Lipides
Vue d'ensemble
- Biochimie
- Chimie organique
- Bioénergétique
- Composition de la matière vivante
- Composés organiques
- Protides
- Acides nucléiques
- Glucides
- Lipides
- Coenzymes
- Hormones
- Composés inorganiques
- Composés organiques
- Transport membranaire
- Moteurs moléculaires
- Voies de signalisation
En biologie et en biochimie, les lipides sont des macro-biomolécules solubles dans les solvants non polaires et insolubles ou presque dans l'eau. Le langage usuel les désigne sous le nom de matières grasses.
Vue d'ensemble des lipides
1. Les lipides sont solubles dans des solvants non polaires, i.e. généralement des hydrocarbures (benzène, acétone, méthanol…).
Les lipides ne sont donc pas classés selon leur structure, mais selon leur solubilité et ne forment jamais de polymères contrairement aux acides aminés, aux nucléotides ou aux glucides.
On introduit souvent les termes d'huiles, de beurre, de graisses, de cires selon leur état physique, liquide ou solide à la température ambiante.
2. On peut distinguer plusieurs catégories de lipides selon cette solubilité.
Vous pouvez lire: un site complet qui est LIPID MAPS et son associé LipidWeb ou en plus simplifié, Lipid.
Polarité des lipides
Lipides apolaires, lipophiles ou neutres
Les lipides apolaires, lipophiles ou encore neutres sont :
- solubles dans un solvant apolaire, i.e. dont les charges sont réparties de façon symétrique, et lipophile (ou hydrophobe),
- insolubles dans un solvant polaires et lipophobe (ou hydrophile), i.e. eau par exemple qui est une des molécules les plus polaires.
Lipides bipolaires ou amphiphiles
1. Les lipides bipolaires ou amphiphiles (du grec amphi, double), appelés aussi amphipathiques, peuvent être soluble dans les deux solvants, i.e. polaire et apolaire. Ces lipides sont le plus souvent dérivés d'un acide gras, comportent deux parties.
a. La tête hydrophile, portant la fonction acide carboxylique ($\ce{-C(=O)OH}$), peut se lier à :
- des alcools ($\ce{R-OH}$) par une liaison ester $\ce{-C(=O)-O-}$,
- des amines ($\ce{-NH2}$) par une liaison amide ($\ce{-C(=O)N-}$)
b. La queue hydrophobe correspond à une chaîne aliphatique.
Les acides gras sont étudiés dans un chapitre spécial.
Remarque : les lipides isoprénoïques n'en contiennent pas.
2. Cette particularité permet aux lipides amphiphiles de former trois catégories d'agrégats lors de contact avec un solvant hydrophile en formant :
- des monocouches lipidiques, comme l'huile à la surface de l'eau,
- des micelles, du latin mica, parcelle, qui sont agrégats sphéroïdaux avec les chaînes hydrophiles (têtes) dirigées vers le solvant et les chaînes hydrophobes (queue) dirigées vers l'intérieur,
- des bicouches lipidiques que l'on trouve dans les membranes.
Structure générale
des lipides
Les lipides ne sont donc pas classés selon leur structure, mais selon leur solubilité.
1. Les lipides sont issus de l'acétyl-CoA, forme " activée " de l'acide acétique qui intervient dans le métabolisme glucidique et lipidique.
Comme son nom l'indique, l'acétyl-CoA est formé par :
- la coenzyme A ou CoA,
- un groupe acétyl ($\ce{CH3=CO}$).
La liaison thioester ($\ce{R–S–CO–R'}$, entre ces deux groupes ($\ce{R-SH}$ et $\ce{RC=O}$) est une liaison " riche en énergie " dont l'hydrolyse est exergonique ($\ce{\Delta G_O}$ de -31 KJ mole-1).
L'acétyl-CoA, traité dans un chapitre spécial, est le produit principal de l'anabolisme et le catabolisme des lipides
2. Les lipides contiennent des chaînes hydocarbonées apolaires, i.e. contenant des groupes méthyle ($\ce{-CH3}$), méthylène ($\ce{-CH2-}$ et ($\ce{-CH=CH-}$ qui peuvent être :
- linéaires,
- ramifiées avec une répétition isoprénique $($\ce{(-CH=C(CH3)−CH=CH-)_n}$ ou ($\ce{(-C5H6-)_n}$, dérivé de l'isoprène,
- cycliques.
3. En outre, ces chaînes peuvent porter des groupement polaires comme les fonctions acide carboxylique ($\ce{-C(=O)OH}$, hydroxyle ($\ce{-OH}$), amine ($\ce{-NH2}$), acide phosphorique ($\ce{H3PO4}$).
Rôles des lipides
Les lipides sont essentiels à :
- la structure des membranes cellulaires,
- le stockage de l'énergie,
- la signalisation.
Métabolisme des lipides
Le métabolisme des lipides est développé tout le long des nombreux chapitres sur les lipides et vous devez vous y rapporter pour une description plus complète, mais cependant non exhaustive.
1. Les lipides sont apportés :
- par l'alimentation et vont être digérés par les lipases dans le tractus digestif pour former les chylomicrons (CM) qui seront véhiculés vers le foie ( digestion des lipides) et par les lipoprotéines qui en sont les formes circulantes (avec les chylomicrons),
- par le déstockage des gouttelettes lipidiques (LD).
2. La biosynthèse des lipides ou lipogenèse dépend du produit obtenu :
3. Le catabolisme des lipides ou lypolyse est effectué :
- par lipolyse classique ou neutre par des lipases aussi bien au niveau des lipoprotéines que des gouttelettes lipidiques ( remodelage des HDL et lipolyse des LD).
- par lipolyse acide dans les mitochondries ou les peroxysomes par généralement la bêta(β)-oxydation ou par lipophagie (autophagie des LD).
Les produits obtenus peuvent :
- être transformés en corps cétoniques ou en acides biliaires,
- rentrer dans le cycle de Krebs pour la formation de molécules de coenzymes sous forme réduite et de GTP pour entrer dans la chaîne respiratoire pour produire de l'ATP.
Classification des lipides
BiochimieChimie organiqueBioénergétiqueProtidesGlucidesLipidesAcides grasLipides vraisLipides vrais simplesLipides vrais complexesLipoïdesCholestérolGlycéridesPhospholipidesGlycérophospholipidesSphingophospholipidesTrafic non vésiculaire et LTPDigestion et absorption entérocytaire des lipidesLipoprotéinesApolipoprotéinesGouttelettes lipidiques (LD)EnzymesCoenzymesVitaminesHormonesComposés inorganiquesTransport membranaireMoteurs moléculairesVoies de signalisation