définition de L’oxydation bêta

l’oxydation bêta est un processus métabolique impliquant plusieurs étapes par lesquelles les molécules d’acides gras sont décomposées pour produire de l’énergie. Plus précisément, l’oxydation bêta consiste à décomposer les acides gras longs qui ont été convertis en chaînes acyl-CoA en chaînes acyl-CoA grasses progressivement plus petites. Cette réaction libère de l’acétyl-CoA, du FADH2 et du NADH, dont les trois entrent ensuite dans un autre processus métabolique appelé cycle de L’acide citrique ou cycle de Krebs, dans lequel L’ATP est produit pour être utilisé comme énergie., L’oxydation bêta se poursuit jusqu’à ce que deux molécules d’acétyl-CoA soient produites et que la chaîne acyl-CoA soit complètement décomposée. Dans les cellules eucaryotes, l’oxydation bêta a lieu dans les mitochondries, tandis que dans les cellules procaryotes, elle se produit dans le cytosol.

pour que l’oxydation bêta ait lieu, les acides gras doivent d’abord pénétrer dans la cellule à travers la membrane cellulaire, puis se lier à la coenzyme A (CoA), formant un acyl CoA gras et, dans le cas des cellules eucaryotes, pénétrer dans les mitochondries, où se produit l’oxydation bêta.

où se produit L’oxydation bêta?,

la Bêta oxydation se produit dans les mitochondries des cellules eucaryotes et dans le cytosol des cellules procaryotes. Cependant, avant que cela ne se produise, les acides gras doivent d’abord pénétrer dans la cellule et, dans le cas des cellules eucaryotes, les mitochondries. Dans les cas où les chaînes d’acides gras sont trop longues pour entrer dans les mitochondries, l’oxydation bêta peut également avoir lieu dans les peroxysomes.

Tout d’abord, les transporteurs de protéines d’acides gras permettent aux acides gras de traverser la membrane cellulaire et d’entrer dans le cytosol, car les chaînes d’acides gras chargées négativement ne peuvent pas la traverser autrement., Ensuite, l’enzyme gras acyl-CoA synthase (ou FACS) ajoute un groupe CoA à la chaîne d’acides gras, le convertissant en acyl-CoA.

selon la longueur, la chaîne acyl-CoA pénètre dans les mitochondries de l’une des deux manières suivantes:

1. Si la chaîne acyl-CoA est courte, elle peut diffuser librement à travers la membrane mitochondriale.
2. Si la chaîne acyl-CoA est longue, elle doit être transportée à travers la membrane par la navette carnitine., Pour cela, l’enzyme carnitine palmitoyltransférase 1 (CPT1)—liée à la membrane mitochondriale externe-convertit la chaîne acyl-CoA en une chaîne acylcarnitine, qui peut être transportée à travers la membrane mitochondriale par la carnitine translocase (CAT). Une fois à l’intérieur des mitochondries, CPT2—lié à la membrane mitochondriale interne—convertit l’acylcarnitine en acyl-CoA. À ce stade, l’acyl-CoA est à l’intérieur des mitochondries et peut maintenant subir une oxydation bêta.,

comme mentionné ci-dessus, si la chaîne acyl-CoA est trop longue pour être traitée dans les mitochondries, elle sera décomposée par oxydation bêta dans les peroxysomes. La recherche suggère que de très longues chaînes d’acyl-CoA sont décomposées jusqu’à ce qu’elles aient 8 carbones de long, après quoi elles sont transportées et entrent dans le cycle d’oxydation bêta dans les mitochondries. L’oxydation bêta dans les peroxysomes donne du H2O2 au lieu de FADH2 et de NADH, produisant ainsi de la chaleur.

étapes D’oxydation bêta

L’oxydation bêta se déroule en quatre étapes: déshydrogénation, hydratation, oxydation et thyolisie., Chaque étape est catalysée par une enzyme distincte.

brièvement, chaque cycle de ce processus commence par une chaîne acyl-CoA et se termine par un acétyl-CoA, un FADH2, un NADH et de l’eau, et la chaîne acyl-CoA devient plus courte de deux carbones. Le rendement énergétique total par cycle est de 17 molécules D’ATP (voir ci-dessous pour plus de détails sur la ventilation). Ce cycle est répété jusqu’à ce que deux molécules d’acétyl-CoA soient formées par opposition à un acyl-CoA et à un acétyl-CoA., Les quatre étapes de l’oxydation bêta sont décrites ci-dessous et peuvent être vues dans les liens vers les figures à la fin de chaque explication.

Déshydrogénation

Dans la première étape, les acyl-CoA est oxydé par l’enzyme acyl-CoA déshydrogénase. Une double liaison est formée entre les deuxième et troisième carbones (C2 et C3) de la chaîne acyl-CoA entrant dans le cycle d’oxydation bêta; le produit final de cette réaction est trans-Δ2-enoyl-CoA (trans-delta 2-enoyl CoA). Cette étape utilise FAD et produit FADH2, qui entrera dans le cycle de l’acide citrique et formera de l’ATP à utiliser comme énergie., (Notez dans la figure suivante que le nombre de carbone commence sur le côté droit: le carbone le plus à droite sous l’atome d’oxygène est C1, puis C2 sur la gauche formant une double liaison avec C3, et ainsi de suite.)

hydratation

dans la deuxième étape, la double liaison entre C2 et C3 du Trans-Δ2-énoyl-CoA est hydratée, formant le produit final l-β-hydroxyacyl CoA, qui présente un groupe hydroxyle (OH) en C2, à la place de la double liaison. Cette réaction est catalysée par une autre enzyme: l’énoyl CoA hydratase. Cette étape nécessite de l’eau.,

oxydation

dans la troisième étape, le groupe hydroxyle en C2 de la L-β-hydroxyacyl CoA est oxydé par NAD+ dans une réaction qui est catalysée par la 3-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase. Les produits finaux sont le β-cétoacyl CoA et le NADH + H. le NADH entrera dans le cycle de l’acide citrique et produira de l’ATP qui sera utilisé comme énergie.

Thiolyse

enfin, dans la quatrième étape, Le β-cétoacyl CoA est clivé par un groupe thiol (SH) d’une autre molécule de CoA (CoA-SH)., L’enzyme qui catalyse cette réaction est la β-cétothiolase. Le clivage a lieu entre C2 et C3; par conséquent, les produits finaux sont une molécule d’acétyl-CoA avec les deux premiers carbones originaux (C1 et C2), et une chaîne d’acyl-CoA deux carbones plus courte que la chaîne d’acyl-CoA originale qui est entrée dans le cycle d’oxydation bêta.

fin de L’oxydation bêta

dans le cas de chaînes acyl-CoA paires, l’oxydation bêta se termine après qu’une chaîne acyl-CoA à quatre carbones est décomposée en deux unités acétyl-CoA, chacune contenant deux atomes de carbone., Les molécules d’acétyl-CoA entrent dans le cycle de l’acide citrique pour produire de l’ATP.

dans le cas des chaînes acyl-CoA impaires, l’oxydation bêta s’ensuit de la même manière sauf pour la dernière étape: au lieu d’une chaîne acyl-CoA à quatre carbones décomposée en deux unités acétyl-CoA, une chaîne acyl-CoA à cinq carbones est décomposée en un propionyl-CoA à trois carbones et un acétyl-CoA à deux carbones. Une autre réaction chimique convertit alors le propionyl-CoA en succinyl-CoA (voir la figure ci-dessous), qui entre dans le cycle de l’acide citrique pour produire de l’ATP.,

rendement énergétique et produits finaux

chaque cycle d’oxydation bêta donne 1 FADH2, 1 NADH et 1 acétyl-CoA, ce qui en termes d’énergie équivaut à 17 molécules D’ATP:

cependant, le rendement théorique en ATP est supérieur au rendement réel en ATP. En réalité, l’équivalent d’environ 12 à 16 ATPs est produit dans chaque cycle d’oxydation bêta.,

outre le rendement énergétique, la chaîne grasse acyl-CoaA devient plus courte de deux carbones à chaque cycle. En outre, l’oxydation bêta produit de grandes quantités d’eau; ceci est bénéfique pour les organismes eucaryotes tels que les chameaux étant donné leur accès limité à l’eau potable.

Quiz

1. Que fait l’oxydation bêta?
A. décomposer les glucides.
B. décomposer les protéines.
C. décomposer les acides gras.
D. décomposer les acides gras et les protéines.
D. décomposer les glucides et les protéines.

2. Quel est l’ordre des étapes du cycle d’oxydation bêta?
A. déshydrogénation, hydratation, oxydation et thyolisis.
B. hydratation, déshydrogénation, oxydation et thyolisis.
C. déshydrogénation, oxydation, thyolisis et hydratation.
D. hydratation, déshydrogénation, thyolisis et oxydation

3. Quels produits finaux chaque cycle d’oxydation bêta donne-t-il?
A. Un acyl-CoA, un NADH, de l’eau et une chaîne acétyl-CoA deux carbones plus courte.
B. Un deux-carbone acyl-CoA, un NADH, l’eau et un autre acyl-CoA chaîne deux carbones plus courte.
C. Un acyl-CoA, un FADH2, un NADH, de l’eau et une chaîne acétyl-CoA deux carbones plus courte.
D. un acétyl-CoA, un FADH2, un NADH, de l’eau et une chaîne acyl-CoA deux carbones plus courte.