Lipides. Lipides à base d acides gras. Lipides simples. Lipides complexes. Glycérides. Stérides. Sphingolipides. Cérides

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1 8 Les lipides I. ARATÉRISTIQUES GÉNÉRALES Les lipides sont des constituants organiques (constitués d atomes de carbone, d hydrogène, et d oxygène) qui représentent environ 20 % de la masse corporelle. Ils constituent la matière grasse des êtres vivants. es molécules sont globalement hydrophobes (évitant le contact avec l eau), insolubles dans des solvants aqueux, et solubles dans des solvants organiques (éthanol, acétone, éther, benzène). Dans l organisme, ils assurent trois fonctions principales : ¾¾ertains servent de réserves énergétiques, en étant stockés dans le tissu adipeux sous forme de triglycérides ; ¾¾ertains jouent un rôle structural, notamment en rentrant dans la composition des membranes cellulaires ; ¾¾ertains présentent une activité biologique, comme les hormones stéroïdiennes ou les vitamines liposolubles. n classe les lipides en deux grandes catégories (Figure 1) : les lipides à base d acides gras et les lipides polyisopréniques. Dans la catégorie des lipides à base d acides gras, on retrouve les acides gras eux-mêmes, ainsi que deux familles nommées lipides simples et lipides complexes. Les acides gras peuvent être saturés ou insaturés. Les lipides simples regroupent les glycérides, les stérides et les cérides. Les lipides complexes désignent les lipides phosphorés, azotés et/ou soufrés, et regroupent les glycérophospholipides et les sphingolipides. La seconde catégorie renferme les lipides polyisopréniques, qui ne contiennent pas d acide gras, et qui regroupent les vitamines liposolubles et les dérivés stérols. Lipides Lipides à base d acides gras Acides gras Lipides simples Lipides complexes Lipides polyisopréniques Acides gras saturés Glycérides Glycérophospholipides Vitamines liposolubles Acides gras insaturés Stérides Sphingolipides Dérivés stérols érides Figure 1 lassification des lipides 225 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

2 Biochimie II. L ES AIDES GRAS A. lassification des acides gras 1. Structure générale et nomenclature Un acide gras est une molécule organique constituée (Figure 2) : ¾¾d une chaîne carbonée ou aliphatique (constituée uniquement d atomes de carbone et d hydrogène) plus ou moins longue (de 2 carbones à 24 carbones ; les acides gras les plus représentés étant à 16 carbones et 18 carbones), et très hydrophobe. La grande majorité des acides gras naturels possèdent un nombre pair d atomes de carbone ; ¾¾d une fonction carboxylique ( H) portée par le premier atome de carbone de la chaîne aliphatique. ette fonction est acide et hydrophile. Acide palmitique (exemple d acide gras saturé) groupement méthyle terminal 16 chaîne carbonée hydrophobe Nomenclature : (16 : 0) nombre de doubles liaisons nombre de carbones fonction carboxylique sur le 1 er carbone, hydrophile H 1 Acide oléique (exemple d acide gras monoinsaturé) 9 H 18 1 Nomenclature : (18 : 1 ω 9) ou (18 : 1 ω-9) ou (18 : 1 n-9) position de la 1 re insaturation à partir du méthyle terminal ou (18 : 1 Δ 9 ) position des insaturations à partir du 1 er carbone Acide linoléique (exemple d acide gras polyinsaturé) 12 9 H 1 18 Nomenclature : (18 : 2 ω 6) ou (18 : 2 ω-6) ou (18 : 2 n-6) ou (18 : 2 Δ 9,12 ) Figure 2 Exemple de l acide palmitique, de l acide oléique et de l acide linoléique 226 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

3 Les lipides De part sa constitution, l acide gras est donc un acide carboxylique aliphatique. Possédant à la fois une région hydrophobe et une région hydrophile, il s agit d une molécule amphiphile. En réalité, il est globalement hydrophobe, à cause de l importance de sa chaîne carbonée hydrophobe. Enfin, la plupart de ces molécules sont non ramifiées (une molécule ramifiée présente au moins un point de ramification entre ses deux groupes terminaux). n classe les acides gras en deux catégories : ¾¾Les saturés : tous les atomes de carbones sont saturés en atomes d hydrogène ; il n y a pas de double liaison (également nommée liaison éthylénique) dans la chaîne carbonée (Figure 2) ; ¾¾Les insaturés : certains atomes de carbones sont insaturés en atomes d hydrogène ; leur chaîne aliphatique contient donc une (acides gras monoinsaturés) ou plusieurs (acides gras polyinsaturés) doubles liaisons ou insaturations (Figure 2). La nomenclature abrégée des acides gras permet de les classer simplement, en mentionnant le nombre d atomes de carbone, le nombre de doubles liaisons et la position des insaturations. Pour bien utiliser cette nomenclature, il faut avant tout savoir que : ¾¾le carbone possédant la fonction carboxylique est numéroté 1, et qu il s écrit toujours à droite ; ¾¾le dernier carbone est noté ω ou n. Ainsi, la nomenclature abrégée est (A : x ω y ) ou (A : x ω-y) ou (A : n-y) ou (A : x Δ z ) Avec : ¾¾A, nombre d atomes de carbone ; ¾¾x, nombre d insaturations ; ¾¾y, position de la première insaturation à partir du groupement méthyle terminal ; ¾¾z, positions des doubles liaisons à partir du premier carbone. Remarque : la première écriture est la plus utilisée. Prenons l exemple d un acide gras saturé, l acide palmitique (Figure 2). Il contient 16 atomes de carbones et, étant saturé, il n a pas de double liaison. Sa nomenclature abrégée est donc (16 : 0). Prenons maintenant l exemple d un acide gras monoinsaturé, l acide oléique (Figure 2). Il contient 18 atomes de carbones, et une double liaison en position 9. Sa nomenclature abrégée est donc (18 : 1 ω 9 ), (18 : 1 ω-9), (18 : 1 n-9), ou (18 : 1 Δ 9 ). Prenons enfin l exemple d un acide gras polyinsaturé, l acide linoléique (Figure 2). Il contient 18 atomes de carbones, et deux doubles liaisons : une en position 9, et une en position 12. Sa nomenclature abrégée est donc (18 : 2 ω 6 ), (18 : 2 ω-6), (18 : 2 n-6), ou (18 : 2 Δ 9,12 ). En ce qui concerne les acides gras polyinsaturés, on peut facilement retrouver la position des autres insaturations en ayant comme seule information la position de la première insaturation à partir du groupement méthyle terminal. En effet, les doubles liaisons des acides gras insaturés sont non conjuguées, c est-à-dire qu elle sont séparées par un groupement méthyle tel que : H=H H=H. eci fait, qu à partir de la position de la première insaturation à partir du groupement méthyle terminal, en soustrayant le chiffre trois, on trouve la suivante, et ainsi de suite. Prenons l exemple de l acide linolénique, sa nomenclature abrégée est (18 : 3 ω 3 ). et acide gras possède donc une chaîne carbonée à 18 atomes de carbones avec trois insaturations. 227 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

4 Biochimie D après l écriture, ω 3, la première est en position 15. Les deux autres sont donc en position (15-3), soit 12, et en position (12-3), soit 9. Il existe également une nomenclature systèmique, qui est néanmoins très souvent délaissée au profi t des noms usuels (en général, basés sur les aliments où on les trouve). L acide palmitique, par exemple, est un nom usuel qui vient de l huile de palme. Son nom systémique est «l acide hexadécanoïque» avec : ¾¾acide, à cause de l acide carboxylique ; ¾¾hexadéc-, à cause des 16 atomes de carbones ; ¾¾anoïdes, à cause de l absence de double liaison. De la même manière, l acide linoléique, par exemple, est un nom usuel qui vient des huiles végétales. Son nom systémique est «l acide 9,12 octadécadiénoïque» avec : ¾¾acide, à cause de l acide carboxylique ; ¾¾9,12, donnant les positions des insaturations ; ¾¾octadéca-, à cause des 18 atomes de carbones ; ¾¾diénoïque, à cause des deux doubles liaisons. 2. Les acides gras saturés Tableau 1 Les acides gras saturés les plus fréquents Nom usuel Nomenclature abrégée Aliments où il son présents en grande quantité Acide laurique 12 : 0 Laurier, huile de noix de coco Acide myristique 14 : 0 Muscade, beurre, huile de noix de coco Acide palmitique 16 : 0 Huile de palme, aliments d origine animale (graisse) Acide stéarique 18 : 0 Aliments d origine animale (graisse) Acide arachidique 20 : 0 Huile d arachide, lard Les acides gras volatiles sont des acides gras saturés particuliers, car leur chaîne carbonée est très courte. Ils peuvent donc passer très facilement à l état gazeux. Ils sont produits par la fl ore intestinale, et peuvent être absorbés par les entérocytes à des fi ns énergétiques. Tableau 2 Les acides gras volatiles Nom usuel Nomenclature abrégée Acide acétique / acide éthanoïque 2 : 0 Acide propionique / acide propanoïque 3 : 0 Acide butyrique / acide butanoïque 4 : 0 3. Les acides gras insaturés Selon la structure de la double liaison unissant deux atomes de carbone, on distingue les acides gras insaturés «IS» (forme dite «bateau»), et les acides gras insaturés «TRANS» (forme dite «chaise»). Ils présentent une conformation spatiale de type «IS», si les deux 228 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

5 Les lipides extrémités de la chaîne carbonée sont du même côté par rapport à l axe de la double liaison, et une conformation spatiale de type «TRANS», si les deux extrémités de la chaîne carbonée sont de part et d autre par rapport à l axe de la double liaison (Figure 3). H 9 H Acide oléique Axe double liaison IS H H 9 H Acide élaïdique Axe double liaison TRANS H Figure 3 onfigurations spatiales de type IS et TRANS des acides gras insaturés Exemple de l acide oléique et de l acide élaïdique La plupart des acides gras insaturés naturels ont une conformation de type IS. Les acides gras insaturés de type TRANS ne représentent que 3 à 5 % de l apport lipidique total. n les retrouve naturellement dans le lait, et en moindre quantité dans la viande. Ils sont également présents, suite à une transformation industrielle d acides gras d origine végétale, dans la margarine, en biscuiterie ou en viennoiserie. Tableau 3 Les acides gras insaturés les plus fréquents Nom usuel Nomenclature abrégée onformation Acide palmitoléique 16 : 1 ω 7 IS Aliments où il son présents en grande quantité Aliments d origine animale (graisse), notamment dans les poissons marins Acide oléique 18 : 1 ω 9 IS Huile d olive Acide linoléique 18 : 2 ω 6 Toutes IS Toutes huiles végétales Acide linolénique 18 : 3 ω 3 Toutes IS Huiles de soja, de colza et de lin Acide arachidonique 20 : 4 ω 6 Toutes IS Graisse de porc, poulet Acide eicosapentaénoïque (EPA) 20 : 5 ω 3 Toutes IS Poissons gras Acide docosahexaénoïque (DHA) 22 : 6 ω 3 Toutes IS Poissons gras L acide linoléique et l acide linolénique sont deux acides gras essentiels, c est-à-dire que notre organisme ne peut pas les synthétiser ; leur apport alimentaire est donc nécessaire. 229 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

6 Biochimie B. Propriétés physicochimiques des acides gras 1. Propriétés physiques des acides gras Densité et solubilité Les acides gras sont insolubles en milieu aqueux, et leur densité est inférieure à celle de l eau. Ainsi, lorsqu on les met en présence d un solvant aqueux, sans agitation, il se forme deux phases : une phase aqueuse, et une phase au-dessus de celle-ci, contenant les acides gras. es substances sont donc non-miscibles, c est-à-dire que microscopiquement, elles ne se mélangent pas. Par contre, lorsqu on agite l eau avec une solution d acides gras, il se forme ce qu on appelle une émulsion, c est-à-dire, un mélange macroscopiquement homogène et microscopiquement hétérogène. Les acides gras vont en fait se rassembler sous forme de micelles pour minimiser leur surface de contact avec l eau. Un micelle est un agrégat de forme sphérique de molécules possédant une région hydrophile dirigée vers le solvant aqueux, et une région hydrophobe dirigée vers l intérieur (Figure 4). solution d acides gras région hydrophobe région hydrophile solution acqueuse agitation micelle émulsion Figure 4 Solubilité des acides gras, émulsion et micelles Plus un acide gras a une chaîne carbonée longue, moins il sera soluble en milieux aqueux. ette propriété des acides gras entraîne deux conséquences dans l organisme : ¾¾Les acides gras doivent être transportés en milieu aqueux (sang, lymphe) par des transporteurs spécifiques : albumine (protéine plasmatique) et lipoprotéines (voir Les lipoprotéines, p. 248) ; ¾¾Lors de la digestion, les mouvements intestinaux et les sels biliaires (voir Les acides biliaires et sels biliaires, p. 247) permettent de créer une émulsion qui facilitera la digestion par les lipases pancréatiques, et permettra l absorption intestinale. Point de fusion Le point de fusion, ou température de fusion, d un acide gras est la température à laquelle il passe de l état solide à l état liquide. elui-ci dépend de deux paramètres (Figure 5) : ¾¾Le nombre de carbones de l acide gras : plus la chaîne aliphatique est longue, plus le point de fusion est élevé. eci est dû aux liaisons de van der Waals (interactions électriques de faible densité entre atomes) se créant entre les chaînes carbonées des acides gras. 230 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

7 Les lipides Plus la chaîne est longue, plus il y en a, et plus il faut élever la température pour créer de l agitation thermique pour les rompre ; ¾¾Son nombre d insaturation : plus ce nombre est grand, plus le point de fusion est faible. eci est dû à la déviation des chaînes carbonées causée par les insaturations. ette déviation empêche la formation de liaison de van der Waals entre les chaînes carbonées. Acide stéarique (18 : 0) Acide palmitique (16 : 0) Acide oléique (18 : 1 ω 9 ) H H H H H Plus de liaisons de van der Waals par rapport à l acide palmitique liaison de van der Waals H Moins de liaisons de van der Waals par rapport à l acide palmitique Points de fusion 70 > 63 > 16,3 Figure 5 Les nombres de carbones et d insaturations déterminent le point de fusion d un acide gras Exemple de l acide palmitique, de l acide stéarique et de l acide oléique Tableau 4 Quelques exemples de point de fusion Acide gras Nomenclature abrégée Point de fusion ( ) Acide palmitique 16 : 0 63 Acide stéarique 18 : 0 70 Acide oléique 18 : 1 ω 9 16,3 Acide linoléique 18 : 2 ω Propriétés chimiques des acides gras Réactions chimiques avec la fonction carboxylique ¾¾La saponifi cation Les acides gras sont des acides faibles grâce à leur fonction carboxylique. elle-ci est capable de céder un proton (H + ) : R H R + H APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

8 Biochimie La saponification est l hydrolyse d un acide gras, où sa fonction carboxylique cède un proton tel que : acide gras ion hydroxyde acide gras anionique R + H R + H Figure 6 Saponification d un acide gras En industries agroalimentaires, la réaction de saponifi cation est utilisée pour éliminer l excès d acidité des huiles alimentaires brutes et pour la production du savon. n parle de réaction de neutralisation de l acidité. Pour cela on utilise une base minérale, l hydroxyde de potassium, KH : R H + KH R + La quantité d hydroxyde de potassium en mg nécessaire pour neutraliser 1 g d acide gras est appelée Indice de Saponification (I s ). e dernier renseigne également sur la longueur des chaînes d acides gras. Plus cet indice est élevé, plus la chaîne est courte. ¾¾L estérifi cation Il s agit d une réaction de condensation entre la fonction carboxylique de l acide gras et une fonction alcool. ette réaction entraîne la libération d une molécule d eau et la formation d un acide gras estérifié (ou ester d acide gras) contenant une liaison ester. La réaction inverse est une réaction d hydrolyse de la liaison ester. acide gras alcool acide gras estérifié R + H R H estérification hydrolyse R R + liaison ester Figure 7 Estérification d un acide gras Réactions chimiques avec la chaîne carbonée es réactions concernent principalement les acides gras insaturés, car ce sont les carbones insaturés qui présentent une forte réactivité. ¾¾Hydrogénation L hydrogénation des acides gras insaturés se fait en employant l hydrogène ( ) sous une pression de 100 à 200 bar, une température de 200 à 400 et en présence de catalyseurs, en particulier les métaux de transition comme le platine (Pt), le nickel (Ni), le zinc (Zn). Dans 232 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

9 Les lipides ces conditions réactionnelles, les acides gras insaturés fi xent l hydrogène pour donner des acides gras saturés. H = H + ¾¾Réaction d addition Les acides gras insaturés fi xent les halogènes (Iode, brome) par une réaction d addition. H = H + I 2 HI HI ette réaction permet d évaluer le nombre d insaturations d un acide gras. En effet, la quantité d iode en gramme nécessaire pour fi xer 100 grammes d un acide gras est appelée Indice d iode (I i ). Et, plus un acide gras possède d insaturations, plus cet indice est élevé. Un acide gras présente donc un I i caractéristique. ¾¾Peroxydation (oxydation par des radicaux libres) Il s agit d une oxydation de l acide gras insaturé par des radicaux libres qui altère l acide gras. Les radicaux libres présentent un nombre impair d électrons, ce qui les rend très réactifs. ette réaction comprend une étape, dite d initiation, due à l attaque par le radical libre. Elle provoque la perte d un hydrogène sur un à proximité d une double liaison, ce qui conduit à la formation d un radical peroxyde. elui-ci provoque à son tour, la formation d hydroxyperoxyde. L acide gras insaturé est alors altéré. Le radical peroxyde généré peut également servir à son tour de radical libre amplifi ant l oxydation des acides gras. ette étape porte le nom de propagation (Figure 8). acide gras radical libre H H + H H initiation 2 H H H + 2 propagation H H H radical peroxyde H H hydroxyperoxyde H H Figure 8 Peroxydation d un acide gras ette altération peut se produire pour des acides gras alimentaires lorsqu ils sont exposés trop longtemps à l oxygène, par exemple. n parle de rancissement. Elle peut également avoir lieu avec des acides gras insaturés composant la membrane cellulaire conduisant à une diminution de la fl uidité membranaire. Si cette oxydation devient vraiment trop importante, elle peut provoquer la destruction de la membrane, et la mort de la cellule. n parle de cytotoxicité des radicaux libres. 233 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

10 Biochimie III. L ES LIPIDES SIMPLES A. Les glycérides ou glycérolipides simples 1. omposition et nomenclature Les glycérides ou acylglycérols sont constitués d un ou de plusieurs acides gras fi xés par estérifi cation à une molécule glucidique, le glycérol, dérivée du glycéraldéhyde (Figure 9). n distingue trois types de glycérides (Figure 9) : ¾¾les monoglycérides ou monoacylglycérol, constitués d un acide gras et d une molécule de glycérol ; ¾¾les diglycérides ou diacylglycérol, constitués de deux acides gras et d une molécule de glycérol ; ¾¾les triglycérides ou triacylglycérol constitués de trois acides gras d une molécule de glycérol. Glycéraldéhyde H 1 2H H Glycérol 1 H 2H H Monoglycéride acide gras 1 ( liaison ester 2H H 3 H 3 H 3 H Diglycéride ( H ( H Triglycéride ( H ( ( Figure 9 Structures des glycérides En ce qui concerne la nomenclature, on représente le premier carbone du glycérol en haut, et il est numéroté 1. D autre part, le nom d un glycéride comprend : ¾¾en premier, le nom des acides gras avec le suffi xe «yl» pour signifi er qu ils sont estérifi és ; ¾¾puis le terme «glycérol». 234 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

11 Les lipides Par exemple, le monoglycéride comprenant l acide palmitique se nomme palmityl-glycérol, le diglycéride comprenant deux acides stéariques se nomme distéaryl-glycérol, et le diglycéride comprenant un acide palmitique en position 1, et un acide oléique en position 2 se nomme 1-palmityl-2-oléyl-glycérol ou palmityl-oléyl-glycérol. En ce qui concerne les triglycérides, ils sont qualifiées d hétérogènes si les acides gras les constituant sont différents, et d homogènes si les acides gras sont identiques. Dans ce dernier cas, on simplifie le nom en utilisant le nom de l acide gras avec le suffixe «ine». Par exemple, le tripalmityl-glycérol est nommé palmitine. 2. Propriétés physicochimiques Solubilité Etant constitués d acides gras, les glycérides sont des composés hydrophobes et très insolubles en milieu aqueux. ette propriété entraîne deux conséquences dans l organisme : ¾¾Ils nécessitent des transporteurs spécifiques en milieu aqueux (sang, lymphe). Il s agit de protéines spécifiques, et de lipoprotéines (chylomicrons et VLDL, «Very Low Density Lipoprotein», voir Les lipoprotéines, p. 248) ; ¾¾Les triglycérides sont les principaux composés de la réserve énergétique lipidique. Ils représentent 95 % du volume cellulaire d un adipocyte. Hydrolyse enzymatique des triglycérides Les triglycérides sont hydrolysés par des lipases. Ils vont subir trois hydrolyses successives qui vont rompre les liaisons ester. Les deux premières hydrolyses concernent les acides gras positionnés aux extrémités (en position 1 et 3), et la dernière hydrolyse concerne l acide gras central (en position 2). ette chronologie des hydrolyses est due à la gêne stérique des acides gras positionnés aux extrémités, qui empêche l accès par les lipases à l acide gras central. B. Les stérides 1. Le cholestérol Le cholestérol est un alcool appartenant à la famille des stérols. Tous les composés de cette famille comprennent un noyau stérane, noyau quadricyclique (A, B, et D), dans leur structure. Sa formule brute est 27 H 45 H. Le noyau stérane et sa chaîne latérale sont aliphatiques, et par conséquent, hydrophobes. Il possède une fonction alcool hydrophile en position 3, mais, vu la taille de sa région hydrophobe par rapport à cette fonction hydrophile, il est globalement hydrophobe (Figure 10). 235 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

12 Biochimie holestérol H A B H D fonction alcool hydrophile noyau stérane région hydrophobe chaîne latérale aliphatique ( acide gras Stéride A B liaison ester H D Figure 10 Structures du cholestérol et des stérides 2. omposition et nomenclature Les stérides sont des esters de cholestérol. Il résulte donc de l estérifi cation d un acide gras sur la fonction alcool en position 3 du cholestérol. (Figure 10). En ce qui concerne la nomenclature, leur nom comprend : ¾¾en premier, le nom de l acide gras avec le suffi xe «ate» ; ¾¾puis les termes «de cholestéryl», pour spécifi er qu ils sont des esters de cholestérol. Par exemple, le stéride comprenant l acide linoléique se nomme linoléate de cholestéryl. 3. Propriétés physicochimiques Les stérides sont très hydrophobes et insolubles en milieu aqueux. ette propriété entraîne plusieurs conséquences dans l organisme : ¾¾Ils nécessitent des transporteurs spécifiques en milieu aqueux (sang, lymphe). Il s agit de lipoprotéines (chylomicrons) (voir Les lipoprotéines, p. 248) ; 236 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

13 Les lipides ¾¾Ils entrent dans la constitution des membranes cellulaires ; ¾¾Ils sont la forme de stockage du cholestérol dans le foie, et dans les cellules stéroïdogènes (cellules endocrines produisant des hormones stéroïdes, hormones produites à partir du cholestérol).. Les cérides 1. omposition et nomenclature Ils doivent leur nom générique au fait qu ils sont les principaux constituants des cires animales, végétales et bactériennes. Les cérides sont des monoesters d acide gras et d alcool gras, alcool aliphatique à longue chaîne, qui sont en général, à nombre pair de carbones, saturés et non ramifi és (Figure 11). éride ( ( acide gras liaison ester alcool gras Exemple : palmitate de cétyle ( ) 14 ( ) 14 Figure 11 Structure des cérides En ce qui concerne la nomenclature, leur nom comprend : ¾¾en premier, le nom de l acide gras avec le suffi xe «ate» ; ¾¾puis les termes «de cétyle». Par exemple, le céride comprenant l acide palmitique se nomme palmitate de cétyle (Figure 11). 2. Propriétés physicochimiques De par leur composition, les cérides sont très hydrophobes et très insolubles en milieu aqueux. Ils sont solubles dans les solvants organiques, et sont chimiquement très peu réactifs. 237 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

14 Biochimie IV. L ES LIPIDES MPLEXES A. Les glycérophosphospholipides ou phospholipides ou glycérolipides complexes 1. omposition et nomenclature L élément de base des phospholipides est l acide phosphatidique ou diacylglycérophosphate. e dernier est un diglycéride, où la fonction alcool en troisième position du glycérol est estérifi ée par une molécule d acide phosphorique. Un phospholipide est un ester d acide phosphatidique, c est-à-dire un acide phosphatidique estérifi é par un alcool (Figure 12). Acide phosphatidique 1 ( H 2 ( P H 3 2 acide phosphorique diglycéride Phospholipide 1 ( H 2 ( queues hydrophobes alcool P H 3 2 tête hydrophile Figure 12 Structures de l acide phosphatidique et d un glycérophospholipide 238 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

15 Les lipides Il existe quatre types de phospholipides qui diffèrent selon la nature de l alcool : Les phosphatidylcholines ou lécithines L alcool est une choline, qui est un alcool aminé (Figure 13). N + ( ) 2 choline P H ( ( Figure 13 Les phosphatidylcholines es phospholipides sont des constituants essentiels des membranes cellulaires. Les phosphatidylinositols L alcool est l inositol (Figure 14). H H H H H inositol Phosphatidylnositol ( H ( P Inositol triphosphate H H 2 P 3 2 P P H Figure 14 Les phosphatidylinositols et l inositol triphosphate es phospholipides sont localisés essentiellement dans la couche cytosolique de la bicouche lipidique de la membrane plasmique. Ils jouent un rôle dans la communication hormonale. ertaines hormones, en se fi xant à leur récepteur membranaire, vont activer une phospholipase qui va hydrolyser ce phospholipide (voir Propriétés physicochimiques, p. 240), et libérer de l inositol triphosphate (IP 3 ) (Figure 14), qui sert alors de second messager intracellulaire. 239 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09

16 Biochimie Les phosphatidyléthanolamines L alcool est l éthanolamine, qui est un alcool aminé (Figure 15). Phosphatidyléthanolamine ( H ( + N ( ) 2 P éthanolamine N + Phosphatidylsérine ( H ( H P sérine Figure 15 Les céphalines : les phosphatidyléthanolamines et les phosphatidylsérines Les phosphatidylsérines L alcool est une sérine, qui est un acide aminé (Figure 15). es deux derniers types de phospholipides sont également appelés céphalines car ils sont abondants au niveau du cerveau. 2. Propriétés physicochimiques Molécules amphiphiles Les phospholipides sont des molécules amphiphiles : ils possèdent une région hydrophile, nommé «tête hydrophile», défi nie par l alcool et l acide phosphorique, et une région hydrophobe, nommée «queues hydrophobes», défi nie par le glycérol et les deux acides gras (Figure 12). Molécules chargées A ph physiologique, le groupement phosphate est chargé négativement. Hydrolyse enzymatique Les phospholipides sont hydrolysés par des phospholipases (PL). Il en existe quatre types différents selon la liaison hydrolysée dans le phospholipide (Figure 16) : ¾¾les PLA1 : elles hydrolysent la liaison ester au niveau du carbone 1 du glycérol ; ¾¾les PLA2 : elles hydrolysent la liaison ester au niveau du carbone 2 du glycérol ; 240 APPA1_ch08.indd /06/13 17:09