Fiche de révision : Biochimie des lipides

📋 Plan du Cours

1. Définition et fonctions des lipides
2. Acides gras et nomenclature
3. Métabolisme et propriétés des acides gras
4. Alcools et lipides simples
5. Lipides complexes et membranes
6. Icosanoïdes et signalisation lipidique
7. Insaponifiables et cholestérol
8. Dérivés du cholestérol et information

📖 1. Définition et fonctions des lipides

🔑 Notions clés & Définitions

• Lipides : Molécules insolubles dans l’eau et les solvants polaires, mais solubles dans les solvants organiques tels que le chloroforme, l’éther et le benzène.

★ À maîtriser

• Les lipides ont des fonctions de constituants des membranes, de barrière et de communication entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule, ainsi que de réserve énergétique.

📌 Les lipides saponifiables contiennent des acides gras, tandis que les lipides insaponifiables n’en possèdent pas.

Compléments

📌 À température ambiante, les lipides peuvent être liquides et former des huiles, pâteux ou solides et former des cires.

💡 Astuce mémo

Hydrophobe dans l’eau, lipophile dans les solvants organiques

📖 2. Acides gras et nomenclature

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide gras : Acide monocarboxylique à chaîne aliphatique de plus de quatre carbones, généralement non ramifiée et à nombre pair de carbones, pouvant être saturée ou insaturée.

★ À maîtriser

• La nomenclature physiologique d’un acide gras s’écrit $C_{n}:x(n-a)$ ou $C_{n}:x(\omega a)$, où n est le nombre de carbones, x le nombre d’insaturations et a la position de la première insaturation depuis le carbone terminal CH3.

• L’acide stéarique est C18:0, l’acide oléique est C18:1(n-9) et l’acide arachidonique est C20:4(n-6), également noté C20:4 Δ5,8,11,14.

Compléments

• Les catégories de longueur sont:
  • chaînes courtes de 4 à 6 carbones
  • chaînes moyennes de 8 à 12 carbones
  • chaînes longues de 14 à 20 carbones
  • chaînes très longues de plus de 22 carbones

💡 Astuce mémo

Chaîne → insaturations → famille

📖 3. Métabolisme et propriétés des acides gras

📝 Points essentiels

• La bêta-oxydation mitochondriale dégrade les acides gras en libérant de l’acétyl-CoA et du pouvoir réducteur.

• La synthèse des acides gras se déroule dans le cytoplasme, consomme de l’acétyl-CoA et du pouvoir réducteur, et allonge la chaîne de deux carbones à partir du malonyl-CoA.

📌 Les acides gras monoinsaturés possèdent généralement une double liaison cis qui crée une angulation de la chaîne, tandis qu’une géométrie trans favorise une structure plus rigide.

• Les animaux ne possèdent pas les désaturases Δ12 et Δ15, ce qui rend les précurseurs des familles n-6 et n-3 essentiels et dépendants de l’alimentation.

• La peroxydation lipidique est une réaction en chaîne autocatalysée, spécifique des acides gras polyinsaturés à enchaînement malonique, initiée notamment par les UV, l’oxygène, les métaux et les formes réactives de l’oxygène.

💡 Astuce mémo

Bêta-oxydation mitochondriale, synthèse cytoplasmique

📖 4. Alcools et lipides simples

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycérol : Triol possédant deux fonctions alcool primaire et une fonction alcool secondaire, soluble dans l’eau en toute proportion et constituant l’architecture des triglycérides et des glycérophospholipides.
• Triglycéride : Lipide neutre formé par l’estérification d’un glycérol avec trois acides gras et servant principalement de réserve énergétique.

★ À maîtriser

• Les triglycérides sont stockés principalement dans le tissu adipeux, mais aussi dans les hépatocytes et les graines végétales, sous forme de vacuoles lipidiques.

Compléments

• Un stéride est formé par l’estérification d’un acide gras avec un stérol et constitue une forme de réserve tissulaire du cholestérol, dont 70 % du cholestérol total circulant est estérifié.

📖 5. Lipides complexes et membranes

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycérophospholipide : Lipide amphipathique constitué d’un diacylglycérol, d’un phosphate et d’un alcool polaire, participant aux membranes, à leur perméabilité et à la transduction du signal.

★ À maîtriser

📌 En milieu aqueux, les lipides amphipathiques s’organisent en bicouche lorsque la région hydrophobe est entre les deux couches, tandis qu’ils forment une monocouche autour d’un cœur hydrophobe dans les lipoprotéines.

• 🔄 La signalisation par la phospholipase C: hydrolyse le phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate, libère du DAG dans la membrane, libère de l’IP3, provoque la libération du calcium intracellulaire

Compléments

• Le cardiolipide est un diphosphatidylglycérol formé de deux acides phosphatidiques et d’un glycérol, présent dans les membranes internes mitochondriales où il stabilise les complexes de la chaîne respiratoire.

• Dans la membrane, la phosphatidylcholine et la sphingomyéline sont majoritairement externes à 80 %, tandis que le phosphatidylinositol et la phosphatidylsérine sont orientés vers l’intérieur.

💡 Astuce mémo

Des têtes polaires tournées vers l’eau et des chaînes grasses face à face

📖 6. Icosanoïdes et signalisation lipidique

🔑 Notions clés & Définitions

• Icosanoïdes : Médiateurs lipidiques dérivés principalement d’acides gras polyinsaturés en C20, notamment de l’acide arachidonique.

📝 Points essentiels

📌 Les prostaglandines sont des icosanoïdes cycliques produits par la cyclooxygénase, tandis que les leucotriènes sont des icosanoïdes linéaires produits par la lipoxygénase.

• La phospholipase A2 libère l’acide arachidonique des phospholipides membranaires, ce qui constitue l’étape limitante de la synthèse des médiateurs lipidiques.

• Les actions des icosanoïdes comprennent: l’inflammation, la vasoconstriction, la modification de la perméabilité vasculaire, l’agrégation plaquettaire, la bronchoconstriction et la sécrétion de mucus

💡 Astuce mémo

Libération de l’acide arachidonique → production de médiateurs inflammatoires

📖 7. Insaponifiables et cholestérol

🔑 Notions clés & Définitions

• Insaponifiable : Dérivés lipidiques dépourvus d’acides gras qui restent dans la phase organique après saponification, contrairement aux savons et au glycérol qui passent dans la phase aqueuse.
• Cholestérol : Stérol dérivé du noyau stérane, présent dans le plasma, les membranes du système nerveux central et la bile.

📝 Points essentiels

• 🔄 La synthèse du cholestérol suit quatre étapes:
  1. synthèse du mévalonate à partir de l’acétyl-CoA
  2. conversion du mévalonate en isoprène activé
  3. condensation de six unités isopréniques en squalène C30
  4. cyclisation du squalène en cholestérol

📌 L’HMG-CoA réductase catalyse l’étape clé, irréversible et régulée de la synthèse du cholestérol, et constitue la cible des statines.

• Le cholestérol est transporté dans les lipoprotéines avec le cholestérol libre en surface et le cholestérol estérifié au centre, et le risque d’athérogenèse dépend notamment du taux de LDL-cholestérol.

💡 Astuce mémo

Mévalonate → isoprènes → squalène → cholestérol

📖 8. Dérivés du cholestérol et information

★ À maîtriser

• Les acides biliaires sont formés dans le foie par hydroxylation du cholestérol, puis raccourcissement de sa chaîne latérale en C24 et conjugaison avec la glycine ou la taurine.

• La vitamine D3 provient du 7-déhydrocholestérol sous l’action des UV, puis est hydroxylée dans le foie et le rein en 1,25-dihydroxycholécalciférol, sa forme active.

• Les caroténoïdes résultent de la condensation de huit unités d’isoprène en C40, et le β-carotène peut donner naissance à la vitamine A ou rétinol.

• La vitamine E interrompt la propagation de la peroxydation lipidique en neutralisant les radicaux peroxyles dans les membranes et les lipoprotéines.

• La vitamine K est indispensable à la synthèse de facteurs de coagulation, notamment la prothrombine, et les antivitamines K sont des anticoagulants.

• Les protéines peuvent s’ancrer aux membranes par des acides gras à longue chaîne, des dérivés isopréniques de plus de C15 ou une ancre glycosylphosphatidylinositol.

Compléments

• L’acide cholique représente 75 % des acides biliaires et peut être transformé dans l’intestin en acides désoxycholique et lithocholique.

💡 Astuce mémo

Acides biliaires pour émulsionner, hormones stéroïdes pour informer

📊 Tableaux de synthèse

Principales familles de lipides