Anabolisme des Lipides et Lois de la Génétique de Mendel

Anabolisme lipidique

L'anabolisme lipidique se réalise par trois processus : la synthèse des acides gras, la synthèse du glycérol et la synthèse des triglycérides.

Synthèse des acides gras

Elle a lieu dans le cytosol à partir de l'acétyl-CoA. Ce dernier provient des processus cataboliques des glucides, de la β-oxydation et du catabolisme des acides aminés. L'acétyl-CoA sert d'initiateur. Le premier cycle commence par l'activation et le transfert de 3 carbones du malonyl-CoA. La jonction du malonyl-CoA et de l'acétyl-CoA donne une molécule à 4 carbones et libère du CO₂. Ensuite, deux hydrogénations se produisent avec une dépense de NADPH. Ce processus est catalysé par un complexe d'enzymes lié, appelé l'acide gras synthétase (SAG).

L'union répétée de molécules de malonyl-CoA permet d'ajouter 2 carbones à chaque fois jusqu'à obtenir la première chaîne de longueur paire. La biosynthèse des acides gras diffère de la β-oxydation par plusieurs points :

• Elle se fait dans le cytosol (au lieu de la mitochondrie).
• L'acide gras reste attaché au complexe SAG (et non au CoA).
• Les chaînes s'allongent par le malonyl-CoA (et non l'acétyl-CoA).
• Le transporteur d'hydrogène est le NADPH (au lieu du NADH ou FADH₂).

Synthèse du glycérol

Le glycérol (3C) doit être sous forme de glycérol-3-phosphate pour s'unir aux acides gras. Il est obtenu à partir du dihydroxyacétone-3-phosphate formé lors de la glycolyse ou du glycérol formé après l'hydrolyse des graisses.

Synthèse des triglycérides

Elle requiert du glycérol-3-phosphate et de l'acyl-CoA (obtenu à partir d'acides gras synthétisés et de coenzyme A). Des liaisons ester se forment avec un monoacylglycérol, puis un diacylglycérol et enfin un triacylglycérol dans le réticulum endoplasmique. Cela se produit dans toutes les cellules, surtout chez les animaux dans le foie et le tissu adipeux (stockage).

Anabolisme des acides aminés

Nous avons 10 acides aminés que nous ne pouvons pas synthétiser (acides aminés essentiels) et d'autres que nous pouvons produire (non essentiels). Certains microorganismes synthétisent tous les acides aminés, tandis que d'autres ont perdu cette capacité au cours de l'évolution.

Ils sont fabriqués à partir d'acides organiques (3 à 5 carbones). Le groupe amino est ajouté par transamination (à partir d'autres acides aminés) ou à partir d'ions ammonium libres (désamination). Certaines bactéries et cyanobactéries utilisent le N₂ comme source. Pour la synthèse, l'acide α-cétoglutarique du cycle de Krebs se combine au NH₄⁺ pour former l'acide glutamique, essentiel pour fournir des groupes amino à d'autres molécules.

Les bases de la génétique et les lois de Mendel

Mendel a démontré que certains caractères sont héréditaires et d'autres non (acquis durant la vie). L'environnement peut modifier les phénotypes (manifestation des caractères d'un organisme, dépendant du génotype et de l'environnement) et le génotype (ensemble de l'hérédité reçue des parents).

• Gène : segment d'ADN contenant l'information pour déterminer un facteur biologique héréditaire. Chez les virus, ce sont des segments d'ARN.
• Allèle : variétés que peut avoir un gène.

Première loi : Loi d'uniformité des hybrides de la F1

En croisant une race pure lisse avec une race ridée, on obtient une première génération filiale (F₁) uniforme de graines lisses.

Deuxième loi : Loi de la ségrégation des caractères

En croisant les plantes de la F₁, on obtient une F₂ avec des graines lisses (3/4) et ridées (1/4). On en déduit que le facteur déterminant est double (un de la mère, un du père). Dans la F₁, un seul s'exprime (dominant), l'autre est récessif. Le croisement produit des combinaisons LL, Ll, ll.

Mendel a ensuite étudié deux caractères : la forme et la couleur de la graine. En croisant des graines lisses jaunes (LLAA) avec des ridées vertes (llaa), la F₁ est lisse et jaune. La F₂ donne 16 combinaisons (315 lisses jaunes, 108 lisses vertes, 101 ridées jaunes, 32 ridées vertes).

Troisième loi : Loi de l'indépendance des caractères

Les facteurs déterminant un caractère s'héritent indépendamment des autres. Lors de la méiose, les zones homologues portent les mêmes gènes. Les segments différentiels du chromosome X et Y portent des gènes propres. L'hémophilie, le daltonisme et la cécité nocturne sont liés au segment différentiel de l'X, tandis que l'ichtyose est liée à l'Y.