Bonjour,
On sait que la consommation d'un excès de glucide fait grossir: les glucides sont donc transformés en lipides.
Mais ce qui reste mystérieux c'est le rapport entre glucides consommées et matières grasses produite. Par exemple est-ce que 100g de glucide font grossir de 20g ou ...?
La mise en réserve sous forme de graisses dépend des apports et de la consommation. Pour quantifier cela, il faut prendre en compte de nombreux paramètres en plus de la simple quantité de glucose ingérée ; le métabolisme de base de la personne (si la personne est sportive ou sédentaire), l'environnement (la température est un facteur important), l'absorption intestinale (même si elle est forte, il ne faut pas négliger qu'une part sert au microbiote, élément très variable d'un individu à l'autre), et le tableau clinique de la personne (sain, diabétique, syndrome métabolique). mais également le moment de la journée (si la personne a pratiqué une activité physique, et l'étendue de ses réserves de glycogène). Les glucides sont transformés en lipides par le foie dans une période qui suit un repas (phase post-prandiale) lorsque les réserves de glucide (sous forme de glycogène, très limitée) sont épuisées. A la suite d'un repas riche en glucides, l'élévation de la glycémie s'accompagne d'une sécrétion d'insuline, hormone hypoglycémiante : cette hormone donne le signale à des tissus de consommer plus de glucose (notamment les muscles et le tissu adipeux) comme substrat énergétique plutôt que les acides gras.
En fait, on peut déjà faciliter la mesure on injectant directement le glucose en IV plutôt que par ingestion. Ensuite, il suffit de voir comment la glycémie est stabilisée et d'observer les taux de HDL, LDL, VLDL et d'acides gras liés à l'albumine. Le VLDL et LDL sont deux indicateurs fiables de la production de produits liposolubles par le foie (acides gras estérifiés, cholestérol, triacylglycérols...). Sur base des différents paramètres sus-mentionnés, la valeur peut fortement varier d'un individu à l'autre. Ensuite, il y a fort à parier que la relation n'est pas linéaire, mais dépend de l'apport calorique et de l'intervalle de temps : une bonne partie du glucose va être utilisé et stocké, et une fois arrivé à saturation, l'utilisation du glucose pour des processus autres que la lipogenèse de novo va s’effondrer.
Finalement, le type de glucide considéré va également tout changer : le glucose est le plus étroitement régulé. Le fructose est mal régulé, il ne voit déjà pas sa concentration monitorée comme le glucose et est principalement pris en charge dans le foie, où une fructokinase le transforme quasi immédiatement en fructose-1-phosphate. Par une série de réactions, le fructose-1-phosphate est converti en fructose-1,6-biphosphate, et échappe donc la réaction de la PFK, qui converti le fructose-6-phosphate en fructose-1,6-biphosphate et est une enzyme clé dans la régulation de la glycolyse : ainsi, le fructose va échapper au contrôle et former de l'acétyl-CoA en excès, lequel sera utilisé comme substrat pour la lipogenèse et la formation de corps cétoniques : le fructose mène donc plus rapidement à la formation de lipides.
A l'heure actuelle, certaines études tendent à montrer que l'homme met mal en réserve les lipides formés de novo par le foie après une ingestion d'un repas trop riche en carbohydrates : il semble que ces lipides néoformés soient difficilement assimilés par l'organisme, et sont parfois stockés à de mauvais endroits, notamment dans le foie où ils peuvent aboutir à une stéatose hépatique.
https://www.nature.com/articles/1600744.pdf
Bonsoir,
Tout d'abord merci pour cette longue réponse détailée. Je suis chimiste et je conçois bien que de très nombreux facteurs entrent en jeu.
Ma question porte plus basiquement sur l'équation qui transforme le glucose (pour prendre un lipide parfaitement étudié) en matière grasse par exemple un triglycéride saturé genre stéarine. Etant donné la grande différence entre les hydrates de carbone et les acide gras à longue chaine il est clair qu'il faut apporter de l'énergie via une fraction du glucose pour produire dans cet exemple de la stéarine. J'aurais pu tout autant choisir un autre glycéride en oméga-6 ou oméga-3.
D'accord, je comprend votre question : vous voudriez modéliser l'équation de transformation de glucides en lipides et estimer la constante d'équilibre de cette réaction globale, ou avoir une estimation de la fraction qui est transformée. Si on transpose l'ensemble des réactions à ce simple modèle, il faut alors prendre des paramètres bien définis. D'une part, la consommation du glucose répond à un principe simple qui est l'action des loi des masses : si le produit formé par l'enzyme à partir de glucose est en surcharge, alors la réaction tend à ralentir ou aller dans le sens inverse. Les voies métaboliques sont souvent marquées par des réactions hautement exergoniques qui sont concomittantes : elles engagent l'intermédiaire transformée dans une voie métabolique, et ne peuvent plus revenir en arrière.
Je ne vais pas résoudre ce problème, mais je vais offrir les clés qui suffisent à y répondre. L'idée serait ici de fournir un environnement qui pousserait vers l'utilisation de glucose comme substrat énergétique et vers la formation d'acides gras. Cette situation est observée dans l'hépatocyte en période post-prandiale lors d'une saturation : le glucose est utilisé comme substrat énergétique et forme du pyruvate (deux molécules 3C) via la voie glycolytique. Ce pyruvate subit ensuite une décarboxylation oxydative en acétyl-CoA. L'acétyl-CoA poursuit généralement sa destinée dans la mitochondrie où il rentre dans le cycle de Krebs et réagit avec une molécule accepteur (oxaloacétate) pour former l'acide citrique. Toutefois, lorsque la cellule dispose déjà de suffisamment d'énergie, sa concentration d'ATP ralentit la cinétique de la réaction, et l'acétyl-CoA en excès rentre dans la voie de lipogenèse : il sert à la biosynthèse des acides gras. L'acétyl-CoA (2C) est transformé en unités 3C pour la synthèse d'acides gras (malonyl-CoA) : typiquement, la biosynthèse aboutit à la formation de palmitate, un acide gras saturé 18C.
L'acétyl-CoA est donc la "matière première" nécessaire à la biosynthèse des acides gras ; il est transformé en malonyl-CoA, ce dernier se liant à un acyl (un acétyl-CoA lui même comme amorce pour débuter la réaction, puis le restant de la chaine pour les étapes suivantes), et y reperd son carbone. Donc un acide gras 18 C sera formé avec 9 acétyl-CoA.
On sait qu'une mole de glucose donne 2 moles de pyruvates, lesquels donnent également 2 moles d'acétyl-CoA. On peut alors estimer l'équilibre de chaque réaction en prenant la valeur de son enthalpie standard, fixée dans un environnement de 25° avec une concentration de réactifs et de produits de 1 mol. Sur base de ces paramètres, on retrouve la constante d'équilibre dans les conditions fixées :
http://www.chembio.uoguelph.ca/educm...2/lecture2.htm
http://www4.ncsu.edu/~franzen/public...rgy_Apps_h.pdf
Le bilan net en conditions standard est une enthalpie libre (delta G) de -135.2 kJ/mol : le bilan est fortement exergonique, et mène vers la formation des produits (pyruvate). On obtient une constante d'équilibre d'environ 0.94. En estimant que la réaction de conversion du pyruvate en acétyl-CoA est quasiment complète, on peut alors suivre le même schéma pour la voie de biosynthèse.
Bonjour,
Encore merci pour cette longue réponse détaillé et documentée. Le problème est assurément complexe et cela explique qu'il n'en existe pas de solution simple.
Bonjour,
Un calcul théorique montre que100gr de glucose contiennent assez de carbone pour fournir 50 grammes de stéarine (une graisse saturée)
Comme il est difficile de trouver la réponse j'ai considéré uniquement les nombres d'atomes et laisse de côte les questions thermodynamique (énergie dégagée ou apport d'énergie necessaire pour faire les transformations.
20moles de glucose soit 3603gr donnent 2 moles de stéarine 1783gr il reste 6moles de CO2+10 moles de H2O+43 moles de O2
Ce calcul est basé sur le nombre de carbone. Mais il est clair que les 43 moles d'oxygène dans le corps humain oxyderont environ 7 moles de glucose ce qui ajoute 1300g Dans une plante qui produit de l'oxygène le problème ne se pose pas.
Finalement 272gr de glucose donneront 100 grammes de stéarine plus de l'eau et du gaz carbonique.
Dernière modification par ecolami ; 23/09/2020 à 12h32.
