Les acides gras sont une source d’énergie majeure et un composant clé des membranes cellulaires. Leur métabolisme implique deux voies opposées : la bêta-oxydation, qui les dégrade pour produire de l’énergie, et la lipogenèse, qui les construit pour le stockage.
Oxydation des Acides Gras (Bêta-Oxydation)
Activation
Les acides gras sont activés dans le cytoplasme par fixation au coenzyme A, formant de l’acyl-CoA gras. Cette réaction consomme de l’ATP. L’acyl-CoA gras est ensuite transporté dans les mitochondries via la navette carnitine.
Le Cycle de Bêta-Oxydation
Dans la matrice mitochondriale, l’acyl-CoA gras subit des cycles répétés de quatre réactions : oxydation par l’acyl-CoA déshydrogénase (produisant du FADH2), hydratation par l’énoyl-CoA hydratase, oxydation par la bêta-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase (produisant du NADH), et thiolyse par la thiolase (produisant de l’acétyl-CoA et un acyl-CoA gras raccourci).
Rendement Énergétique
Chaque cycle élimine deux atomes de carbone sous forme d’acétyl-CoA. Une molécule de palmitate à 16 carbones subit sept cycles, produisant 8 acétyl-CoA, 7 FADH2 et 7 NADH. L’acétyl-CoA entre ensuite dans le cycle de l’acide citrique pour une production d’énergie supplémentaire.
Synthèse des Acides Gras (Lipogenèse)
Navette Citrate
Lorsque l’énergie est abondante, l’excès d’acétyl-CoA dans les mitochondries est exporté vers le cytoplasme via la navette citrate. Le citrate est clivé par l’ATP-citrate lyase pour produire de l’acétyl-CoA et de l’oxaloacétate.
Formation du Malonyl-CoA
L’acétyl-CoA carboxylase convertit l’acétyl-CoA en malonyl-CoA, l’étape engagée de la synthèse des acides gras. Cette enzyme est activée par l’insuline et le citrate et inhibée par le palmitoyl-CoA.
Cycle d’Élongation
L’acide gras synthase, une grande enzyme multifonctionnelle, effectue un cycle répété de condensation, réduction, déshydratation et réduction. Chaque cycle ajoute deux atomes de carbone. Le processus nécessite du NADPH et produit du palmitate (16:0) comme produit principal.
Régulation
L’oxydation et la synthèse des acides gras sont régulées de manière réciproque. Lorsque l’énergie est faible, l’AMPK active l’oxydation et inhibe la synthèse. Lorsque l’énergie est abondante, l’insuline active la synthèse et inhibe l’oxydation.
