolyse en prsence dO2 Cycle de KREBS Srie de ractions Biochimiques complexes 3 CO2 Elimination 3 H TransporteursUtilisation des transporteurs rduits 27. Pyruvate entre dans mitochondries Acide pyruvique tranform en Actyl CoA par la pyruvate dshydrognase avec formation dune molcule nergtiquement active et NADH (raction de transition la membrane externe de la mitochondrie et production de NADH x2) base azote Adnine Sucre phosphat fonction ractive (pour liaison covalente) Rle : transfert de groupes acyles (acides carboxyliques, acides gras) 28. Cycle de lacide citrique (Krebs) Etape seffectue dans la matrice mitochondriale comporte huit ractions enzymatiques dcomposables en ractions simples. tape finale du catabolisme oxydatif des carbohydrates, des acides gras et des acides amins assure la plus grande part des besoins nergtiques de la cellule grce la formation de coenzymes rduits qui seront roxyds dans la chane respiratoire. Trois tapes : - Etape 1: prparation aux dcarboxylations de la molcule six carbones - Etape 2 : ractions de dcarboxylations - Etape 3 : rgnration de l'oxaloactate qui acceptera nouveau un actyl-CoA. 29. Le cycle de Krebs peut se dcomposer schmatiquement en trois tapes Etape 1 : prparation aux dcarboxylations de la molcule six carbones Etape 2 : ractions de dcarboxylations Etape 3 : rgnration de l'oxaloactate qui acceptera nouveau un actyl-CoA. 30. Citrate (C6) cis-aconitate (C6) Isocitrate (C6) -cetoglutarate (C5) succincyl CoA (C4) Succinate (C4) Fumarate (C4) Malate (C4) Oxaloactate (C4) actyl CoA H2O H2O CO2 + CO2 + Coenzyme A + Coenzyme A ADP FADH2 NADH NADH H2O NADH ATP Ractions enzymatiques: Citrate synthtase Aconitase Isocitrate dshydrognase -Ctoglutarate dshydrognase Succinyl-CoA synthtase Succinate dshydrognase Fumarase Malate dshydrognase Aconitase 31. Oxaloactate (C4) citrat e CG (C5) Succinate (C4) FAD FADH2 malate 2 acides pyruviques Cycle de Krebs Succinyl-coA (C4) CoA CoA CoA Actyl-co-A CoA Fixation dun coenzyme coA, dcarboxylation (libration dun CO2), et rduction du NAD+ en NADH,H+formation dactyl-coA Fixation de lactyl-co-A sur le substrat (oxaloactate) et libration du coenzyme A formation de citratedcarboxylation Rduction du NAD+ en NADH,H+ et rorganisation de la molcule carbone en -ctoglutarate dcarboxylation Rduction du NAD+ en NADH,H+,fixation du coA et rorganisation de la molcule carbone en succinyl-coA Synthse dATP et libration du coA formation de succinate Rduction du FAD en FADH2 et formation de malate Rduction du NAD+ en NADH,H+ et rgnration de loxaloactate (substrat du cycle) 32. Bilan nergtique du cycle de Krebs Au cours du cycle sont produites, partir d'une mole de glucose et jusqu'au stade CO2 et H2O : 2 moles de CO2 3 moles de NADH,H+ 1 mole de FADH2 1 mole de GTP = 1 mole dATP 9 ATP 2 ATP 1 ATP Total: 12 ATP/ tour Glycolyse arobie jusquau pyruvate 2 ATP et 2 NADH,H = 8 ATP ( navette