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  • Synthse des acides gras Cours Biochimie mtabolique Pr. Sanae Bouhsain 1 ire anne Pharmacie, 2012-2013
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  • Plan Introduction 1- Rappel 2- Biosynthse des acides gras 3- Le bilan nergtique 4- La rgulation 5- Devenir des acides gras 6- Les principales anomalies Conclusion
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  • Introduction La biosynthse des acides gras (AG): 2 impratifs dans la cellule - fourniture des acides gras ncessaires la synthse des lipides de structure - mise en rserve de lnergie lorsque la cellule est dans un contexte dabondance nergtique (glucose) Le foie est le site majeur de la biosynthse suivi par la cellule adipeuse
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  • 1- Rappels
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  • -Les AG sont rarement ltat libre, ils sont alors transports par lalbumine dans ses poches hydrophobes. - Le plus souvent, ils sont estrifis des alcools (glycrol, sphingosine, cholestrol .) pour former dautres lipides
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  • Classification des AG Nombre de carbone de l'acide gras (n compris entre 4 et 36) numrots partir de latome de carbone carboxylique Prsence de double liaisons (), leurs positions et leurs configurations (cis ou trans) On distingue: Les AG saturs (sans double liaison) Les AG insaturs (avec une ou plusieurs doubles liaisons). La majorit sont en configuration cis (mme ct de la chaine hydrocarbone)
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  • Nomenclature simplifie des AG C n : x m,n,o C: carbone n: nombre de carbone x: nombre de doubles liaisons : double liaison m, n, o: positions des doubles liaisons partir du carbone 1 les acides gras insaturs sont classs, en dittique, par srie et non par la longueur de leur chane. La srie est caractrise par la premire double liaison partir de latome de carbone Il existe 4 sries principales : 3, 6, 7 et 9.
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  • Quelques AG importants AG saturs les plus rpandus: acide palmitique Acide starique AG insatur le plus rpandu: Acide olique: Acide linolique et linolnique: indispensables chez lHomme, doivent tre apports par lalimentation
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  • Caractristiques des AG Caractre amphiphile (affinit pour les graisses et leau): Fonction acide carboxylique: partie hydrophile Longue chane aliphatique : partie lipophile pH 7, tous les AG libres sont ioniss. Ces molcules amphiphiles sassemblent en micelles dans leau
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  • Caractristiques des AG (2) -Le phnomne de saponification: -Hydrolyse des lipides en milieu alcalin -Production de sels dacide gras ou savon Savon: starate de sodium Glycrol -Le point de fusion des AG: -Augmente avec la longueur de la chane -Diminue avec le nombre de doubles liaisons
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  • 2- Biosynthse des AG
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  • La majorit des AG sont exognes Les AG endognes: la plupart des tissus, surtout le foie et le tissu adipeux, sont capables de synthtiser les AG (rgime hyperglucidique) La biosynthse des acides gras ncessite : de lnergie apporte par lATP du pouvoir rducteur: NADPH,H+ (voie des pentoses phosphates) des prcurseurs: le seul prcurseur de la synthse des acides gras est l'actyl-CoA.
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  • L'actyl-CoA provient de : la -oxydation des acides gras l'oxydation du pyruvate la dgradation oxydative des acides amins dits ctognes. Lactyl-CoA, quelle que soit son origine, est form dans la mitochondrie. Pour servir de prcurseur dans le cytosol, il doit tre transport de la matrice mitochondriale dans le cytosol: navettes Cytosol :site dutilisation dacetyl- CoA Mitochondrie : production actyl-CoA
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  • LOAA ne peut retourner directement dans la matrice mitochondriale. LOAA est alors rduit en malate
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  • Malate retourne dans la matrice mitochondriale : transporteur malate- -cetoglutarate transporter.
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  • 3 mcanismes se compltent: A- Synthse cytosolique ou voie de wakil partir de lactyl-CoA jusquau palmitate (C16 ) B- Elongation mitochondriale allongeant au-del de C16 le palmitate prform dans le cytosol C- Elongation et dsaturation microsomales formant les AG insaturs Ractions de Biosynthse des AG
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  • A- La synthse cytosolique: de lactyl CoA au palmitate voie de Wakil Endergonique et rductrice Trois phases: Activation sous laction de lactyl CoA carboxylase : formation malonyl CoA longation sous laction de lAG synthase Terminaison sous laction dune thiolase
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  • Phase 1: Activation Formation du malonyl CoA CH 3 -C-S-CoA = O HCO 3 - - OOC-CH 2 -C-S-CoA = O Acetyl-CoA Malonyl-CoA Acetyl CoA carboxylase Coenzyme: biotine ATP Raction irreversible Limitante +++
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  • Phase 2: longation Formation dAG longue chane Une fois le malonyl-CoA produit, lAG longue chane peut tre assembler en reptant une squence de 4 tapes: hlice de Wakil Dans chaque passage, la chane acyl est allonge de 2 C, quand la chane atteint 16 carbones, le palmitate (16:0) quitte le cycle. Complexe enzymatique: AG synthase
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  • Phase 2: longation AG synthase Complexe multienzymatique, structure dimrique: 7 activits enzymatiques: AT, MT, CE, KR, DH, ER, TE Acyl Carrier Protein ACP (protine transporteuse de groupements acyles) 2 groupements SH: Un groupement priphrique: cystine de la -ctoacyl synthase (KS) Un groupement central: du groupement prosthtique de lACP (bras flexible prsentant les intermdiaires aux diffrentes enzymes)
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  • Le premier tour de synthse dAG Raction 1: Actyl Transacylase (AT) Le groupe actyl est transfr sur le SH de la -ctoacyl synthase (KS ) Raction 2: Malonyl Transacylase (MT) Le malonyle est transfr sur le SH de lACP H H Malony-CoA Acetyl-CoA +
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  • Raction3: -ctoacyl synthase (KS) Irrversible Condensation du groupe actyle et malonyle Formation de lactoactyle (- ctoacyl)li au SH de lACP limination de CO2
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  • Raction 4: ctoacyl rductase (KR) Rduction du groupe -ceto pour former -hydroxyacyl Consomme NADPH, H+
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  • Raction 5: -hydroxyacyl dshydratase (HD) Dshydratation du -hydroxyacyl en trans 2 noyl
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  • Rduction de la double liaison Formation de lacyle Raction 6: Enoyl Rductase (ER)
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  • Fin du premier tour Formation dun acyle 4 atomes de carbone li au SH de lACP
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  • Les tours suivants Raction 2: transfert du groupe malonyl Rcurrence: condensation- rduction- dshydratation- rduction Quand on atteint 16 carbones(palmitoyl) : Raction 7 Libration de lacide palmitique, Enzyme: Palmityl Thioestrase (TE)
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  • B- Modifications supplmentaires lAG nouvellement synthtis longation pour former des AG plus longs Conversion en AG monoinsaturs ou polyinsaturs
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  • Llongation mitochondriale Le palmitoyl- CoA passe dans la matrice mitochondriale grce la navette de la carnitine (voir catabolisme AG) Le donneur dunits dicarbones: actyl-CoA Poursuite de llongation par simple rversion de la -oxydation (voir catabolisme AG) une exception: le NADP remplace le FAD
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  • Llongation et la dsaturation microsomales Ractions au niveau du rticulum endoplasmique lisse longations: Catalyses par des longases Donneur dunits dicarbones: malonyl- CoA Dsaturation: Catalyse par des acyl-Co dsaturases
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  • Hpatocytes de mammifres: Ne peuvent introduire des doubles liaisons quentre la 9 et latome de carbone carboxylique ( droite de 9)+++ Linoleate 18:2 9,12 et linolenate 18:3 9,12,15 ne peuvent tre synthtiss par les mammifres Prcurseurs deicosanodes Acides gras indispensables Besoin couvert par lalimentation AGs essentiels
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  • 3- le bilan nergtique
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  • Raction globale pour synthse palmitate (16C) En premier: formation de 7 molcules de malonyl-CoA : 7Acetyl-CoA + 7CO 2 + 7ATP 7malonyl-CoA +7ADP + 7P i Aprs on a les 7 cycles de condensation et reduction: Acetyl-CoA + 7malonyl-CoA + 14NADPH + 14H + palmitate + 7CO 2 + 8CoA + 14NADP + + 6H 2 O
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  • 4- REGULATION DE LA BIOSYNTHESE DES ACIDES GRAS
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  • 3 Notions essentielles retenir La biosynthse des AG peut se mettre en route quand la cellule dispose de suffisamment de glucose et dATP pour ses besoins nergtiques La biosynthse des AG a besoin dactyl-CoA mitochondrial et de NADPH (fourni par la navette malate-pyruvate et par la voie des pentoses ) Enzyme limitante: actyl CoA carboxylase (ACC) Carboxylation de lacetyl CoA en malonyl CoA
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  • Rappel Principaux facteurs rgulant une activit enzymatique
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  • Rgulation de lactyl CoA carboxylase (ACC) 1- Rgulation au niveau expression des gnes 2- Rgulation allostrique: Citrate: activateur Acyl CoA, Palmitoyl CoA, AMP: inhibiteurs 3- Rgulation hormonale: forme dphosphoryle active -Insuline active lACC -Glucagon et Adrnaline inactivent lACC
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  • 5- Devenir des Acides Gras
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  • Devenir des AGs Dpend des besoins de lorganisme: Au cours de la croissance rapide, la production de nouvelles membranes ncessite la synthse des phospholipides membranaires En cas dabondance de nourriture avec dfaut dactivit physique, stockage des acides gras en graisses Devenirs possibles pour les AG syntht

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