Fiche de révision : Lipides et métabolisme lipidique

📋 Plan du Cours

1. Définition et rôles des lipides
2. Classification structurale et fonctionnelle
3. Solubilité et amphiphilie
4. Structure et nomenclature des acides gras
5. Acides gras essentiels et stéréochimie
6. Température de fusion des acides gras
7. Réactivité et propriétés des acides gras
8. Glycérides et triglycérides
9. Cholestérol et stérides
10. Acides biliaires et sels biliaires
11. Cycle entéro-hépatique et cholestérol
12. Synthèse et rôles de la vitamine D

📖 1. Définition et rôles des lipides

🔑 Notions clés & Définitions

• Lipides : Dérivés naturels des acides gras résultant de leur condensation avec des alcools ou des amines.

★ À maîtriser

• Les lipides participent à la structure des membranes, constituent une réserve d’énergie et interviennent comme hormones, médiateurs chimiques ou vitamines.

Compléments

• Les lipides représentent environ 20 % du poids du corps.

• L’athérosclérose correspond à la formation de plaques d’athérome constituées de dépôts lipidiques qui entraînent un durcissement des artères.

📖 2. Classification structurale et fonctionnelle

📝 Points essentiels

• Les lipides simples contiennent du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène et comprennent les glycérides, les stérides et les cérides.

• Les lipides complexes contiennent du carbone, de l’hydrogène, de l’oxygène et des atomes polaires comme l’azote ou le phosphore ; ils comprennent les glycérophospholipides et les sphingolipides.

• Les triglycérides constituent la réserve principale d’énergie de l’organisme et sont stockés dans les tissus adipeux.

💡 Astuce mémo

Lipides simples : réserve ; lipides complexes : membranes.

📖 3. Solubilité et amphiphilie

🔑 Notions clés & Définitions

• Lipides hydrophobes : Constitués uniquement de chaînes composées de carbone et d’hydrogène et insolubles dans l’eau au-delà de 10 carbones mais solubles dans l’éther et le chloroforme.
• Liposomes : Structure sphérique composée d’une double couche lipidique.

💡 Astuce mémo

Une tête polaire tournée vers l’eau et des queues hydrophobes regroupées au centre.

📖 4. Structure et nomenclature des acides gras

🔑 Notions clés & Définitions

• Acides gras : Acides monocarboxyliques possédant une chaîne aliphatique d’au moins 4 atomes de carbone, dont le nombre est généralement pair.

★ À maîtriser

📌 Un acide gras saturé ne possède aucune double liaison C=C, tandis qu’un acide gras insaturé en possède une ou plusieurs.

• La nomenclature Δ d’un acide gras s’écrit $C_{n:e}\Delta m$, où n est le nombre de carbones, e le nombre de doubles liaisons et m la position de la première double liaison à partir de l’extrémité carboxyle.

Compléments

• L’acide oléique est un acide gras monoinsaturé à 18 carbones dont la double liaison est en position 9, noté C18:1 Δ9 ou C18:1 ω9.

💡 Astuce mémo

La nomenclature Δ part du COOH, tandis que la nomenclature ω part du CH3.

📖 5. Acides gras essentiels et stéréochimie

★ À maîtriser

• Les acides linoléique et linolénique sont des acides gras essentiels, respectivement notés C18:2 Δ9,12 ω6 et C18:3 Δ9,12,15 ω3, car ils ne sont pas synthétisés par l’organisme.

📌 Dans une double liaison cis, les groupes sont du même côté, tandis que dans une double liaison trans ils sont de côtés opposés ; la configuration trans est toxique pour l’organisme.

Compléments

• Le besoin quotidien indiqué est de 10 g pour l’acide linoléique et de 2 à 4 g pour l’acide linolénique.

💡 Astuce mémo

Cis : groupes du même côté et chaîne coudée ; trans : groupes opposés et chaîne linéaire.

📖 6. Température de fusion des acides gras

★ À maîtriser

📌 La température de fusion des acides gras augmente avec le nombre de carbones et diminue avec le nombre de doubles liaisons.

• Les acides gras saturés et insaturés trans ont une chaîne linéaire et rigidifient les membranes, tandis que les acides gras insaturés cis ont une température de fusion plus basse.

Compléments

• Les températures de fusion indiquées sont de 54 °C pour l’acide myristique, 70 °C pour l’acide stéarique, 13 °C pour l’acide oléique et −50 °C pour l’acide arachidonique.

💡 Astuce mémo

Plus de carbones ou une configuration trans → chaîne plus rigide et température de fusion plus élevée.

📖 7. Réactivité et propriétés des acides gras

🔑 Notions clés & Définitions

• Peroxydation lipidique : Mécanisme en chaîne de dégradation des acides gras insaturés par oxydation de leurs doubles liaisons en présence d’oxygène, avec formation d’hydroperoxydes instables et toxiques.

★ À maîtriser

• La peroxydation lipidique comporte une initiation avec formation d’un radical lipidique, une propagation avec formation d’un radical peroxyle puis d’un hydroperoxyde, et une terminaison avec décomposition des hydroperoxydes.

• L’acide arachidonique C20:4 est le précurseur des eicosanoïdes : la lipoxygénase forme des leucotriènes, tandis que la cyclooxygénase forme des prostaglandines et des thromboxanes.

Compléments

• La terminaison produit notamment du malondialdéhyde et du 4-hydroxynonénal, qui sont des marqueurs du stress oxydant et participent au rancissement des graisses.

• Le traitement d’un acide gras par une base forte comme NaOH ou KOH forme un savon qui se dissocie dans l’eau en Na+ ou K+ et RCOO−.

💡 Astuce mémo

Initiation → propagation → terminaison lors de la peroxydation lipidique.

📖 8. Glycérides et triglycérides

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycérides : Résultent de l’association d’un glycérol avec un ou plusieurs acides gras par une ou plusieurs liaisons ester.

★ À maîtriser

• Les glycérides selon le nombre d’estérifications sont:

  • les monoglycérides
  • les diglycérides
  • les triglycérides

• L’hydrolyse intestinale des triglycérides nécessite la lipase pancréatique, la colipase et les sels biliaires, qui permettent l’émulsion et l’accès des enzymes aux lipides.

Compléments

• Les triglycérides représentent environ 15 à 20 % de la masse d’un individu et 95 % des lipides alimentaires.

💡 Astuce mémo

Glycérol + 1, 2 ou 3 acides gras → mono-, di- ou triglycéride.

📖 9. Cholestérol et stérides

🔑 Notions clés & Définitions

• Stérides : Issus de l’estérification entre un acide gras et un stérol, principalement le cholestérol.

📝 Points essentiels

• Le cholestérol est un alcool amphiphile possédant une partie hydrophobe de 27 carbones et une fonction hydroxyle polaire en C3.

• Le cholestérol rigidifie les membranes, peut être estérifié et stocké dans des gouttelettes lipidiques, ou être transporté par des lipoprotéines.

• Le cholestérol est précurseur:

  • des acides biliaires
  • des hormones stéroïdes
  • de la vitamine D

📖 10. Acides biliaires et sels biliaires

★ À maîtriser

• La bile est une sécrétion exocrine jaunâtre et basique du foie, produite en continu à raison d’environ 1 L par jour, avec un pH de 7,6 à 8,6.

• 🔄 La synthèse des acides biliaires primaires comprend:

  1. les hydroxylations
  2. les réductions
  3. l’isomérisation
  4. l’oxydation

• Dans les hépatocytes, un acide biliaire primaire est conjugué à la glycine ou à la taurine par une liaison amide, ce qui renforce son caractère hydrophile et forme un sel biliaire hydrosoluble.

• Les sels biliaires facilitent l’émulsion des lipides dans l’intestin et l’absorption des vitamines liposolubles A, E et K.

Compléments

• La bile contient 97,5 % d’eau et 1,1 % de sels biliaires.

• Les bactéries intestinales transforment les sels biliaires en acides biliaires secondaires par déconjugaison et déshydroxylation en position 7, produisant notamment l’acide désoxycholique et l’acide lithocholique.

💡 Astuce mémo

Cholestérol → acides biliaires primaires → conjugaison → sels biliaires → acides secondaires.

📖 11. Cycle entéro-hépatique et cholestérol

★ À maîtriser

• 🔄 Le cycle entéro-hépatique suit les étapes:

  1. synthèse hépatique
  2. sécrétion biliaire
  3. action intestinale
  4. transformation bactérienne
  5. réabsorption vers le foie

• Le cholestérol n’est pas dégradé par l’organisme et est éliminé dans les selles sous forme d’acides biliaires secondaires, à raison d’environ 1 g sur les 20 g produits.

📌 Un déficit en sels biliaires provoque une malabsorption des graisses et des vitamines liposolubles A, D, E et K, pouvant entraîner une stéatorrhée et des carences.

Compléments

📌 Le traitement de l’hypercholestérolémie peut utiliser une résine échangeuse d’ions qui fixe les acides biliaires dans l’intestin, bloque leur réabsorption et augmente l’excrétion fécale du cholestérol.

💡 Astuce mémo

Foie → bile → intestin → réabsorption → foie.

📖 12. Synthèse et rôles de la vitamine D

★ À maîtriser

• 🔄 La synthèse de la vitamine D suit le trajet:

  1. foie : cholestérol vers 7-déhydrocholestérol
  2. peau : 7-déhydrocholestérol vers prévitamine D3 puis vitamine D3
  3. foie : vitamine D3 vers 25 OH D3
  4. rein : 25 OH D3 vers 1,25 (OH)2D3

• Le 1,25-dihydrocholécalciférol, ou calcitriol, est la forme active de la vitamine D3 et est dosable dans le sang.

• La vitamine D3 contrôle le métabolisme phosphocalcique et la minéralisation osseuse ; sa carence provoque un rachitisme chez l’enfant et une ostéomalacie chez l’adulte.

Compléments

• La vitamine D3 est une hormone liposoluble qui agit par fixation sur un récepteur nucléaire servant de facteur de transcription et régulant l’expression des gènes.

💡 Astuce mémo

Foie → peau → foie → rein, jusqu’au calcitriol actif.

📊 Tableaux de synthèse

Principales classes de lipides

Acides gras et température de fusion