Fiche de révision : Biochimie des lipides

📋 Plan du Cours

1. Définition et fonctions des lipides
2. Acides gras et nomenclature
3. Métabolisme et familles d’acides gras
4. Propriétés des acides gras
5. Alcools et lipides simples
6. Lipides complexes et membranes
7. Insaponifiables et cholestérol
8. Dérivés du cholestérol
9. Vitamines et dérivés isopréniques
10. Lipides et information cellulaire

📖 1. Définition et fonctions des lipides

🔑 Notions clés & Définitions

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

📝 Points essentiels

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

• Les lipides assurent une réserve énergétique, une fonction structurale dans les membranes et une fonction de communication cellulaire.

💡 Astuce mémo

É-S-I : énergie, structure, information

📖 2. Acides gras et nomenclature

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide gras : Acide monocarboxylique à chaîne aliphatique généralement non ramifiée, comportant plus de quatre carbones et le plus souvent un nombre pair de carbones.

📝 Points essentiels

• 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.

• L’acide stéarique est un acide gras saturé C18:0, l’acide oléique est C18:1(n-9) et l’acide arachidonique est C20:4(n-6).

💡 Astuce mémo

Saturé = chaîne droite ; cis = chaîne coudée

📖 3. Métabolisme et familles d’acides gras

📝 Points essentiels

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

• La synthèse des acides gras utilise l’acétyl-CoA et du pouvoir réducteur, puis allonge la chaîne de deux carbones à partir du malonyl-CoA.

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

💡 Astuce mémo

Désaturation puis élongation vers le COOH

📖 4. Propriétés des acides gras

📝 Points essentiels

• Les acides gras mono- et polyinsaturés naturels présentent généralement une géométrie cis, qui crée une angulation de la chaîne.

📌 La fluidité des acides gras augmente avec le nombre d’insaturations cis et diminue avec la longueur de la chaîne.

• La peroxydation lipidique est une réaction en chaîne autocatalysée, spécifique des acides gras polyinsaturés à enchaînement malonique, comprenant initiation, propagation et terminaison.

• Les eicosanoïdes dérivent principalement de l’acide arachidonique C20:4(n-6) libéré des phospholipides par la phospholipase A2.

💡 Astuce mémo

Insaturation cis → chaîne coudée → fluidité accrue

📖 5. Alcools et lipides simples

🔑 Notions clés & Définitions

• Triglycéride : Lipide neutre formé par l’estérification de trois acides gras avec un glycérol.

📝 Points essentiels

• Le glycérol est un triol soluble dans l’eau qui participe à l’architecture des triglycérides et des glycérophospholipides.

• La sphingosine est un alcool gras C18 comportant deux fonctions alcool, une amine primaire et une insaturation en C4.

• Les triglycérides assurent principalement le stockage énergétique dans le tissu adipeux et leur concentration plasmatique normale est inférieure à 1,5 g/L.

💡 Astuce mémo

Glycérol → glycérophospholipides ; sphingosine → sphingolipides

📖 6. Lipides complexes et membranes

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycérophospholipide : Lipide amphipathique constitué d’un diacylglycérol, d’un phosphate et d’un alcool polaire.

📝 Points essentiels

• En milieu aqueux, les lipides amphipathiques s’organisent spontanément en bicouche, avec les régions hydrophobes entre les deux couches et les têtes polaires vers l’eau.

• La phospholipase A2 libère l’acide arachidonique des glycérophospholipides et la phospholipase C libère du DAG qui stimule la protéine kinase C.

• La PLC hydrolyse le phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate en DAG et IP3, lequel provoque une libération de calcium intracellulaire.

💡 Astuce mémo

Deux queues hydrophobes plongées dans une bicouche, tête polaire vers l’eau

📖 7. Insaponifiables et cholestérol

🔑 Notions clés & Définitions

• Insaponifiable : Dérivé lipidique naturel soluble dans les solvants organiques mais dépourvu d’acides gras et ne formant pas de savon lors de la saponification.
• 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. formation du mévalonate à partir de l’acétyl-CoA
  2. conversion du mévalonate en isoprènes activés
  3. condensation de six unités isopréniques en squalène
  4. cyclisation du squalène en cholestérol

📌 La HMG-CoA réductase catalyse l’étape clé et irréversible de la synthèse du cholestérol, et elle est inhibée par les statines.

💡 Astuce mémo

Acétyl-CoA → mévalonate → isoprènes → squalène → cholestérol

📖 8. Dérivés du cholestérol

★ À maîtriser

• Les acides biliaires sont formés dans le foie par hydroxylation du cholestérol, raccourcissement de sa chaîne latérale en C24 et réduction de sa double liaison.

• La vitamine D3 provient du 7-déhydrocholestérol sous l’action des UV puis devient active après hydroxylation hépatique en C25 et rénale en C1.

• Les hormones stéroïdes dérivent du cholestérol et comprennent les glucocorticoïdes, les minéralocorticoïdes, les androgènes et les œstrogènes.

Compléments

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

💡 Astuce mémo

B-V-H : bile, vitamine D, hormones

📖 9. Vitamines et dérivés isopréniques

📝 Points essentiels

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

• Le rétinal participe à la vision grâce à l’isomérisation réversible entre les formes tout-trans et 11-cis sous l’action de la lumière.

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

• La vitamine K est indispensable à la synthèse de facteurs de coagulation comme la prothrombine, et les antivitamines K sont anticoagulantes.

💡 Astuce mémo

Vitamine E interrompt l’oxydation ; vitamine K permet la coagulation

📖 10. Lipides et information cellulaire

★ À maîtriser

• La transduction lipidique peut résulter de l’activation de phospholipases, de la formation de DAG et d’IP3, de l’augmentation du calcium intracellulaire et de l’activation de protéines kinases.

• Les protéines peuvent être ancrées aux membranes par des acides gras à longue chaîne, des dérivés isopréniques de plus de 15 carbones ou une ancre glycosylphosphatidylinositol.

Compléments

• Les radeaux lipidiques sont des domaines membranaires enrichis en glycosphingolipides, sphingomyéline, céramides, glycérolipides saturés et cholestérol, participant à la signalisation.

💡 Astuce mémo

Hydrolyse membranaire → seconds messagers → réponse cellulaire

📊 Tableaux de synthèse

Principales classes de lipides

Dérivés isopréniques majeurs