Biosynthèse des acides-gras
La biosynthèse des acides gras met en jeu des voies métaboliques
spécifiques qui ne sont pas seulement l’inverse de la
β-oxydation.
Elle s’effectue au niveau cytosolique dans les cellules des
différents tissus. Principalement au niveau du foie et du tissu
adipeux.
Le premier substrat est l’acétyl-CoA, le produit final de la
biosynthèse est l’acide palmitique (palmitate).
I.
L’acétyl-CoA carboxylase
|
|
L’acétyl-CoA carboxylase utilise la biotine (B8) comme coenzyme. |
C’est l’étape clé de la lipogenèse, facilement régulée. Elle est inhibée par le palmitate et les catécholamines. Elle est au contraire stimulée par le citrate et par l’insuline.
II. L’acide gras synthase
Toutes les activités enzymatiques nécessaires à
la biosynthèse des acides gras sont regroupées au sein d’une
même chaîne peptidique qui constitue donc une protéine
multi-enzymatique géante : L’acide gras synthase.
Le regroupement des différentes activités sur une même protéine
permet un meilleur rendement (proximité des différents sites…).
|
|
Dans un premier temps,
le malonyl-CoA se fixe sur un groupement pantothénique (PAN
analogue du CoA) de l’acide gras synthase. Ce groupement PAN est situé sur un bras flexible qui va permettre la présentation du malonyl aux différents sites présents sur le complexe multi-enzymatique. |
|
Les groupements
acétyls (ou acyls) se fixent quant à eux sur un deuxième
site de liaison de l’enzyme correspondant à un groupement
cystéine. Ce second groupement est situé à proximité du groupement PAN. |
|
|
|
Le bicarbonate est
libéré lors de la réaction de la condensation. Ainsi, bien qu’il soit nécessaire à la réaction, le bicarbonate n’apparaît pas dans le produit final. Tous les carbones des acides gras biosynthétisés dans l’organisme proviennent de l’acétyl-CoA. |
|
Ces trois réactions
enzymatiques sont inverses de celles de la β-oxydation. Les deux réactions de réduction utilisent le NADPH, H+ et non le NADH, H+. De façon générale, le NADPH, H+ est utilisé de manière préférentielle dans les voies anaboliques. |
|
|
|
Ces trois réactions
enzymatiques sont inverses de celles de la β-oxydation. Les deux réactions de réduction utilisent le NADPH, H+ et non le NADH, H+. De façon générale, le NADPH, H+ est utilisé de manière préférentielle dans les voies anaboliques. |
Bilan de la synthèse de palmitate
|
L’acide gras synthase
active est formé de dimères de cette protéine associées de
façon anti-parallèle. Cette association permet la proximité moléculaire de deux groupements PAN et CYS des deux enzymes. L’unité fonctionnelle de l’acide gras synthase est en fait constituée de deux demi-enzymes associées. |
|
|
III.
L’élongation des acides gras L’élongation des acides gras (> à 16 carbones) s’effectue au sein du réticulum endoplasmique. Les étapes sont identiques à celles du complexe de l’acide gras synthase, mais il n’y a pas de fixation des acides gras sur l’enzyme. Les enzymes d’élongation permettent la synthèse de stéaryl-CoA et d’acides gras à très longue chaîne (pour le cerveau). |
|
|
IV.
Les acides gras insaturés
Les animaux ont la capacité de
produire des acides gras mono-insaturés à l’aide d’une
désaturase spécifique : La Δ-9 désaturase. |
|
|
|
Chez les animaux, les doubles liaisons additionnelles à la Δ-9 sont toujours introduites entre la double liaison existante et le carboxyl. |
Il est donc impossible de biosynthétiser des acides gras ayant des doubles liaisons au-delà de la position Δ-9.
|
Les acides linoléique
et linolénique possèdent des doubles liaison au-delà de la
position 9. ils ne peuvent donc pas être biosynthétisés chez
l’homme. Ils doivent donc être apportés par les aliments.
Ils sont donc appelés acides gras essentiels. Les acides gras poly-insaturés sont synthétisés par une combinaison de réaction de dénaturation et d’élongation. |
|
-->Tous les acides gras qui dérivent de l’acide
oléique auront leur dernière double liaison en oméga 9 : c’est
la famille des ω9.
-->Tous les acides gras qui dérivent de l’acide linoléique
auront leur dernière double liaison en oméga 6 : c’est la
famille des ω6.
-->Tous les acides gras qui dérivent de l’acide linolénique
auront leur dernière double liaison en oméga 3 : c’est la
famille des ω3.
La biosynthèse des acides gras ω9
Idem pour
l’acide linolénique
La biosynthèse des acides gras poly-insaturés à
très longue chaîne (C22 et C24) fait appel à de nouveaux cycles
d’élongations et de désaturation (Δ4 désaturase).
Ces acides gras (ω3 : acide cervonique C22 : 6) sont notamment
présent dans les phospholipides cérébraux.
ω9 : C20 : 3(5,8,12)
---> C22 : 3 ---->
C22 : 4
ω6 : C20 : 4(5,8,11,14)
---> C22 : 4 ---->
C22 : 5
ω3 : C20 : 5(5,8,11,14,17)
---> C22 : 5 ---->
C22 : 6
REPRODUCTION COMPLETE OU PARTIELLE INTERDITE