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Summary
# Structure et classification des lipides
Les lipides sont des composés organiques caractérisés par leur insolubilité dans l'eau et leur solubilité dans les solvants organiques, et se divisent en lipides simples et complexes [1](#page=1).
### 1.1 Définition et propriétés générales des lipides
Les lipides sont des composés organiques principalement constitués de carbone, d'hydrogène et d'oxygène (C, H, O). Leur caractéristique distinctive est leur insolubilité dans l'eau, mais leur solubilité dans des solvants organiques tels que le chloroforme, l'éther et le benzène. La majorité de ces molécules sont formées d'un acide gras et d'un alcool. D'autres substances partageant un caractère hydrophobe, comme les stéroïdes et les vitamines liposolubles (A, D, E, K), sont également rattachées à la famille des lipides [1](#page=1).
> **Tip:** Le caractère hydrophobe des lipides est crucial pour leur rôle dans la formation des membranes cellulaires.
### 1.2 Rôles des lipides
Les lipides représentent environ 20 % du poids corporel et jouent plusieurs rôles essentiels dans l'organisme [1](#page=1):
* **Source d'énergie:** Les acides gras constituent une source d'énergie significative, particulièrement lors de la $\beta$-oxydation qui se déroule dans les mitochondries [1](#page=1).
* **Constitution des membranes cellulaires:** Les acides gras participent à la formation des phospholipides, composants fondamentaux des membranes cellulaires [1](#page=1).
* **Isolement et protection des organes:** Le tissu adipeux, composé de lipides, assure l'isolation thermique du corps et protège les organes vitaux [2](#page=2).
* **Transport des vitamines:** Les lipides facilitent l'absorption des vitamines liposolubles (A, D, E, K), indispensables à divers processus biologiques [2](#page=2).
* **Stockage d'énergie:** Les acides gras sont stockés sous forme de triacylglycérols dans les cellules adipeuses, servant de réserves énergétiques [2](#page=2).
* **Synthèse de molécules de signalisation:** Ils sont impliqués dans la synthèse de molécules telles que les prostaglandines, les thromboxanes et les leucotriènes [2](#page=2).
### 1.3 Classification des lipides
Les lipides sont généralement subdivisés en deux catégories principales: les lipides simples et les lipides complexes [2](#page=2).
#### 1.3.1 Lipides simples (homolipides)
Les lipides simples, également appelés homolipides, sont composés uniquement d'atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène (C, H, O). Ils résultent de l'estérification d'un alcool par un acide gras. Selon la nature de l'alcool utilisé, on distingue trois classes de lipides simples [12](#page=12) [2](#page=2):
* **Glycérides:** Formés lorsque l'alcool est le glycérol. Les glycérides sont aussi appelés acylglycérols. Le glycérol est un triol possédant trois fonctions alcool, deux primaires ($\alpha$ et $\alpha'$) et une secondaire ($\beta$) [12](#page=12).
* **Cérides:** Formés lorsque l'alcool possède une longue chaîne carbonée non ramifiée et un nombre pair d'atomes de carbone. Les cérides ont des températures de fusion élevées, ce qui les rend solides à température ambiante, et sont très apolaires, donc insolubles dans l'eau [16](#page=16) [17](#page=17).
* **Stérides:** Formés lorsque l'alcool est un stérol, comme le cholestérol. Les stérides incluent diverses hormones stéroïdiennes telles que le cortisol (glucocorticoïde), l'aldostérone (minéralocorticoïde), la testostérone, l'œstradiol et la progestérone [12](#page=12) [16](#page=16).
> **Example:** Les graisses alimentaires (triglycérides) sont un exemple courant de glycérides. La cire d'abeille est un exemple de cérides.
#### 1.3.2 Lipides complexes
Les lipides complexes contiennent, en plus du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène, un ou plusieurs hétéroatomes tels que le phosphore (P), le soufre (S) ou l'azote (N). Ils constituent les principaux composants des membranes biologiques et, grâce à leur imperméabilité, permettent de délimiter les différents compartiments cellulaires. Les principales catégories de lipides complexes sont [17](#page=17):
* **Glycérophospholipides:** La molécule de base est l'acide phosphatidique. Il est constitué d'une molécule de glycérol estérifiée par deux acides gras et une molécule d'acide phosphorique sur la troisième fonction alcool. Souvent, l'un des acides gras est saturé (en position C1) et l'autre est insaturé (en position C2). La substitution de l'acide phosphorique par d'autres groupes chimiques permet d'obtenir différents types de phospholipides [17](#page=17).
* **Sphingolipides :** (Bien que mentionnés, les détails ne sont pas fournis dans les pages spécifiées pour cette section.)
* **Glycolipides :** (Bien que mentionnés, les détails ne sont pas fournis dans les pages spécifiées pour cette section.)
> **Tip:** La structure amphiphile (présence de régions hydrophiles et hydrophobes) des lipides complexes est fondamentale pour la formation des bicouches lipidiques des membranes cellulaires.
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# Acides gras : caractéristiques et nomenclature
Cette section explore la structure fondamentale des acides gras, leur classification basée sur la saturation et la longueur de la chaîne carbonée, ainsi que les différentes méthodes de nomenclature utilisées en chimie.
### 2.1 Structure et caractéristiques générales des acides gras
Les acides gras sont des acides monocarboxyliques de formule générale $R-COOH$. Le radical $R$ est une chaîne aliphatique de type hydrocarbure dont la longueur est variable et confère à la molécule son caractère hydrophobe. La fonction acide, quant à elle, constitue la partie hydrophile de la molécule [3](#page=3).
La grande majorité des acides gras naturels partagent plusieurs caractéristiques communes :
* Une chaîne linéaire [3](#page=3).
* Un nombre pair d'atomes de carbone. La plupart des acides gras naturels comportent entre 14 et 24 atomes de carbone et plus spécifiquement entre 12 et 18 atomes de carbone pour la majorité. Le plus petit acide gras naturel est l'acide butyrique, composé de 4 atomes de carbone [3](#page=3) [4](#page=4).
* Ils peuvent être saturés (sans double liaison) ou insaturés (avec une ou plusieurs doubles liaisons). Le nombre maximal de doubles liaisons dans les acides gras naturels est de 6 [3](#page=3) [4](#page=4).
Les acides gras sont des molécules amphipathiques, possédant un pôle hydrophile (la fonction acide) et une région hydrophobe (la chaîne hydrocarbonée). Les chaînes hydrocarbonées peuvent être linéaires, cycliques ou ramifiées. Elles ne sont pas hydrolysables dans le contexte de leur structure seule [3](#page=3).
> **Tip:** La nature amphipathique des acides gras est cruciale pour la formation des membranes cellulaires et de structures comme les micelles.
### 2.2 Classification des acides gras
La classification des acides gras repose principalement sur deux critères: la présence ou l'absence de doubles liaisons et le nombre d'atomes de carbone dans la chaîne aliphatique [4](#page=4).
#### 2.2.1 Classification selon la saturation
* **Acides gras saturés (AGS)**: Ils ne possèdent aucune double liaison dans leur chaîne carbonée. Leur formule générale est $C_nH_{2n}O_2$. Ils sont les plus abondants chez les mammifères [4](#page=4).
* Exemple: L'acide palmitique est un AGS de 16 carbones, sa notation symbolique est $C_{16:0}$ et sa formule est $CH_3(CH_2)_{14}COOH$. L'acide stéarique est un AGS de 18 carbones, noté $C_{18:0}$ [5](#page=5) [7](#page=7).
* **Acides gras insaturés (AGI)**: Ils possèdent au moins une double liaison dans leur chaîne carbonée. Leur formule générale est $C_nH_{2n-2x}O_2$, où $x$ représente le nombre de doubles liaisons. La plupart des acides gras insaturés naturels ont des longueurs de chaînes comprises entre 16 et 20 carbones [5](#page=5).
> **Tip:** La présence de doubles liaisons, surtout en configuration *cis*, introduit des coudes dans la chaîne carbonée, ce qui affecte la fluidité et le point de fusion de l'acide gras.
La classification des AGI se subdivise en :
* **Acides gras mono-insaturés**: Ils possèdent une seule double liaison, généralement située entre les carbones $C_9$ et $C_{10}$ (monoéniques ou monoinsaturés) [5](#page=5).
* Exemple: L'acide oléique est un mono-insaturé avec 18 carbones et une double liaison en position 9, noté $C_{18:1}\Delta^9$ ou $\omega9$ [5](#page=5) [6](#page=6).
* **Acides gras poly-insaturés (AGPI)**: Ils comportent plusieurs doubles liaisons séparées par un ou plusieurs groupements méthylène ($CH_2$). Les doubles liaisons multiples ne sont pas conjuguées [5](#page=5).
* Exemples: L'acide linoléique ($C_{18:2}\Delta^{9,12}$) et l'acide $\alpha$-linolénique ($C_{18:3}\Delta^{9,12,15}$) sont des AGPI essentiels qui doivent être apportés par l'alimentation. L'acide arachidonique ($C_{20:4}\Delta^{5,8,11,14}$) est également un AGPI important [5](#page=5) [6](#page=6).
#### 2.2.2 Classification selon la longueur de la chaîne carbonée
En fonction du nombre d'atomes de carbone, on distingue :
* **Acide gras à chaîne courte**: 2 à 10 carbones. Seuls ces acides gras sont solubles dans l'eau [10](#page=10) [4](#page=4).
* **Acide gras à chaîne moyenne**: 12 à 18 carbones [4](#page=4).
* **Acide gras à chaîne longue**: 20 à 36 carbones [4](#page=4).
> **Tip:** La longueur de la chaîne carbonée et le degré d'insaturation sont les principaux déterminants des propriétés physico-chimiques des acides gras, notamment leur solubilité et leur point de fusion [10](#page=10).
### 2.3 Nomenclature des acides gras
Il existe plusieurs systèmes de nomenclature pour désigner les acides gras.
#### 2.3.1 Nomenclature internationale (systématique)
Cette nomenclature chimique utilise l'ajout du suffixe "-oïque" pour les acides gras saturés et "-énoïque" pour les acides gras insaturés, en précisant la position des doubles liaisons et leur configuration (cis ou trans) [7](#page=7).
* Acide palmitique (saturé, 16 carbones): acide hexadécanoïque. Notation symbolique: $C_{16:0}$ [7](#page=7).
* Acide oléique (18 carbones, 1 double liaison): acide 9-octadécénoïque. Notation symbolique: $C_{18:1}\Delta^9$, cis [7](#page=7).
* Acide linoléique (18 carbones, 2 doubles liaisons): acide 9,12-octadéca**di**énoïque. Notation symbolique: $C_{18:2}\Delta^{9,12}$, cis [7](#page=7).
Pour les acides gras saturés, le symbole $C_n:0$ indique $n$ atomes de carbone et l'absence de double liaison [7](#page=7).
#### 2.3.2 Nomenclature symbolique
Cette notation, souvent utilisée, résume le nombre d'atomes de carbone et le nombre de doubles liaisons.
* $C_n : m$ où $n$ est le nombre d'atomes de carbone et $m$ est le nombre de doubles liaisons.
* Exemple : $C_{16:0}$ pour l'acide palmitique, $C_{18:1}$ pour l'acide oléique, $C_{18:2}$ pour l'acide linoléique.
#### 2.3.3 Détermination de la position des doubles liaisons : $\Delta$ et $\omega$
La position des doubles liaisons dans les acides gras insaturés peut être exprimée de deux manières principales [8](#page=8) [9](#page=9):
* **Par rapport au groupe carboxyle ($\Delta$)**: La numérotation commence par le carbone du groupe carboxyle ($COOH$) comme carbone 1. Le symbole $\Delta$ indique la position des doubles liaisons [8](#page=8).
* $C_n: x \Delta^{m,n,...}$ où $n$ est le nombre de carbones, $x$ le nombre de doubles liaisons, et $m, n,...$ sont les positions des doubles liaisons à partir du $C_1$ [9](#page=9).
* Exemple: Acide linoléique: $C_{18:2}\Delta^{9,12}$. Les doubles liaisons sont situées entre $C_9$ et $C_{10}$, et entre $C_{12}$ et $C_{13}$ [9](#page=9).
* **Par rapport au groupe méthyle terminal ($\omega$ ou $n$)**: La numérotation commence par le carbone du groupe méthyle ($CH_3$) terminal comme carbone 1. Le symbole $\omega$ (oméga) est couramment utilisé en médecine clinique [8](#page=8).
* $C_n: m \omega p$ où $n$ est le nombre d'atomes de $C$, $m$ le nombre de doubles liaisons, et $p$ la position de la première double liaison à partir du groupe méthyle terminal [8](#page=8).
* Exemple: Acide linoléique: $C_{18:2}\omega6$. Cela signifie 18 atomes de carbone, 2 doubles liaisons, et la première double liaison se trouve sur le 6ème atome de carbone en partant du $CH_3$ terminal [8](#page=8) [9](#page=9).
* Exemple: Acide $\alpha$-linolénique: $C_{18:3}\omega3$. Sa première double liaison se trouve sur le 3ème atome de carbone à partir du méthyle terminal [9](#page=9).
> **Tip:** La nomenclature en $\omega$ est particulièrement utile pour classer les acides gras insaturés en "familles" (par exemple, les $\omega$-3, $\omega$-6) qui ont des rôles métaboliques distincts.
#### 2.3.4 Configuration cis et trans
La présence d'une double liaison confère deux configurations possibles à la chaîne aliphatique :
* **Configuration *cis***: Les atomes d'hydrogène ($H$) substitués sont du même côté par rapport à la double liaison [6](#page=6).
* **Configuration *trans***: Les atomes d'hydrogène ($H$) substitués se trouvent de part et d'autre de la double liaison [6](#page=6).
La plupart des acides gras naturels sont de configuration *cis*. La configuration *trans*, souvent issue de processus industriels d'hydrogénation, a des implications métaboliques différentes et est moins courante dans la nature [6](#page=6).
### 2.4 Propriétés physico-chimiques des acides gras
Les propriétés physiques des acides gras sont principalement déterminées par la longueur et le degré d'insaturation de leur chaîne carbonée [10](#page=10).
* **Solubilité dans l'eau**: Elle diminue avec l'allongement de la chaîne carbonée. Les acides gras avec des chaînes supérieures à 10 atomes de carbone deviennent quasiment insolubles dans l'eau, le caractère apolaire dominant le caractère polaire. Seuls les acides gras à chaîne courte (C4, C6) sont solubles dans l'eau. La présence de doubles liaisons influence également la solubilité [10](#page=10).
* **Densité (masse volumique)**: La densité moyenne des acides gras se situe entre 0,8 et 0,95 g·cm⁻³. Cela explique pourquoi les huiles flottent sur l'eau [10](#page=10).
> **Example:** L'acide butyrique ($C_4$) est soluble dans l'eau, tandis que l'acide palmitique ($C_{16}$) et l'acide oléique ($C_{18}$) sont insolubles.
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# Propriétés physiques et chimiques des acides gras
Ce chapitre explore les propriétés physiques et chimiques fondamentales des acides gras, qui dictent leur comportement et leurs fonctions dans les systèmes biologiques.
### 3.1 Propriétés physiques des acides gras
Les propriétés physiques des acides gras sont principalement déterminées par la longueur de leur chaîne carbonée et leur degré d'insaturation [10](#page=10).
#### 3.1.1 Solubilité dans l'eau
La solubilité des acides gras dans l'eau est influencée par deux facteurs majeurs [10](#page=10):
* **La longueur de la chaîne carbonée:** La solubilité diminue avec l'allongement de la chaîne carbonée. Les acides gras deviennent quasiment insolubles lorsque la chaîne contient 10 atomes de carbone ou plus, car le caractère apolaire de la longue chaîne domine le caractère polaire du groupe carboxyle. Seuls les acides gras à chaîne courte (C4, C6) sont solubles dans l'eau [10](#page=10).
* **La présence d'une ou plusieurs doubles liaisons :** L'insaturation tend à améliorer légèrement la solubilité par rapport à un acide gras saturé de même longueur de chaîne, bien que ce ne soit pas le facteur dominant.
#### 3.1.2 Densité (masse volumique)
La densité moyenne des acides gras se situe approximativement entre 0,8 et 0,95 g·cm⁻³. Cette densité inférieure à celle de l'eau explique pourquoi les huiles flottent à la surface de l'eau [10](#page=10).
#### 3.1.3 Point de fusion
Le point de fusion est la température à laquelle un acide gras passe de l'état solide à l'état liquide. Ce paramètre varie significativement en fonction de deux éléments clés [11](#page=11):
* **Le nombre de carbones (n):** Plus le nombre de carbones dans la chaîne est important, plus le point de fusion est élevé [11](#page=11).
* Les acides gras sont généralement liquides si n < 10 carbones [11](#page=11).
* Ils sont généralement solides si n > 10 carbones [11](#page=11).
* **Le degré d'insaturation:** L'augmentation du nombre de doubles liaisons entraîne une diminution de la température de fusion [11](#page=11).
* **Exemple:** L'acide stéarique (C18:0), saturé, a un point de fusion de 69 °C. L'acide oléique (C18:1), monoinsaturé, fond à 13 °C. L'acide linoléique (C18:2), polyinsaturé, fond à -5 °C [11](#page=11).
> **Tip:** La différence de point de fusion entre les acides gras saturés et insaturés est cruciale pour comprendre la fluidité des membranes cellulaires et l'état physique des graisses à température ambiante.
### 3.2 Propriétés chimiques des acides gras
Les propriétés chimiques des acides gras découlent de la réactivité de deux de leurs composants principaux: le groupe carboxyle (–COOH) et les éventuelles doubles liaisons carbone-carbone [11](#page=11).
#### 3.2.1 Réactions dues à la fonction carboxyle (–COOH)
##### 3.2.1.1 Formation de sels alcalins (les savons)
En présence d'une base forte comme l'hydroxyde de sodium (NaOH) ou l'hydroxyde de potassium (KOH), les acides gras réagissent pour former des sels alcalins, communément appelés savons. Cette réaction est une neutralisation acide-base [11](#page=11).
La réaction générale est la suivante :
$$R\text{-}COOH + NaOH \rightarrow R\text{-}COO^-Na^+ + H_2O$$
où $R\text{-}COO^-Na^+$ représente le sel de sodium, un savon [11](#page=11).
##### 3.2.1.2 Estérification
L'action d'un alcool sur un acide gras, en présence d'un catalyseur acide, conduit à la formation d'un ester et d'eau. Cette réaction est fondamentale pour la formation des lipides simples et complexes [11](#page=11).
La réaction générale est la suivante :
$$R\text{-}COOH + R'\text{-}OH \rightleftharpoons R\text{-}COO\text{-}R' + H_2O$$
où $R\text{-}COO\text{-}R'$ est un ester [11](#page=11).
Dans les organismes vivants, les acides gras sont presque toujours présents sous forme d'esters, liés à divers types d'alcools, notamment le glycérol pour former les triglycérides [11](#page=11).
#### 3.2.2 Réactions dues à la présence de doubles liaisons
Les doubles liaisons carbone-carbone dans les chaînes d'acides gras insaturés sont des sites de réactivité chimique. Bien que non détaillées dans les pages fournies, ces réactions incluent typiquement :
* **Hydrogénation :** Addition d'hydrogène sur les doubles liaisons, les transformant en liaisons simples et rendant l'acide gras saturé. Ce processus est utilisé industriellement pour solidifier les huiles végétales (margarine, shortening).
* **Halogénation :** Addition d'halogènes (comme le brome) sur les doubles liaisons, permettant de les détecter et de quantifier le degré d'insaturation.
* **Oxydation :** Les doubles liaisons sont sensibles à l'oxydation, ce qui peut entraîner le rancissement des graisses. Les réactions d'auto-oxydation sont initiées par des radicaux libres.
* **Polymérisation :** Dans certaines conditions, les acides gras insaturés peuvent polymériser.
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# Types de lipides : glycérides, stérides et cérides
Ce chapitre détaille les principales classes de lipides simples, incluant les glycérides, les stérides et les cérides, en abordant leur structure, leurs propriétés et leurs rôles biologiques.
### 4.1 Introduction aux lipides simples
Les lipides simples, également appelés homolipides, sont des corps composés de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, résultant de l'estérification d'un alcool par un acide gras. En fonction de la nature de l'alcool estérifié, on distingue trois classes principales de lipides simples: les glycérides (lorsque l'alcool est le glycérol), les cérides (lorsque l'alcool possède une longue chaîne carbonée) et les stérides (lorsque l'alcool est un stérol comme le cholestérol) [12](#page=12).
### 4.2 Les glycérides (acylglycérides)
Les glycérides, ou acylglycérols, sont des esters formés par la réaction entre le glycérol et des acides gras. Le glycérol est un triol, possédant trois fonctions alcool: deux primaires (notées $\alpha$ et $\alpha'$) et une secondaire (notée $\beta$) [12](#page=12).
#### 4.2.1 Classification des glycérides
Selon le nombre de fonctions alcool du glycérol estérifiées par des acides gras, on distingue :
* **Monoglycérides**: un groupe hydroxyle du glycérol est estérifié [13](#page=13).
* **Diglycérides**: deux groupes hydroxyles du glycérol sont estérifiés [13](#page=13).
* **Triglycérides**: trois groupes hydroxyles du glycérol sont estérifiés [13](#page=13).
Les glycérides peuvent également être classés selon la nature des acides gras :
* **Glycérides simples homogènes**: tous les acides gras sont identiques (R1=R2 ou R1=R2=R3) [13](#page=13).
* **Glycérides mixtes hétérogènes**: les acides gras sont différents [13](#page=13).
#### 4.2.2 Propriétés et rôles des glycérides
Les glycérides sont souvent appelés "graisses neutres" en raison de l'absence de charge nette [13](#page=13).
* **Solubilité**: les monoglycérides et les diglycérides sont amphipathiques, tandis que les triglycérides sont très hydrophobes et insolubles dans l'eau [13](#page=13).
* **Point de fusion**: les triglycérides contenant des acides gras saturés sont solides à température ambiante, alors que ceux contenant des acides gras insaturés sont liquides [13](#page=13).
* **Hydrolyse**: l'hydrolyse, qu'elle soit acide ou enzymatique (par des lipases), libère du glycérol et des acides gras. L'hydrolyse alcaline produit des sels alcalins d'acides gras, communément appelés "savons" [13](#page=13).
##### 4.2.2.1 Rôles des triglycérides
Les triglycérides n'ont pas de rôle structural majeur, mais sont essentiels comme réserve et source d'énergie, fournissant environ 9 kilocalories par gramme [13](#page=13).
* **Stockage d'énergie**: ils sont stockés dans le tissu adipeux et mobilisés en cas de déficit énergétique, étant dégradés en acides gras pour la production d'ATP [13](#page=13).
* **Isolation thermique**: le tissu adipeux sous-cutané assure une isolation thermique [13](#page=13).
* **Rôles du tissu adipeux viscéral**: ce tissu, situé autour des organes, peut produire des facteurs d'inflammation et est associé à un risque accru de maladies cardiovasculaires et de diabète [13](#page=13).
#### 4.2.3 Hydrolyse des triglycérides
L'hydrolyse des triglycérides alimentaires est une étape cruciale pour leur absorption intestinale, car les molécules intactes ne peuvent traverser la barrière intestinale. Cette hydrolyse est principalement assurée par la lipase pancréatique, qui transforme les triglycérides en monoglycérides et deux acides gras [14](#page=14).
Dans le tissu adipeux, l'hydrolyse complète des triglycérides fait intervenir trois enzymes successives :
1. L'ATGL (Adipose Triglyceride Lipase) hydrolyse le premier acide gras, produisant un diglycéride et un acide gras [14](#page=14).
2. La HSL (Hormone-Sensitive Lipase) hydrolyse le deuxième acide gras, produisant un monoglycéride et un acide gras [14](#page=14).
3. La MGL (Monoacylglycerol Lipase) hydrolyse le dernier acide gras, produisant du glycérol et un acide gras [14](#page=14).
### 4.3 Les stérides
Les stérides appartiennent à la famille des stéroïdes, des molécules présentes chez les eucaryotes mais absentes chez les procaryotes. Leur structure de base est le noyau stérane, composé de quatre cycles accolés: trois cycles hexagonaux (A, B, C) et un cycle pentagonal (D). Cette structure rigide confère une certaine rigidité aux stérides [14](#page=14).
Certains stéroïdes sont des stérols, caractérisés par la présence d'une fonction hydroxyle (OH). Le cholestérol est le principal stérol d'origine animale [14](#page=14).
#### 4.3.1 Définition et exemples
Les stérides sont des esters formés entre des acides gras et des stérols, le plus souvent du cholestérol. Les stérides dérivés du cholestérol sont spécifiquement appelés esters de cholestéryle [15](#page=15).
> **Exemple :** Le palmitate de cholestéryle est un stérides.
#### 4.3.2 Propriétés et rôles du cholestérol
Le cholestérol libre possède une légère solubilité dans l'eau, mais le cholestérol estérifié est complètement hydrophobe. Le cholestérol est un constituant majeur de la membrane plasmique, où il joue un rôle crucial dans la fluidité membranaire. Il est également un précurseur de nombreuses molécules biologiquement actives [15](#page=15):
* Acides biliaires [15](#page=15).
* Vitamine D [15](#page=15).
* Hormones stéroïdiennes [15](#page=15).
##### 4.3.2.1 Acides biliaires
Les acides biliaires sont formés dans le foie à partir du cholestérol et stockés dans la vésicule biliaire [15](#page=15).
* **Acides biliaires primaires**: acide cholique, acide chénodésoxycholique [15](#page=15).
* **Acides biliaires secondaires**: acide désoxycholique, acide lithocholique [15](#page=15).
##### 4.3.2.2 Vitamine D
La vitamine D (cholécalciférol) dérive du 7-déhydrocholestérol présent dans la peau, qui est converti sous l'action des rayons ultraviolets (UV). Elle joue un rôle important dans la minéralisation osseuse [15](#page=15).
##### 4.3.2.3 Hormones stéroïdiennes
Les hormones stéroïdiennes sont dérivées du cholestérol et jouent des rôles physiologiques variés.
* **Cortisol**: un glucocorticoïde qui intervient dans la régulation du métabolisme du glucose, favorise la dégradation des protéines, possède des propriétés anti-inflammatoires et immunomodulatrices [16](#page=16).
* **Aldostérone**: un minéralocorticoïde qui régule l'équilibre hydroélectrolytique et contribue au maintien de la tension artérielle [16](#page=16).
* **Testostérone**: contrôle la formation du sperme, le développement des organes génitaux et des caractères sexuels secondaires, et stimule l'anabolisme des protéines [16](#page=16).
* **Estradiol**: induit la formation des organes génitaux féminins chez le fœtus, active la prolifération de l'endomètre et de l'épithélium vaginal, et contrôle les caractères sexuels secondaires [16](#page=16).
* **Progestérone**: produite par l'ovaire et le corps jaune, elle agit sur l'utérus [16](#page=16).
### 4.4 Les cérides
Les cérides sont des esters formés entre des acides gras et des alcools à longue chaîne non ramifiée, possédant un nombre pair d'atomes de carbone. Ils sont souvent appelés cires [16](#page=16).
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# Lipides complexes : glycérophospholipides et sphingolipides
Les lipides complexes, incluant les glycérophospholipides et les sphingolipides, sont des constituants essentiels des membranes biologiques, jouant un rôle crucial dans la délimitation des compartiments cellulaires [17](#page=17).
### 5.1 Les glycérophospholipides
La molécule de base des glycérophospholipides est l'acide phosphatidique. Cette structure est formée par un glycérol estérifié avec deux acides gras (souvent un saturé en position C1 et un insaturé en position C2) et un groupement acide phosphorique sur la troisième fonction alcool du glycérol. La nature de la substitution de l'acide phosphorique détermine les différentes classes de phospholipides [17](#page=17).
#### 5.1.1 Principales classes de glycérophospholipides
Les différentes classes de glycérophospholipides sont définies par la molécule greffée sur le groupement phosphate :
* **Phosphatidyléthanolamines:** Acides phosphatidiques + Éthanolamine [18](#page=18).
* **Phosphatidylsérines:** Acides phosphatidiques + Sérine [18](#page=18).
* **Phosphatidylcholines (lécithines):** Acides phosphatidiques + Choline [18](#page=18).
* **Phosphatidylinositols:** Acides phosphatidiques + Inositol [19](#page=19).
> **Tip:** Les glycérophospholipides sont amphiphiles, c'est-à-dire qu'ils possèdent une tête polaire hydrophile (groupement phospho-alcool) et une double queue non polaire hydrophobe (deux chaînes acyles d'acides gras). Cette amphiphilicité leur permet de s'organiser en bicouches lipidiques en milieu aqueux, formant la structure fondamentale des membranes cellulaires [20](#page=20).
### 5.2 Les sphingolipides
Les sphingolipides dérivent de la sphingosine, un amino-dialcool complexe. La sphingosine peut se lier à un acide gras saturé à longue chaîne par une liaison amide pour former la céramide. La céramide constitue le point de départ pour la synthèse des différents sphingolipides [20](#page=20).
#### 5.2.1 Principaux sphingolipides
Diverses molécules se greffent sur le groupement hydroxyle en C1 des céramides, conduisant à deux grandes catégories de sphingolipides :
* **Sphingophospholipides (Sphingomyélines):** Ils sont caractérisés par une liaison ester entre le C1 de la céramide et un groupement phosphorylcholine. Les sphingomyélines se retrouvent particulièrement dans le tissu nerveux et les membranes cellulaires. Leur hydrolyse est assurée par les sphingomyélinases, qui clivent la liaison ester entre la céramide et la phosphorylcholine. Un déficit en sphingomyélinases entraîne une accumulation de sphingomyélines dans le cerveau, la rate et le foie, comme observé dans la maladie de Niemann-Pick [21](#page=21).
* **Sphingoglycolipides (Glycosphingolipides) :** Ces lipides possèdent une liaison osidique. Ils comprennent plusieurs sous-classes :
* **Cérébrogalactosides ou Galactosylcéramides:** Ils sont composés d'une céramide et d'un β-D-galactose, ce dernier étant lié à l'alcool primaire de la sphingosine par une liaison β-osidique [21](#page=21).
* **Cérébroglucides ou Glucosylcéramides:** Ils sont constitués d'une céramide et d'un β-D-glucose [21](#page=21).
* **Gangliosides ou Oligosylcéramides:** Ils sont formés d'une céramide liée à une chaîne de plusieurs oses [22](#page=22).
> **Tip:** Les lipides complexes, en général, présentent des températures de fusion élevées, ce qui explique leur état solide à température ambiante, et sont très apolaires, ce qui les rend insolubles dans l'eau [17](#page=17).
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## Erreurs courantes à éviter
- Révisez tous les sujets en profondeur avant les examens
- Portez attention aux formules et définitions clés
- Pratiquez avec les exemples fournis dans chaque section
- Ne mémorisez pas sans comprendre les concepts sous-jacents
Glossary
| Term | Definition |
|------|------------|
| Lipides | Composés organiques constitués principalement de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, insolubles dans l'eau mais solubles dans les solvants organiques. Ils jouent des rôles essentiels comme source d'énergie, constituant des membranes et isolant. |
| Acides gras | Acides monocarboxyliques de longue chaîne aliphatique, comportant un radical R qui confère le caractère hydrophobe. Ils peuvent être saturés (sans doubles liaisons) ou insaturés (avec une ou plusieurs doubles liaisons). |
| Lipides simples | Lipides composés uniquement de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. Ils incluent les glycérides, les cérides et les stérides, formés par l'estérification d'un alcool par un acide gras. |
| Lipides complexes | Lipides qui contiennent, en plus du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène, des hétéroatomes comme le phosphore (P) et l'azote (N). Ils sont les principaux constituants des membranes biologiques. |
| Triglycérides | Esters formés par la réaction du glycérol avec trois molécules d'acides gras. Ils constituent la principale forme de stockage d'énergie dans le tissu adipeux et sont aussi appelés graisses neutres. |
| Cholestérol | Principal stérol d'origine animale, c'est un lipide stéroïdien essentiel à la structure des membranes plasmiques et précurseur de nombreuses molécules biologiquement actives comme les hormones stéroïdiennes et la vitamine D. |
| Acides biliaires | Composés formés dans le foie à partir du cholestérol, ils sont stockés dans la vésicule biliaire et jouent un rôle crucial dans la digestion et l'absorption des lipides dans l'intestin. |
| Vitamine D | Vitamine liposoluble dérivée du cholestérol qui joue un rôle important dans la minéralisation osseuse, régulant l'absorption du calcium et du phosphore. |
| Hormones stéroïdiennes | Hormones produites par les glandes surrénales et les gonades, dérivées du cholestérol. Elles incluent les glucocorticoïdes (cortisol), les minéralocorticoïdes (aldostérone) et les hormones sexuelles (testostérone, œstradiol, progestérone). |
| Cérides | Esters formés par la réaction d'un acide gras avec un alcool à longue chaîne non ramifiée et à nombre pair d'atomes de carbone. Ils sont généralement solides à température ambiante et très apolaires. |
| Glycérophospholipides | Principaux lipides complexes des membranes cellulaires, dérivés de l'acide phosphatidique. Ils possèdent une tête polaire hydrophile (groupe phosphate et alcool) et deux queues hydrophobes (chaînes d'acides gras). |
| Sphingolipides | Classe de lipides complexes qui ont comme base la sphingosine, un amino-dialcool. Ils comprennent les sphingomyélines et les glycolipides, importants dans la structure des membranes neuronales. |
| Bicouche lipidique | Structure fondamentale des membranes cellulaires, formée par l'organisation des molécules de phospholipides en deux couches parallèles. Les têtes hydrophiles sont orientées vers l'extérieur (milieu aqueux) et les queues hydrophobes vers l'intérieur. |
| Sphingomyélines | Type de sphingolipides qui sont également des phospholipides. Ils sont particulièrement abondants dans le tissu nerveux et dans les membranes cellulaires. |
| Glycolipides | Lipides complexes contenant des chaînes de sucres (oses) attachées à une partie lipidique. Ils jouent des rôles dans la reconnaissance cellulaire, l'adhésion et la signalisation. |