– Hydratation d'une double liaison. – Déshydrogénation d'un groupe hydroxyle. – Fragmentation par attaque d'une molécule d'acétyl-CoA sur le carbone β. Réaction 1: première déshydrogénation Il consiste en la formation d'une double liaison entre le carbone α et le carbone β par élimination de deux atomes d'hydrogène. Elle est catalysée par une enzyme acyl-CoA déshydrogénase, qui forme une molécule de trans∆2-énoyl-S-CoA et une molécule de FAD+ (cofacteur). Réactions 2 et 3: hydratation et déshydrogénation L'hydratation est catalysée par l'énoyl-CoA hydratase, tandis que la déshydrogénation est médiée par la 3-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase, et cette dernière réaction dépend du cofacteur NAD+. Beta oxidation des acides gras insaturés c. L'hydratation du trans∆2-énoyl-S-CoA donne naissance au 3-hydroxyacyl-CoA, dont la déshydrogénation produit une molécule de 3-cétoacyl-CoA et de NADH + H. FADH2 et NADH produits dans les trois premières réactions d'oxydation bêta sont réoxydés par la chaîne de transport d'électrons, grâce à laquelle ils participent à la production d'ATP, 2 molécules pour chaque FADH2 et 3 molécules pour chaque NADH.
Ressources du sujet Cette carence est l'anomalie la plus fréquente du cycle de la bêta-oxydation. Les manifestations cliniques débutent, habituellement, après l'âge de 2 ou 3 mois et habituellement à la suite d'un jeûne (aussi court que 12 heures). Les patients ont des vomissements et une léthargie qui peut s'aggraver rapidement avec convulsions, coma et parfois le décès (qui peut également se présenter comme une mort subite du nourrisson). Beta oxydation des acides gras insaturés définition. Pendant les crises, le patient a une hypoglycémie, une hyperammoniémie, avec une cétonémie et une cétonurie étonnamment basses. Une acidose métabolique est souvent présente mais peut être tardive. Il s'agit de la 2e anomalie par ordre de fréquence de l'oxydation des acides gras. Il partage de nombreuses caractéristiques avec le déficit en acyl CoA déshydrogénase des acides gras à chaîne moyenne (MCADD), mais les patients peuvent aussi avoir une cardiomyopathie; une rhabdomyolyse, une élévation massive de la créatine kinase et une myoglobinurie lors des exercices musculaires; une neuropathie périphérique; et une fonction hépatique anormale.
Certaines de ces enzymes activent les acides gras lorsqu'ils sont transportés dans la matrice mitochondriale, car ils sont intégrés dans la membrane mitochondriale externe. Le processus d'activation se déroule en deux étapes, produisant d'abord un adénylate d'acyle à partir de l'acide gras activé avec de l'ATP, où une molécule de pyrophosphate (PPi) est libérée. Le groupe carboxyle activé par l'ATP est ensuite attaqué par le groupe thiol de la coenzyme A pour former l'acyl-CoA. La translocation de l'acyl-CoA à travers la membrane mitochondriale est réalisée par un système de transport connu sous le nom de navette carnitine. Beta oxidation des acides gras insaturés definition. – Bêta oxydation des acides gras saturés à nombre pair d'atomes de carbone La dégradation des acides gras est une voie cyclique, puisque la libération de chaque fragment de deux atomes de carbone est immédiatement suivie d'une autre, jusqu'à atteindre la longueur totale de la molécule. Les réactions qui participent à ce processus sont les suivantes: – Déshydrogénation.
Cette voie a été découverte en 1904 grâce aux expériences menées par l'Allemand Franz Knoop, qui consistaient à administrer à des rats expérimentaux des acides gras dont le groupe méthyle final avait été modifié par un groupe phényle. Knoop s'attendait à ce que les produits du catabolisme de ces acides gras «analogues» suivent des voies similaires à la voie d'oxydation des acides gras normaux (naturels non modifiés). Cependant, il a constaté qu'il existait des différences dans les produits obtenus en fonction du nombre d'atomes de carbone des acides gras. Bilan énergétique de la bêta-oxydation d'un acide gras saturé. Avec ces résultats, Knoop a proposé que la dégradation se produise en "étapes", commençant par une "attaque" sur le carbone β (celui en position 3 par rapport au groupe carboxyle terminal), libérant des fragments de deux atomes de carbone. Il a été montré plus tard que le processus nécessite de l'énergie sous forme d'ATP, qui est produit dans les mitochondries et que les fragments de deux atomes de carbone entrent dans le cycle de Krebs sous forme d'acétyl-CoA.
Les animaux contrôlent la mobilisation et, par conséquent, la dégradation des graisses grâce à des stimuli hormonaux, qui sont en même temps contrôlés par des molécules telles que l'AMPc, par exemple. Dans le foie, principal organe de dégradation des graisses, la concentration de malonyl-CoA est extrêmement importante pour la régulation de l'oxydation bêta; c'est le premier substrat impliqué dans la voie de biosynthèse des acides gras. Lorsque le malonyl-CoA s'accumule en grandes proportions, il favorise la biosynthèse des acides gras et inhibe le transporteur mitochondrial ou la navette acyl-carnitine. Lorsque sa concentration diminue, l'inhibition cesse et l'oxydation bêta est activée. Références Mathews, C., van Holde, K., et Ahern, K. (2000). Biochimie (3e éd. ). San Francisco, Californie: Pearson. Nelson, D. L. et Cox, M. M. (2009). Principes de Lehninger de biochimie. Éditions Omega (5e éd. Rawn, J. D. Bêta oxydation des acides gras: étapes, réactions, produits, régulation - Science - 2022. (1998). Biochimie. Burlington, Massachusetts: Éditeurs Neil Patterson. Schulz, H.
Le composé résultant de l'épimérisation est ensuite converti en succinyl-CoA par l'action de l'enzyme L-méthylmalonyl-CoA mutase, et cette molécule, ainsi que l'acétyl-CoA, entre dans le cycle de l'acide citrique. – Bêta oxydation des acides gras insaturés De nombreux lipides cellulaires ont des chaînes d'acides gras insaturés, c'est-à-dire qu'ils ont une ou plusieurs doubles liaisons entre leurs atomes de carbone. Troubles du cycle de la bêta-oxydation - Pédiatrie - Édition professionnelle du Manuel MSD. L'oxydation de ces acides gras est un peu différente de celle des acides gras saturés, puisque deux enzymes supplémentaires, l'énoyl-CoA isomérase et la 2, 4-diénoyl-CoA réductase, sont chargées d'éliminer ces insaturations afin que ces acides gras puissent être un substrat de l'enzyme énoyl-CoA hydratase. L'énoyl-CoA isomérase agit sur les acides gras monoinsaturés (avec une seule insaturation), tandis que l'enzyme 2, 4-diénoyl-CoA réductase réagit avec les acides gras polyinsaturés (avec deux insaturations ou plus). – Oxydation bêta extramitochondriale L'oxydation bêta des acides gras peut également se produire dans d'autres organites cytosoliques tels que peroxysomes, par exemple, à la différence que les électrons qui sont transférés au FAD+ ne sont pas délivrés à la chaîne respiratoire, mais directement à l'oxygène.
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