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Paris 7 2018-2019 1 UE1 - Biochimie Fiche de cours n° 10 Partie 2 Lipides : Métabolisme des acides gras à nombre pair et saturés : notion tombée une fois au concours : notion tombée 2 fois au concours : notion tombée 3 fois ou plus au concours NEW : nouveauté au programme cette année

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UE1 - Biochimie

Fiche de cours n° 10

Partie 2

Lipides : Métabolisme des acides gras

à nombre pair et saturés � : notion tombée une fois au concours �� : notion tombée 2 fois au concours ��� : notion tombée 3 fois ou plus au concours

NEW : nouveauté au programme cette année

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METABOLISME DES ACIDES GRAS AG DÉGRADATION ET SYNTHÈSE

2 Processus métaboliques

• Globalement à l’inverse l’un de l’autre � � Chacune de ces voies métaboliques présente des spécificités �

� Même principe que pour la glycolyse et la néoglycogénèse

Compartimentation cellulaire

• Oxydation et biosynthèse localisées dans des compartiments distincts de la cellule

• Séparation qui permet un contrôle individuel de chaque processus � Régulation fine de la synthèse ou de la dégradation � Intégration du métabolisme des AG aux besoins cellulaires

CATABOLISME DES AG DÉGRADATION DES ACIDES GRAS = β-OXYDATION

Autre nom de la β-oxydation

• Hélice de Lynen � : � Nom du biochimiste allemand ayant décrit la β-oxydation � Prix Nobel en 1964

• La β-oxydation est une hélice avec plusieurs tours de spire

Rôle des AG

• Agents énergétiques très importants � Car ils sont réduits et anhydres = dépourvus d’eau

Localisation dans de

nombreux tissus

• Le tissu adipeux ��� • Le foie ��� • Le poumon ��� • Le rein ��� • Le cœur ���

Compartiment • Dans la mitochondrie ���

Acétyl CoA • AG = oxydés en acétyl CoA

• AG = synthétisés à partir d’acétyl CoA

Principe

• Libération d’acétylCoA = unités dicarbonées ��� = à 2C � A partir de l’extrémité carboxylique ��� � Clivages successifs de la chaine entre le carbone α et le carbone β

� D’où le nom de β-oxydation • Chaque étape de l’oxydation des acides gras qui implique des dérivés de l’acyl

CoA est catalysée par des enzymes différentes � � Les enzymes utilisent le NAD+

�� et le FAD ��

• Ce processus génère de l’énergie sous forme d’ATP �

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CATABOLISME DES AG : β-OXYDATION

1ERE ETAPE : LIPOLYSE

Libération des AG

• Dans les tissus : les AG ne sont pas libres mais combinés avec du glycérol pour former des glycérides

• Libération des AG et du glycérol par hydrolyse des glycérides � Au fur et à mesure des besoins

Sous contrôle hormonal

• Induction par l’adrénaline � = hormone du stress et le glucagon

• Inhibition par l’insuline ���

CATABOLISME DES AG : β-OXYDATION

ACTIVATION DES ACIDES GRAS

Etape nécessaire • AG activés avant d’être catabolisés � = avant oxydation

• Réaction au niveau de la membrane externe de la mitochondrie ���

Conversion des AG

• Conversion des AG en un intermédiaire activé � Avant de réagir avec les enzymes responsables de leur métabolisme ultérieur

• Seule étape de la dégradation complète des AG qui requiert de l’énergie � = ATP � Nécessité de « miser » un peu d’énergie pour en récupérer en grande quantité

Par l’acide gras thiokinase

��

• Egalement appelée acyl CoA synthétase

• Fixation du coenzyme A sur le carboxyle de l’acide gras par une liaison thioester �� particulièrement riche en énergie � � Formation d’acyl CoA � Libération d’AMP et de pyrophosphate (PPi) à partir d’une molécule d’ATP

• A travers cette liaison fortement énergétique, le coenzyme A active l’acide gras ✪ ce qui lui permet de participer aux réactions ultérieures

Puis action de la Pyrophosphatase

• Clivage du pyrophosphate PPi en 2 phosphates inorganiques = 2Pi � Utilisation de 2 phosphates à haute énergie : équivalent de 2 ATP hydrolysés ���

Réaction

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CATABOLISME DES AG : β-OXYDATION

PENETRATION DES AG DANS LA MITOCHONDRIE

Mitochondrie • Symbiose entre :

� Une bactérie d’où 2 membranes � Une cellule eucaryote

Passage non libre dans la

mitochondrie

• Point de régulation de la synthèse et de la dégradation des AG

• Notamment dû au fait qu’un acyl CoA ne peut pas diffuser librement à travers la membrane mitochondriale �� � Nécessité d’un transporteur = la carnitine �

� Pénétration dans la mitochondrie sous forme de dérivés de la carnitine

Carnitine • Acide alcool azoté largement distribué dans l’organisme

❶ Entre les deux membranes

• Association de l’acyl CoA avec la carnitine � � Formation de l’acylcarnitine� = dérivé de la carnitine � Libération du CoA-SH entre la membrane externe et la membrane interne de la

mitochondrie

❷ A l’intérieur de la mitochondrie

• Translocation de l’ acylcarnitine dans la mitochondrie � à travers la membrane interne • A partir d’acylcarnitine et CoA-SH :

� Reformation de l’acyl CoA � Acyl CoA : utilisé pour la β-oxydation

� Récupération et retranslocation de la carnitine : retour dans le cytoplasme pour servir à faire entrer un nouvel acyl CoA

Schéma de la pénétration des

AG dans la

mitochondrie

Membrane interne

Membrane externe

AcylCoA

AcylCoA + Carnitine

Acylcarnitine

Carnitine +

CoASH + Acylcarnitine

AcylCoA

CoASH

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CATABOLISME DES AG : β-OXYDATION

EXEMPLE DE LA β-OXYDATION DU PALMITYL COA

Palmityl CoA • Molécule à 16 carbones soit 2n = 16

� « 2n » car la β-oxydation fonctionne par unités dicarbonées

Réaction

• 1er clivage : formation d’une molécule à 2n = 14 carbones � Libération d’un acétylCoA

• Éliminations successives d’unités dicarbonées � Transformation totale : obtention finale de 8

molécules d’acétylCoA ��� � Formule : CH3-CO~SCoA �

� Soit 7 tours de spire �

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CATABOLISME DES AG : β-OXYDATION

ETAPES DE LIBERATION D’UN ACETYL COA = 1 TOUR DE SP IRE

① Formation d’une double liaison

par déshydrogénation ���

Enzyme • Acyl CoAdéshydrogénase • Coenzyme : FAD ���

Réaction

• Déshydrogénation de l’acylCoA • Formation de déhydroacyl CoA

� Double liaison en configuration trans �� � Avec départ de 2 hydrogènes

• Formation de FADH 2

② Fixation d’une molécule d’eau sur la double liaison

�� �

Enzyme • Déhydroacyl CoA hydratase

Réaction • Composé hydroxylé formé : le β-hydroxyacyl CoA

③ Formation d’une fonction cétonique

��� par déshydrogénation

��

Enzyme • Hydroxyacyl CoA déshydrogénase � • Coenzyme : NAD+��

Réaction • Déshydrogénation de l’alcool en cétone • Formation du β-cétoacyl CoA • Formation de NADH,H +

④ Coupure du composé dicarboné ���

Enzyme • β-cétothiolase

Réaction

• Rupture thiolytique du β-cétoacyl CoA • Libération d’acétyl CoA

• Formation d’un acyl CoA � Avec 2 carbones en moins par rapport à l’acyl de départ � Fixation d’une molécule de CoASH au point de rupture

• À partir d’un acyl CoA à 2n = 16 carbones, il se forme un nouvel acyl CoA à 2n = 14C et 1 acétyl CoA

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CATABOLISME DES AG : β-OXYDATION

SCHEMA D’UN TOUR DE SPIRE

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CATABOLISME DES AG : β-OXYDATION

LES 2 DEVENIRS DE L’ACÉTYL-COA

1. Dans la mitochondrie

• Acétyl-CoA oxydé dans la mitochondrie par le cycle de Krebs ��� et la phosphorylation oxydative = chaine respiratoire ��

2. Sortie de la mitochondrie

• L’acétyl CoA ne peut pas diffuser librement entre la mitochondrie et le cytoplasme � � Combinaison temporaire avec l’acide oxaloacétique� : formation d’acide citrique ��

• Le changement de compartiment cellulaire sert de point de régulation entre l’anabolisme et la β-oxydation � Adaptation aux besoins tissulaires des organismes

CATABOLISME DES AG : β-OXYDATION

BILAN ÉNERGÉTIQUE

Pour un acide gras à 2n carbones

• Totalement oxydé dans la mitochondrie

Libération d’un acétyl CoA

• Perte de 2 carbones

• Par oxydation dans le cycle de Krebs : 10 ATP � produits

• Par réoxydation au niveau de la chaine mitochondriale de transfert d’électrons : � D’un FADH2 en FAD : 1,5 ATP � produits � D’un NADH,H+ en NAD+ : 2,5 ATP � produits

Production totale d’ATP

• L’oxydation d’un acide gras à 2n carbones à n acétyl CoA produit : � 10n molécules d’ATP � (n-1) molécules de FADH 2 et de NADH,H += 4 (n-1) molécules d’ATP

• La fixation du 1er coenzyme A consomme 2 liaisons riches en énergie = équivalent de 2 ATP � Rupture d’1 ATP en AMP + PPi

� PPi = pyrophosphate : clivage en 2 phosphates inorganiques par une pyrophosphatase

• Total en ATP : [4 (n-1) + 10 n – 2] ATP � = 14n – 6 ATP � � Exemple de l’acide palmitique : 106 molécules d’ATP générées �

Comparaison avec le glucose

• Un acide gras à 6 carbones génère 36 molécules d’ATP��

• L’oxydation complète du glucose à 6C génère 30 à 32 ATP � selon la navette utilisée � Pour le même nombre de carbones, un acide gras est plus énergétique que le

glucose ��

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ANABOLISME DES ACIDES GRAS SYNTHÈSE DES ACIDES GRAS : LIPOGENÈSE

Système hautement actif

• Qui ne peut pas être considéré comme étant simplement l’inversion de l’oxydation se produisant à l’intérieur des mitochondries

Localisation tissulaire

• Le tissu adipeux ���

• Le foie ���

• La glande mammaire ���

Compartiment • Dans le cytoplasme �

Un complexe multienzymatique

• Auquel sont couplés en permanence des dérivés d’acyl CoA

Eléments nécessaires

• Des ions bicarbonates (HCO3-) : donneurs de CO2

• De la biotine = coenzyme • De l’ ATP : différence majeure avec le catabolisme

2 Précurseurs

• Acétyl CoA �� : point de départ de la synthèse des acides gras �

• NADPH+H+�� = coenzyme

� Essentiellement généré lors de la dégradation cytosolique du glucose par la voie des pentoses phosphates �

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ANABOLISME DES AG : LIPOGENESE ACÉTYL COA : PRECURSEUR DES AG

Issu de la dégradation des glucides

Décarboxylation oxydative

du pyruvate ���

• Dans la mitochondrie ���

• Décarboxylation oxydative de l’acide pyruvique en acétyl CoA ��� par la pyruvate déshydrogénase ��� � Coenzyme : NAD+

�� � Libération d’un CO2 � Fixation d’un Coenzyme A

Issu de la dégradation acides gras

Compartimentation cellulaire

• Dégradation des AG dans la mitochondrie

• Or la synthèse des AG est cytosolique � Nécessité de faire sortir l’acétyl CoA de la mitochondrie

Formation d’acide citrique

• Car l’acétyl CoA ne peut pas sortir librement de la mitochondrie � � Moyen de régulation

• Condensation de l’acétyl CoA avec l’acide oxaloacétique par la citrate synthase � Formation d’acide citrique dans la mitochondrie � Libération de CoASH

• Sortie de l’acide citrique � de la mitochondrie dans le cytoplasme � � Reformation d’acétyl CoA �� et d’acide oxaloacétique ��

� Catalysée par la citrate lyase � Fixation d’une molécule de CoASH �

� Consommation d’énergie : 1 ATP �� transformé en ADP + Pi

Schéma de la sortie de l’acétyl CoA

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ANABOLISME DES AG : LIPOGENESE PROTÉINE TRANSPORTEUSE D’ACYL : ACP

ACP • Nom anglais : Acyl Carrier Protein

• Protéine combinée avec des radicaux acyl

Structure

• Chaine polypeptidique de 77 acides aminés � Sur laquelle est fixé un groupement

phosphopantéthéine-SH = chaîne carbonée linéaire qui se termine par un groupement –SH réactif

Rôle • Elle joue le rôle du coenzyme A présent dans le catabolisme des acides gras �

� L’ACP peut être considérée comme un « macro CoA » �

Composition du coenzyme A

• Une adénine �� et un ribose � avec un phosphate en 3’ �� = adénosine 3’P �

• Un phosphate �� en 5’

• Un groupement phosphopantéthéine-SH ��

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ANABOLISME DES AG : LIPOGENESE COMPLEXE DE SYNTHÈSE DES ACIDES GRAS : L’ACIDE GRAS SYNTHASE

Polypeptide • Possédant 7 activités enzymatiques

Chez l’Homme • Ce système de synthase est un complexe multienzymatique qui ne peut pas être subdivisé

en constituants élémentaires sans perdre son activité

Système hautement

efficace

• Agrégation de toutes les enzymes d’une voie au sein d’unités fonctionnelles multienzymatiques � Augmentation de l’efficacité car toutes les enzymes sont présentes au même endroit

• Synthèse des enzymes coordonnée : car toutes les protéines sont codées par un gène unique� sous le contrôle d’un seul promoteur

Structure

• C’est un dimère��� = composé de 2 monomères � Seul le dimère est actif �

• Chaque monomère contient les 7 activités enzymatiques � et une ACP �

• Activité β-cétoacyl synthase = une des 7 activités enzymatiques � Possède une cystéine avec un groupement –SH réactif

• Les 2 monomères sont en disposition « tête bêche » : � A proximité du groupement phosphopantéthéine –SH de chaque ACP se trouve un

autre groupement thiol -SH du résidu cystéine de la cétoacyl synthétase � de l’autre monomère ��

2 unités différentes

• Séparation fonctionnelle �� : demi-monomère en interaction avec le

demi-monomère complémentaire � Synthèse simultanée de 2 chaines acylées �

• Séparation structurale ��: correspond à chaque monomère

Schéma

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ANABOLISME DES AG : LIPOGENESE PRODUCTION DE MALONYL COA

Étape initiale �

• Étape limitante � de la synthèse des acides gras ��

• Étape de régulation de la lipogenèse ��

Réaction

• Carboxylation de l’acétyl CoA en malonyl CoA ��, de formule : HOOC - CH2 - CO - S~CoA

� Utilisation d’ions bicarbonates � = source de CO2 � Consommation d’une molécule d’ATP ��, hydrolysée en ADP + Pi

Acétyl CoA carboxylase

��

• Coenzyme : la biotine ���

• Enzyme avec un nombre variable de sous-unités identiques � Chaque sous-unité comprend entre autres un site de régulation allostérique

ANABOLISME DES AG : LIPOGENESE ① COMBINAISONS AVEC LES GROUPEMENTS -SH RÉACTIFS

Combinaison de l’Acétyl CoA

sur un monomère

• Combinaison d’une molécule amorce d’acétyl CoA avec le groupement –SH de la cystéine � sur un monomère : � Formation d’une liaison riche en énergie � Libération du coenzyme A

• Réaction catalysée par l’acétyl transacylase = l’une des 7 activités enzymatiques de l’acide gras synthase

Combinaison du Malonyl CoA en parallèle

sur l’autre monomère

• Combinaison du malonyl CoA avec le groupement –SH adjacent du groupement phosphopantéthéine de l’ACP sur l’autre monomère � Fixation du malonyl CoA � Libération du coenzyme A

• Réaction catalysée par la malonyl transacylase = l’une des 7 activités enzymatiques de l’acide gras synthase

Produit(s) formé(s) • Acétyl-malonyl-enzyme

� Acétyl forme par la suite de l’acyl = acyl-malonyl-enzyme

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ANABOLISME DES AG : LIPOGENESE ETAPES ② A ⑤

② Condensation de l’acétyl et du

malonyl

Enzyme • Par la β-cétoacyl synthase

� Qui porte le résidu Cys �

Réaction

• Condensation des groupements acétyl et malonyl � � Départ de CO2 ��

� CO2 n’a été fixé que pour activer la réaction � Perte du résidu Cys = libération de deux bras

• Formation du β-cétoacyl enzyme

③ Réduction de la cétone en alcool

Enzyme • Par la β-cétoacyl réductase

� Enzyme à NADPH, H+ �� : donne du NADP+ � Pouvoir réducteur nécessaire à la synthèse des acides gras

Réaction

• Réduction de la fonction cétonique du β-cétoacyl enzyme en hydroxyle sur le bras portant le groupement phosphopantéthéine � Formation de β-hydroxyacyl enzyme

� « Enzyme » dans le nom car la molécule est fixée à l’enzyme � Sur l’autre bras : il ne se passe rien sur la cystéine qui reste libre

④ Départ d’eau et création d’une

double liaison trans

Enzyme • Par une déshydratase

Réaction

• Départ d’une molécule d’eau � Apparition d’une double liaison avec une isomérie trans entre le

carbone alpha et le carbone béta � Formation de β-déhydroacyl enzyme � Sur l’autre bras : cystéine toujours libre

⑤ Saturation de la double liaison

Enzyme • Par la β-déhydroacyl réductase

� Enzyme à NADPH,H+ : donne du NADP

Réaction • Saturation de la double liaison � Sur l’autre bras : cystéine toujours libre

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ANABOLISME DES AG : LIPOGENESE ETAPES ⑥ ET ⑦

⑥ Incorporation d’un nouveau malonyl

• Combinaison d’une nouvelle molécule de malonyl CoA avec le -SH du groupement phosphopantéthéine � Déplacement du résidu acyl saturé sur le groupement -SH de la cystéine libre � Nombre pair de C pour la majorité des AG car rajout d’un résidu dicarboné

Répétition(s) de la

séquence ② à ⑥

• A chaque répétition de la séquence : incorporation d’un résidu malonyl � Séquence répétée x fois

• Exemple de la formation de l’acide palmitique = AG saturé à 16C � Répétition 6 autres fois � Formation d’un acyl saturé à 16 carbones = palmityl

⑦ Libération de l’acyl du complexe enzymatique

• Par la thioestérase

• Exemple de l’acide palmitique : � Libération de l’acide palmitique à 16 carbones � Consommation d’une molécule d’eau

ANABOLISME DES AG : LIPOGENESE SCHÉMA DES 7 ÉTAPES DE LA LIPOGENÈSE

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ANABOLISME DES AG : LIPOGENÈSE MÉCANISMES DE RÉGULATION DE L’ACÉTYL COA CARBOXYLAS E

① Régulation allostérique �

= à court terme

Activation

• Passage d’un dimère inactif à un polymère actif �

• Par le Citrate ��� � Augmentation de la concentration de

citrate quand l’état de nutrition est bon = indicateur d’apport abondant d’acétyl CoA

Inhibition

• Par les molécules d’acyl CoA = AG à longues chaines � Rétroinhibition métabolique classique

par un produit final de la biosynthèse

② Régulation hormonale �

= à long terme

Activation • Par l’insuline �

Inhibition • Par le glucagon

• Par l’adrénaline �

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ANNALES CLASSEES CORRIGEES

Items modifiés pour correspondre au programme du concours de cette année. [ ] = notion non traitée dans ce chapitre et corrigée sur la base du cours de l’année précédente.

2018 Question n° 53 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ? A. Les acides gras sont oxydés uniquement dans le tissu adipeux. B. L'insuline active la lipolyse. C. L'acide gras thiokinase est localisée dans la matrice mitochondriale. D. L'acyl CoA déshydrogénase a comme coenzyme le NAD+. E. La bêta oxydation totale de l'acide palmitique génère 8 molécules d'acétyl CoA. Question n° 54 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ? A. Le point de départ de la synthèse des acides gras est l'acétyl CoA. B. La dégradation des glucides en acide pyruvique est suivie d'une décarboxylation oxydative de l'acide pyruvique, réaction catalysée par la pyruvate déshydrogénase mitochondriale et conduisant à l'acétyl CoA. C. La citrate lyase permet de former une molécule d'acide oxaloacétique et une molécule d'acétyl CoA à partir d'une molécule d'acide citrique et une molécule de CoA-SH dans le cytoplasme, en consommant une molécule d'ATP. D. L'acétyl CoA carboxylase catalyse l'étape initiale et limitante de la synthèse des acides gras. E. La bêta cétoacyl réductase a pour coenzyme le NADPH + H+.

2017 Question n° 52 : Parmi les propositions suivantes, indiquer la ou les bonne(s) réponse(s) ? A. L'oxydation des acides gras a lieu dans la mitochondrie et implique un complexe multienzymatique. B. L'activation des acides gras avant leur dégradation complète par la beta-oxydation est la seule étape qui requiert de l'énergie. C. Dans la beta-oxydation des acides gras, des molécules à 2 carbones sont libérées de façon répétée à partir de l'extrémité méthylique. D. Dans la beta-oxydation des acides gras, chaque libération d'acétyl CoA comprend dans l'ordre : la formation d'une double liaison, la formation d'une fonction cétonique, la fixation d'une molécule d'eau et la coupure du composé dicarboné. E. Dans la beta-oxydation des acides gras, chaque perte de composé dicarboné donne naissance à 14 molécules d'ATP.

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Question n° 53 Parmi les propositions suivantes, indiquer la ou les bonne(s) réponse(s) ? A. La biosynthèse des acides gras nécessite de l'acétyl CoA et du NADH, H+. B. Le complexe de l'acide gras synthase est un dimère qui produit 2 chaines acylées simultanément. C. Dans le complexe de l'acide gras synthase, l'unité fonctionnelle est différente de l'unité structurale. D. L'acétyl transacylase permet la combinaison d'un molécule amorce d'acétyl CoA avec le groupement SH de la cystéine du domaine à activité cétoacyl synthase. E. L'acétyl CoA carboxylase est inhibée par le citrate.

2016

Question n° 52 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exactes) ? A. Les acides gras sont oxydés seulement dans le tissu adipeux.

B. L'adrénaline et l'insuline induisent la lipolyse.

C. C'est l'équivalent de 2 molécules d'ATP qui est hydrolysé lors de l'activation des acides gras par la thiokinase spécifique.

D. Les acides gras pénètrent dans la mitochondrie sous forme d'acylcarnitine. E. Lors de la béta-oxydation du palmityl, des molécules à 3 carbones sont libérées à partir de

l'extrémité carboxylique. Question n° 53 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ? A. L'acétyl CoA formé durant l'oxydation des acides gras peut être oxydé dans la mitochondrie

par le cycle de Krebs et la chaine respiratoire ou sortir de la mitochondrie après combinaison temporaire avec l'acide oxaloacétique.

B. L'oxydation complète d'un acide gras à 6 carbones donne naissance à 4 à 6 molécules d'ATP de plus que le glucose.

C. La carboxylation de l'acétyl CoA en malonyl CoA en présence de biotine, de bicarbonates, d'ATP et d'acétyl CoA carboxylase est l'étape initiale et limitante de la biosynthèse des acides gras.

D. Dans la biosynthèse des acides gras, la protéine transporteuse d'acyl joue le rôle du CoA dans le catabolisme des acides gras.

E. Le CoA est composé d'adénine, de ribose, de phosphates et d'un groupement phosphopantéthéine.

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2015 Question n° 52 : Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ? A. L'oxydation des acides gras se fait dans le cytoplasme et génère de l'ATP. B. Les acides gras diffusent librement entre cytoplasme et mitochondrie. C. Dans la béta oxydation, des molécules à 2 C sont libérées des molécules d'acyl-CoA à partir

de l'extrémité carboxylique. D. L'acyl CoA déshydrogénase est une enzyme à FAD. E. L'hydroxylacyl CoA déshydrogénase est une enzyme à NAD+. Question n° 53 : Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ? A. L'oxydation complète d'un acide gras à 2n C donne naissance à 14n-4 molécules d'ATP. B. La synthèse des acides gras se fait dans le tissu adipeux, le foie et la glande mammaire. C. La citrate lyase consomme un ATP. D. La béta cétoacyl réductase est une enzyme à NADPH. E. L'acétyl CoA carboxylase est activée par le citrate et l'insuline.

2014 Question n°50 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ?

A. L’adrénaline inhibe la lipolyse. B. L’oxydation des acides gras utilise le NAD+ et le FAD comme coenzyme. C. L’acide gras thiokinase catalyse la fixation du coenzyme A par une liaison thioester sur le

carboxyle de l’acide gras au niveau de la membrane interne de la mitochondrie. D. Durant l’activation des acides gras avant oxydation, c’est l’équivalent de 2 ATP qui est

hydrolysé par acides gras. E. La carnitine fixe le β-hydroxyacyl CoA.

Question n°51 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ?

A. L’acétyl CoA peut être oxydé dans la mitochondrie par le cycle de Krebs. B. L’acétyl CoA peut sortir librement de la mitochondrie. C. A même nombre de carbone, les sucres sont plus énergétiques (production d’ATP) que les

acides gras. D. L’acétyl CoA carboxylase est l’enzyme clé de la régulation de la synthèse des acides gras. E. La β-cétoacyl synthase catalyse la condensation de l’acétyl et du malonyl avec départ

d’une molécule d’eau.

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Question n°52 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ?

A. La pyruvate déshydrogénase catalyse la décarboxylation oxydative du pyruvate en acétyl CoA.

B. La pyruvate déshydrogénase est une enzyme à NAD+. C. La pyruvate déshydrogénase agit dans la mitochondrie. D. L’acétyl CoA est le précurseur de la synthèse des acides gras. Il provient de la

dégradation des acides gras et de la dégradation des glucides en acide pyruvique. E. La synthèse des acides gras est cytosolique.

2013 50. Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ?

A- Dégradation et synthèse des acides gras sont des processus qui sont globalement l’inverse l’un de l’autre avec toutefois des spécificités.

B- La liaison thioester de l’acétyl-CoA est particulièrement riche en énergie. On dit que le CoA, à travers cette liaison riche en énergie, active l’acide gras.

C- Les acides gras pénètrent librement dans la mitochondrie. D- Les étapes de chaque libération d’acétyl-CoA sont dans l’ordre : formation d’une double

liaison par déshydrogénation, formation d’une fonction cétonique par déshydrogénation, fixation d’une molécule d’eau puis coupure du composé dicarboné.

E- L’acide palmitique est transformé dans l’hélice de Lynen en 7 acétyl-CoA au cours de 8 tours de spire.

51. Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ?

A- La synthèse des acides gras se fait uniquement dans le tissu adipeux. B- La pyruvate déshydrogénase permet la décarboxylation oxydative du pyruvate en acétyl-

CoA. Cette réaction est cytosolique, libérant l’acétyl-CoA dans le cytoplasme qui peut ainsi participer à la synthèse des acides gras.

C- L’acétyl-CoA carboxylase a comme coenzyme la biotine. Elle est régulée lors de la synthèse des acides gras de façon allostérique et hormonale : le citrate et l’adrénaline l’activent.

D- Le coenzyme A est composé, entre autre, d’adénosine 3’ phosphate. E- Dans le monomère du complexe de l’acide gras synthétase, c’est la malonyl transacylase

qui contient le groupement thiol d’un résidu cystéine qui fait face au groupement phosphopantéthéine de l’autre monomère.

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2012 Question n°49 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ?

A. La bêta-oxydation des acides gras a lieu dans la mitochondrie. B. L'acyl CoA déshydrogénase est une enzyme à NAD formant un composé contenant une

double liaison à isomérie trans. C. L'hydroxyacyl CoA déshydrogénase catalyse la formation d'une fonction cétonique par

déshydrogénation avec comme coenzyme le NADP. D. L'acétyl CoA formé pendant la bêta-oxydation des acides gras peut être oxydé par le cycle

de Krebs et la chaîne respiratoire dans la mitochondrie. E. Le bilan énergétique de la bêta-oxydation complète d'un acide gras à 2n carbones dans la

mitochondrie est de 4(n- 1) + 10n. Question n°50 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ?

A. La synthèse des acides gras se fait dans le tissu adipeux, le foie et la glande mammaire. B. Une des sources principales de l'acétyl CoA pour la synthèse des acides gras est la

décarboxylation oxydative du pyruvate en acétyl CoA, réaction cytoplasmique catalysée par la pyruvate déshydrogénase, enzyme à NAD.

C. L'acide citrique reforme de l'acétyl CoA, après qu'il soit sorti de la mitochondrie, sous l'action de la citrate lyase avec consommation d'ATP et formation d'acide pyruvique.

D. Le NADPH utilisé dans la synthèse des acides gras provient essentiellement de la dégradation du glucose par la voie des pentoses.

E. L'acétyl CoA carboxylase forme du malonyl CoA en présence d'ATP. Question n°51 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ?

A. Les enzymes de la synthèse des acides gras sont, chez l'homme, codées par des gènes différents.

B. Le CoA est formé d'adénine, de ribose 3'P, de P et d'un groupement phosphopantéthéine. C. La protéine transporteuse d'acyl (ACP) peut être considérée comme un « macro CoA ». D. Le complexe de l'acide gras synthase est un dimère. Chaque monomère contient les 7

activités enzymatiques et un ACP. A proximité de chaque ACP se trouve, sur le même monomère, un résidu cystéine de la cétoacyl synthase.

E. Chaque monomère de ce complexe est actif, mais l'association en dimère potentialise la synthèse des acides gras.

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2011 Question n°49 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ?

A. La lipolyse est inhibée par l'insuline. B. La beta-oxydation des acides gras a lieu dans de nombreux tissus, en particulier le tissu

adipeux, le foie, le poumon, le rein et le cœur. C. Les acides gras doivent être activés avant d'être catabolisés, processus nécessitant

l'équivalent de 2 ATP. D. L'acide gras thiokinase fixe le CoA par une liaison thioester sur le carboxyle de l'acide

gras au niveau de la membrane externe de la mitochondrie. E. La carnitine est indispensable pour faire pénétrer les acides gras dans la mitochondrie.

Question n°50 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ?

A. La bêta-oxydation complète de l'acide palmitique libère 7 molécules de CH3-CO-SCoA. B. Les étapes de chaque libération d'acétyl-CoA sont dans l'ordre : formation d'une double

liaison par fixation d'une molécule d'eau, déshydrogénation, formation d'une fonction cétonique, coupure du composé dicarboné.

C. Les coenzymes de la bêta-oxydation sont le FAD et le NADPH. D. La bêta-oxydation complète de l'acide palmitique donne naissance à 106 molécules

d'ATP. E. La bêta-oxydation complète d'un acide gras saturé à 6 C donne naissance à 36 molécules

d'ATP, soit moins que le glucose. Question n°51 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exacte(s) ?

A. L'acétyl CoA formé lors de la bêta-oxydation sort de la mitochondrie sous forme d'acide pyruvique.

B. La production de malonyl CoA est l'étape initiale et limitante de la synthèse des acides gras.

C. L’acétyl CoA carboxylase a comme coenzyme la biotine. D. Le complexe de l'acide gras synthase est un dimère avec une séparation fonctionnelle

différente de la séparation structurale. E. Le citrate active l'acétyl CoA carboxylase par régulation allostérique avec passage d'un

dimère inactif à un polymère actif.

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2010 Question n°43 Parmi les propositions suivantes concernant la dégradation des acides gras, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. La lipolyse est la libération des acides gras à partir des glycérides B. La lipolyse est activée par l'insuline et inhibée par l'adrénaline et le glucagon C. La dégradation oxydative des acides gras (β-oxydation) a lieu dans la mitochondrie sous

le contrôle d'enzymes à NAD+ ou FAD et génère des ATP D. Avant d'être catabolisé, l'acide gras doit être activé en acyl-CoA dans un processus

utilisant l'équivalent énergétique de 2 ATP E. Le transport de l'acyl-CoA dans la mitochondrie fait intervenir un acide alcool azoté : la

carnitine Question n°44 Parmi les propositions suivantes concernant la β-oxydation, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. Les acyl-CoA sont dégradés par libération successive d'unités à 2 C sous forme d'acétyl-CoA

B. Chaque libération d'un acétyl-CoA nécessite 4 étapes (déshydrogénation / hydratation/ déshydrogénation / coupure thiolytique) et génère 1 FADH2 et 1 NADH, H+

C. L'oxydation complète de l'acide stéarique nécessite 9 cycles de déshydrogénation / hydratation/ déshydrogénation /coupure thiolytique et génère 9 acétyl-CoA, 9 FADH2 et 9 NADH, H+

D. L'oxydation complète d'un acide gras saturé court à 6 carbones donnerait naissance à 36 molécules d'ATP, soit plus que le glucose à nombre égal de carbones

E. L'oxydation d'un acide gras se fait dans la mitochondrie Question n°45 Parmi les propositions suivantes concernant la biosynthèse des acides gras, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. Elle a lieu dans la mitochondrie B. Les acides gras sont à la fois oxydés en acétyl-CoA et synthétisés à partir de l'acétyl-CoA C. L'acétyl-CoA, point de départ de la synthèse des acides gras, provient de 2 sources

majeures : dégradation du glycérol et dégradation des glucides en pyruvate D. La synthèse est réalisée par un complexe multienzymatique : l'acide gras synthase E. Le complexe utilise du NAD+ et du FAD comme coenzymes

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Question n°46 Parmi les propositions suivantes concernant la biosynthèse des acides gras, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. Le complexe de l'acide gras synthase (AGS) possède 7 activités enzymatiques ; le produit final est de l'acide palmitique

B. Une seule chaîne acylée est synthétisée à la fois C. La régulation de la biosynthèse se fait sur l'étape initiale catalysée par l'acétyl-CoA

carboxylase D. A court terme, la régulation de l'acétyl-CoA carboxylase est allostérique : le citrate est

activateur, les acyl-CoA à longue chaîne sont inhibiteurs E. A court terme, la régulation de l'acétyl-CoA carboxylase est réalisée par action

hormonale

2009 Question n°40 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exactes ?

A. La dégradation des acides gras fournit de l'acétyl CoA servant à leur synthèse B. L'acétyl CoA est formé en grande partie dans le cytoplasme C. La voie des pentoses phosphates est une des sources principales de NADPH D. La synthèse de tous les enzymes du complexe de synthèse des acides gras est

coordonnée car ces enzymes sont codés par un gène unique E. La β-déhydroacyl réductase est une enzyme à NADPH qui réduit la double liaison à

isomérie trans formée par la déshydratase Question n°41 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exactes ?

A. Dans la β-oxydation, l'acyl CoA déshydrogénase génère une double liaison à conformation cis

B. Dans la β-oxydation, l'acyl CoA déshydrogénase catalyse une réduction d’une fonction cétone

C. La synthèse des acides gras utilise le NADPH comme coenzyme D. La synthèse des acides gras a lieu dans le cytoplasme E. La synthèse des acides gras requiert de la biotine

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Question n°42 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exactes ? Dans la β-oxydation des acides gras à nombre pair de carbones et saturés :

A. La chaîne carbonée est clivée entre les atomes 2 et 3 B. Une molécule de palmityl-CoA fournit 8 molécules d'acétyl CoA C. L'acyl CoA déshydrogénase est une enzyme à FAD D. L'hydroxyacyl CoA déshydrogénase intervient juste après la déhydroacyl

CoA hydratase E. Un acide gras à 2nC donne naissance en s'oxydant complètement à 14n-6 molécules

d'ATP Question n°43 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exactes ?

A. L'activation d'un acide gras avant sa β-oxydation consomme 1 molécule d'ATP B. La carnitine permet aux acides gras de pénétrer dans la mitochondrie C. L'acide gras thiokinase est localisée dans la membrane interne de la mitochondrie D. La carnitine est un acide aminé soufré E. L'acylcarnitine est la forme de passage de l'acide gras dans la mitochondrie

Question n°44 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est ou sont exactes ?

A. L'insuline inhibe la lipolyse B. Les acides gras sont oxydés uniquement dans le tissu adipeux C. L'oxydation des acides gras a lieu dans le cytoplasme D. L'acétyl CoA sort librement de la mitochondrie E. Les étapes de l'oxydation des acides gras sont dans l’ordre : déshydrogénation,

hydratation, déshydrogénation et rupture thiolytique

2008 Question n°43 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. La synthèse des acides gras a lieu dans la mitochondrie. B. La synthèse des acides gras utilise du NAD comme coenzyme. C. La synthèse des acides gras a lieu dans le tissu adipeux, le foie et la glande mammaire. D. L’acétyl CoA est le point de départ de la synthèse des acides gras ; il provient de 2

sources majeures : la dégradation des acides gras et la dégradation des glucides en acide pyruvique

E. L’acétyl CoA se forme essentiellement dans le cytoplasme et doit donc rentrer dans la mitochondrie pour la synthèse des acides gras sous forme d’acide citrique.

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Question n°44 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. L’acétyl CoA carboxylase catalyse l’étape initiale et limitante de la synthèse des acides gras.

B. Le coenzyme de l’acétyl CoA carboxylase est le NADPH. C. L’acétyl CoA carboxylase est inhibée par le citrate et l’adrénaline. D. Le complexe de l’acide gras synthase est composé de deux fois 7 activités enzymatiques. E. Dans la synthèse des acides gras, la cétoacyl synthase catalyse la condensation de l’acétyl

et du malonyl avec départ d’un CO2 provenant de l’acétyl. Question n°45 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. Dans la synthèse des acides gras, le cycle de réactions : réduction de la cétone en alcool, départ d’eau et saturation de la double liaison, se déroule sur un composé lié de façon covalente avec les bras phosphopantéthéine de la protéine porteuse d’acyl (ACP).

B. Dans la synthèse des acides gras, après un premier cycle de réaction, une nouvelle molécule de malonyl CoA se combine avec le groupement SH de la cystéine de la cétoacyl synthétase.

C. L’adrénaline inhibe la lipolyse. D. L’activation d’un acide gras, nécessaire avant son catabolisme, consomme 3 molécules

d’ATP. E. L’acide gras thiokinase est située au niveau de la membrane mitochondriale interne.

Question n°46 Parmi les propositions suivantes concernant l’oxydation des acides gras, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. L’acyl CoA déshydrogénase, enzyme à FAD, catalyse la formation d’une double liaison à configuration cis.

B. L’hydroxyacyl CoA déshydrogénase, enzyme à FAD, catalyse la formation d’une fonction cétonique par déshydrogénation d’une fonction alcool.

C. La β-oxydation complète de l’acide palmitique conduit à 7 acétyl CoA. D. Un acide gras à 6 carbones donne naissance à 36 molécules d’ATP, soit plus que le

glucose qui a le même nombre de carbones. E. La dégradation des acides gras se fait seulement dans le tissu adipeux

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2007 Question n°36 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. La synthèse des acides gras a lieu dans la mitochondrie. B. La synthèse des acides gras utilise le NADPH comme coenzyme. C. L’acétyl CoA, point de départ de la synthèse des acides gras, se forme en grande partie

dans le cytoplasme et pénètre dans la mitochondrie sous forme d’acide citrique. D. Une des sources principales de NADPH provient de la dégradation du glucose par la voie

des pentoses phosphates. E. Dans le complexe multienzymatique de l’acide gras synthase, le groupement

phosphopantéthéine-SH de l’«acyl carrier protein» d’un monomère est à proximité d’un groupement thiol d’un résidu cystéine de la cétoacyl synthase du même monomère.

Question n°37 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. La majeure partie des acides gras synthétisés est du palmitate. B. L’acétyl CoA carboxylase est régulée à court terme de façon allostérique par le citrate qui

inhibe son activité enzymatique. C. L’activation allostérique de l’acétyl CoA carboxylase implique le passage de dimère

(inactif) à multimère (actif). D. La lipogénèse est régulée à long terme par l’insuline qui active l’acétyl CoA carboxylase. E. Au cours de la synthèse des acides gras, la réduction de la cétone en alcool précède le

départ d’eau et la saturation de la double liaison.

Question n°38 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. Les acides gras sont activés avant d’être catabolisés. B. Les acides gras pénètrent dans la mitochondrie sous forme de dérivés de la carnitine. C. La carnitine est un acide alcool azoté. D. L’acyl CoA déshydrogénase est une enzyme à FAD. E. L’hydroxyacyl CoA déshydrogénase est une enzyme à NAD.

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2006 Question n°38 Parmi les propositions suivantes concernant l’anabolisme des acides gras, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. L’acétyl CoA carboxylase est activée par le citrate B. L’acétyl CoA carboxylase est activée par le glucagon C. La β-cétoacyl synthétase est une enzyme à NADPH D. Le complexe de l’acide gras synthase est un dimère. Un des monomères contient 3

activités enzymatiques. L’autre monomère contient les 4 autres activités enzymatiques, dont la thioestérase

E. La voie des pentoses phosphates produit du NADPH dans la mitochondrie Question n°39 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. Le CoA se fixe par une liaison thioester sur le carboxyle de l’acide gras au niveau de la membrane interne de la mitochondrie. Cette étape requiert de l’énergie fournie par l’ATP.

B. Une molécule de palmityl CoA fournit 8 molécules d’acétyl CoA. C. A chaque étape de libération d’acétyl CoA, il y a formation d’une double liaison cis par

déshydrogénation. D. L’oxydation complète d’un acide gras à 12 carbones donne naissance à 78 ATP. E. La dégradation des acides gras fournit du NADPH, H+

2005

Question n°34 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. Le glucagon inhibe la lipolyse. B. L’oxydation des acides gras a lieu dans le cytoplasme. C. L’étape de l’acide gras thiokinase est la seule étape de la dégradation complète des acides

gras qui requiert de l’énergie équivalent à 2 molécules d’ATP. D. La carnitine est un acide aminé E. Le coenzyme A se fixe par une liaison thioester sur le méthyle de l’acide gras au niveau

de la membrane mitochondriale externe. Question n°37 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. La carboxylation d’un acétyl CoA en malonyl CoA consomme 2 ATP. B. La carboxylation d’un acétyl CoA utilise l’acétyl CoA carboxylase C. La pyruvate déshydrogénase fournit du NADPH, H+ D. La voie des pentoses phosphates est une source cytoplasmique de NADPH+ H+ E. La biotine est le coenzyme de l’acétyl transacylase

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Question n°38 Parmi les propositions suivantes, laquelle ou lesquelles est (sont) exacte(s) ?

A. L’ « acyl carrier protein » (ACP) est composée d’une chaîne de 77 acides aminés avec un groupement phosphopantéthéine et remplit un rôle identique à celui du CoA dans le système de l’acide gras syntase.

B. La guanine est un composant du coenzyme A. C. Le complexe de l’acide gras synthétase est un dimère, les monomères étant disposés « tête

bèche » et ayant chacun en propre une activité fonctionnelle. D. Dans le complexe de l’acide gras synthétase, 4 chaines acylées sont produites

simultanément. E. Dans la synthèse des acides gras, au départ, un radical acétyl se combine avec le

groupement SH de la cystéine de la cétoacyl synthase.

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CORRECTION

2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 53E

54ABCDE 52BE

53BCD 52CD

53ABCDE 52CDE

53BCDE 50BD 51AD

52ABCDE

50AB 51D

49AD 50ADE 51BC

2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005

49ABCDE 50D

51BCDE

43ACDE 44ABDE

45BD 46ACD

40ACDE 41CDE

42ABCDE 43BE 44AE

43CD 44AD 45A 46D

36BD 37ACDE

38ABCDE

38A 39BD

34C 37BD 38AE