Biochimie 2ème année SNV, UMMTO
Mr LEFSIH [email protected]
LES LIPIDESLes lipides
saponifiables
Les acides gras
Les lipides simples
Les lipides
complexes
Les lipoïdes
Les isoprénides
Les icosanoïdes
1. Classification
2. Les lipides saponifiables 2.1. Définition
La plupart des familles de molécules du mondevivant sont définies par leurs structureschimiques, les lipides (du grec lipos, graisse) sontcaractérisés par une propriété physique : lasolubilité.
Les lipides sont des molécules organiquesinsolubles dans l’eau (lipos) et solubles dansles solvants organiques apolaires comme lebenzène et le chloroforme. A l’instar desglucides, tous les lipides contiennent ducarbone, de l’hydrogène et de l’oxygène(moins présent que dans les glucides).
2. Les lipides saponifiables 2.1. Les acides gras
Les acides gras sont des acides carboxyliques R-COOH
dont le radical R est une chaîne aliphatique de type
hydrocarbure de longueur variable qui donne à la
molécule son caractère hydrophobe (gras).
La grande majorité des acides gras naturels présentent les
caractères communs suivants :
monocarboxyliques
chaînes linéaires avec un nombre pair de carbones
saturés ou en partie insaturés avec un nombre de double
liaisons maximal de 6
2. Les lipides saponifiables
2.1. Les acides gras
2. Les lipides saponifiables 2.1.1 Les acides gras saturés
De formule générale CH3-(CH2)n-COOH,
chaque acide gras est constitué par une
chaîne hydrocarbonée, plus ou moins longue,
fortement apolaire et un groupement carboxyle
polaire.
Les plus abondants sont l’acide palmitique à
16C et l’acide stéarique à 18C.
Pour la numérotation des carbones on utilise
des chiffres ou l’alphabet grecque (cf. fig.01)
2. Les lipides saponifiables
2.1.1 Les acides gras saturés
Nomenclature
Exemple
Fig. 01
2. Les lipides saponifiables
2.1.1 Les acides gras saturés
2. Les lipides saponifiables
2.1.2 Les acides gras insaturés
Ils représentent plus de la moitié des acides
gras des plantes et des animaux, ils possèdent :
une double liaison : acides monoéniques ou monoinsaturés
ou plusieurs doubles liaisons : ils sont polyéniques ou
polyinsaturés
Deux numérotations coexistent, l'une systématique et
l'autre utilisée en diététique qui permet de regrouper
les acides gras insaturés en séries (ω3, ω6…).
2. Les lipides saponifiables
2.1.2 Les acides gras insaturés
La plupart des acides gras insaturés ont des longueurs de chaînes de 16 à 20 carbones. En règle générale :
la première, ou la seule, double liaison est établie entre les C9 et les C10
les doubles liaisons multiples ne sont pas conjuguées mais séparées par un groupe méthylène, ce qui les place, par exemple, en ∆9, ∆12, ∆15…
2. Les lipides saponifiables 2.1.2 Les acides gras insaturés
Acide n CP X énoïque
• n: chaine aliphatique nonramifiée
•CP : Configuration (cis ou trans) et Position des doubles liaisons
• X : nombre de carbones
• Mono, Di, tri : nombre de double liaisons
• én : chaine insatuée
Abbréviation Cn : x ∆a,b,c
• n : nombre de carbones
• x : nombre de double liaisons
• a, b, c : position des doubles liaisons
Mono
Di
tri
2. Les lipides saponifiables
2.1.2 Les acides gras insaturés
2.1. Les acides gras
2.1.3 propriétés physiques
Le point de fusion
L'état physique des acides gras en fonction de latempérature peut avoir des conséquences vitales pour lesorganismes vivants:
la longueur de la chaîne des acides gras saturés élève latempérature de fusion (passage à l'état liquide)
la méthylation diminue la température du point de fusion
l'insaturation diminue la température du point de fusion,par exemple dans la série des C18, la différence detempérature du point de fusion entre un acide gras saturéet un acide gras insaturé avec une seule double liaison enconfiguration cis est de 50°C.
2.1. Les acides gras
2.1.3 propriétés physiques
Solubilité
Les AG à longues chaines sont insolubles dans
l’eau. Mais, leurs sels alcalins appelés savons
sont solubles.
Le caractère amphipathique de la molécule lui
confère des conformations particulières dans
l’eau: Film , Bicouche, Micelle, Liposome
2.1. Les acides gras
2.1.3 propriétés physiques
Film
Micelle
Liposome
Bicouche
2. Les lipides saponifiables
2.4. Analyse des lipides
Indice de saponification
Les sels de sodium et de potassium des acidesgras sont des savons. On les obtient par traitementalcalin des lipides : la saponification.
L’indice de saponification (Is) est la masse (mg) de KOH nécessaire pour saponifier les esters d’1 g de lipides.
2. Les lipides saponifiables
2.4. Analyse des lipides
Indice d’iode
L’indice d’iode est la masse en g de di-iode (I2),
nécessaire pour saturer les doubles liaisons de
100 g de lipides. Cette addition d’halogène,
permet de connaître le nombre moyen de
doubles liaisons (insaturations) présentes dans
le corps gras.
2. Les lipides saponifiables
2.2. les lipides simples
Les lipides simples, encore appelés homolipidessont des corps ternaires (C, H, O).
Ils sont des esters d'acides gras que l'on classeen fonction de l'alcool :
glycérides : (acylglycérols) sont des esters duglycérol;
cérides : sont des esters d'alcools à longuechaîne (alcool gras)
stérides : sont des esters de stérols (alcoolpolycyclique)
2.2. les lipides simples
2.2.1. les glycérides
Ce sont les lipides les plus simples construits àpartir d’acides gras.
Les lipides naturels les plus nombreux,présents dans le tissu adipeux (graisses deréserve) et dans de nombreuses huilesvégétales. Réserve énergétique importante chezl’homme.
Constitués d’un glycérol relié par fonctionsesters avec des acides gras pour former desmono, di, ou Triglycérides
2.2. les lipides simples
2.2.1. les glycérides
2.2. les lipides simples
2.2.1. les glycérides
2.2. les lipides simples
2.2.1. les glycérides
Nomenclature
Groupements acyles précédés de leurs positions sur les carbones
du glycérol: 1-R1-2-R2-3-R3
Exemple
2.2. les lipides simples
2.2.1. les glycérides: propriétés chimiques
Réaction de saponification
Hydrolyse chimique
Le traitement acide libère les constituants : les acides
gras et du glycérol mais en général de façon
incomplète.
2.2. les lipides simples
2.2.1. les glycérides: propriétés chimiques
Hydrolyse enzymatique
2.2. les lipides simples
2.2.1. les cérides:
Principaux constituants des cires animales et bactériennes.
Cire d’abeille riche en palmitate de céryle (1-hexaicosanol: 26 carbones) et en myricycle (30 carbones)
2.2. les lipides simples
2.2.1. les stérides:
Ce sont des esters du stérol. Le cholestérol
en est le plus représentatif, il est composé
de 3 cycles hexagonaux + un cycle pentagonal
Exemple
palmitate de cholestéryle
2.3. les lipides complexes
Ces hétérolipides contiennent des groupes
phosphate, sulfate ou glucidique.
Glycérophospholipides
Glyceroglycolipides
Sphingolipides
2.3. les lipides complexes
2.3.1. les glycérophospholides
Ils sont constitués d’acide phosphatidique + alcool
2.3. les lipides complexes
2.3.1. les glycérophospholides
2.3. les lipides complexes
2.3.1. les glycérophospholides
Céphalines : phosphatidylserines, phosphatidyléthanol-amines;
Lécithines : phosphatidylcholines
Les glycérophospholipides sont présents chez les animaux, les plantes et microorganismes
Pour chaque groupe, le nombre de molécules différentes est très important, on compte jusqu'à 20 phosphatidylcholines différentes dans les hématies humaines et jusqu'à une centaine pour les lipides du lait.
Ce sont des molécules amphotères car elles possèdent:
une fonction acide apportée par H3PO4
une fonction basique apportée par la sérine, l’alcool aminé.
Hydrolyse enzymatique
2.3. les lipides complexes
2.3.1. les glycérophospholides
2.3. les lipides complexes
2.3.2. les glycolipides
Les alcools des carbones C1 et C2 duglycérol sont estérifiés par des acidesgras
L'alcool du carbone C3 à la différencedes glycérolipides n'est pas estérifié, maisil est lié à un ose par une liaisonglycosidique (avec le carboneanomérique de l'ose).
2.3. les lipides complexes
2.3.2. les glycolipides
Trois glycolipides des membranes des thylakoides du
chloroplaste
2.3. les lipides complexes
2.3.3. les sphingolipides
Le squelette à partir duquel sont constitués ces
lipides n'est pas le glycérol mais la
sphingosine.
Structure générale du sphingolipide
2.3. les lipides complexes
2.3. 3. les sphingolipides
Selon la nature de X on distingue
H → Céramides
Phosphate → Céramides-1-phosphate
Phosphocholine → Sphingomyélines
Ose → Cérébrosides
Oses → globosides
Oses + acide sialique → gangliosides
2.3. les lipides complexes
2.3.3. les sphingolipides
Glycosphingolipides comme des déterminants antigéniques des groupes sanguins
2. Les lipides saponifiables
2.4. Analyse des lipides
L’oxydation
Les oxydants puissants (ozone, ion
permanganate en milieu alcalin) provoquent la
scission de la molécule d'un acide gras
insaturé en mono et diacides :
2. Les lipides saponifiables
2.4. Analyse des lipides
L’oxydation
L'auto-oxydation des huiles et des graisses à
l'air libre a pour résultat :
le rancissement : produit des peroxydes puis,
par rupture de la chaîne, des aldéhydes
responsables de l'odeur, et des acides (tous
toxiques).
la siccativité : des huiles polyinsaturées comme
l'huile de lin, par fixation du dioxygène, se
polymérisent en vernis et solides imperméables.
3. Les lipoïdes
Les composés naturels dépourvus d'acides gras, trait commun des lipides vrais, mais qui leur sont apparentés par leurs propriétés physiques et en particulier leur solubilité, sont dits composés à caractère lipidique :
Icosanoïdes : dérivés de l'acide gras polyinsaturé arachidonique
Isoprénides : dérivés de l'isoprène, on y distingue :
• les terpènes
• les dérivés du stérol
3. Les lipoïdes3.1. Les dérivés d’acides gras
Les dérivés de l'acide arachidonique:
Sous l'action de la phospholipase A2, lesphospholipides membranaires libèrent l'acidearachidonique, acide gras polyinsaturé à 20carbones et 4 doubles liaisons qui est un substratd'actions enzymatiques produisant des médiateursà action extracellulaire : facteurs d'adhérence,d'agrégation plaquettaire, de perméabilitévasculaire ou encore intermédiaires de la réactioninflammatoire.
Leurs noms dérivent de leur localisation et l'oncitera les prostaglandines (PG), sécrétion de laprostate, tromboxanes (TX), leucotriènes (LT).
3. Les lipoïdes3.1. Les dérivés d’acides gras
3. Les lipoïdes
3.2. Les terpènes et les composés terpéniques
Un grand nombre de composés naturels de la famille des terpènes
viennent des polymérisations et de remaniements d'un même
précurseur l'isoprène, carbure diénique à 5 atomes de carbone:
La polymérisation se fait soit par une condensation 4-1 ou 4-4
3. Les lipoïdes
3.3. Les stéroïdes
Leur squelette est un carbure tétracyclique : le
stérane (cyclopentanoperhydrophénantrène),
résultat de la condensation du cyclohexane sur
le phénantrène réduit.
Noyau stérane des stéroides
Carbones chiraux: C5 C8 C9
C10 C13 C14
3. Les lipoïdes
3.3. Les stéroïdes
Parmi les stéroïdes naturels on
retrouve :
les stérols
les acides et sels biliaires
les hormones stéroides
3. Les lipoïdes
3.3. Les stéroïdes
Les stérols
3. Les lipoïdes
3.3. Les stéroïdes
Les acides biliaires
3. Les lipoïdes
3.3. Les stéroïdes
Les hormones stéroïdes
Les lipides
Glossaire Anglais-Français
Chemical bond : liaison chimique
Fat : graisse
Fatty acid : acide gras
Hydrophobic : hydrophobe
Hydrophilic : hydrophile
Insaturated fatty acids : acides gras insaturés
Polar head : tête polaire
Lipid bilayer : bicouche lipidique
Lipids : lipides
Melting point : point de fusion
Oil : huile
Saturated fatty acids : acides gras saturés
Soap : savon
Wax : cire
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