Transport des lipides
Lipoprotéines
Structure et classification
- Biochimie
- Chimie organique
- Bioénergétique
- Composition de la matière vivante
- Composés organiques
- Protides
- Acides nucléiques
- Glucides
- Lipides
- Vue d'ensemble des lipides
- Acides gras
- Classification des lipides
- Cholestérol
- Glycérides
- Trafic non vésiculaire des lipides et LTP
- Digestion et absorption entérocytaire des lipides
- Lipoprotéines
- Gouttelettes lipidiques
- Coenzymes
- Hormones
- Composés inorganiques
- Composés organiques
- Transport membranaire
- Moteurs moléculaires
- Voies de signalisation
Les lipoprotéines sont de grands complexes biochimiques dont la fonction principale est de transporter des molécules lipidiques hydrophobes dans un milieu aqueux comme le plasma sanguin ou d'autres fluides extracellulaires.
Structure des lipoprotéines
Les lipoprotéines forment des sphères, i.e. forme présentant un maximum de volume pour un minimum de surface constituées :
- d'un coeur,
- d'une enveloppe.
Coeur des lipoprotéines
Le coeur des lipoprotéines des lipides est occupé par des lipides hydrophobes, dits non miscibles.
1. Les triglycérides (TG) sont des lipides simples, esters de glycérol.
2. Les stérides, lipides simples qui font partie des stéroïdes, sont composés :
- d'un acide gras,
- d'un stérol, ici le cholestérol, lié en C3 par une liaison ester $\ce{-C(=O)-O-}$.
Les stérides sont apolaires (hydrophobes), contrairement au cholestérol qui est amphiphile.
Enveloppe des lipoprotéines
1. L'enveloppe des lipoprotéines contient :
- des lipides, i.e. des phospholipides (PL) et du cholestérol libre (FC),
- des protéines.
La surface de cette enveloppe est polaire, i.e. elle maintient les lipides en solution.
2. Les protéines de l'enveloppe peuvent s'appeler de différentes manières.
a. Elles peuvent être appelées apoprotéines, i.e. terme qui désigne normalement la partie protéique d'une molécule qui comporte une partie non protéique.
b. Elles peuvent aussi être désignées sous le nom d'apoliprotéines.
Cela permet de les distinguer d'apoprotéines qui se lient à des molécules autres que lipidiques comme, par exemple, la globine qui avec l'hème forme l'hémoglobine.
Nous utiliserons le terme d'apolipoprotéines dans vetopsy.fr.
Classification des lipoprotéines
Les lipoprotéines sont classées suivant leur densités, i.e. du moins dense aux plus dense.
Leurs propriétés physico-chimiques varient selon les principales classes de lipoprotéines avec des mobilités électrophorétiques comparables à celles des globulines α1 et β.
1. Les chylomicrons (CM ou ULDL ou Ultra Low-Density Lipoproteins) transportent les lipides alimentaires des intestins vers d'autres tissus du corps, i.e. tissus périphériques et foie.
Cette voie est appelée voie entéro-hépatique, voie entéro-hépatique exogène ou même voie exogène.
La formation des chylomicrons est étudiée dans des chapitres spéciaux.
2. Les lipoprotéines de très basse densité (VLDL ou Very-Low-Density Lipoproteins), synthétisées par le foie, servent à transporter le cholestérol et les lipides du foie vers le sang.
Remarque : on appelle les lipoprotéines riches en triglycérides, TRL (Triglyceride-Rich Lipoproteins), TRL qui englobent les chylomicrons et les lipoprotéines de très basse densité (VLDL), et quelquefois, selon certains auteurs, les lipoprotéines de densité intermédiaire (IDL).
La lipolyse sanguine transforme les TRL en remnants, particules résiduelles à taille plus petite et à plus grande courbure.
3. Les lipoprotéines de densité intermédiaire (IDL ou Intermediate-Density Lipoproteins), formés à partir de la dégradation des VLDL, transportent le cholestérol estérifié et les triglycérides dans le sang.
4. Les lipoprotéines de basse densité (LDL ou Low-Density Lipoproteins) livrent les lipides aux cellules.
La voie d'apport, voie endogène ou centrifuge transporte les lipides du foie vers les tissus périphériques par les VLDL (lipoprotéines de très basse densité), les IDL (lipoprotéines de densité intermédiaire) et les LDL (lipoprotéines de basse densité).
La biogenèse des VLDL, leur transformation en IDL et LDL sont étudiés dans des chapitres spéciaux.
Remarque : on trouve aussi la Lp(a), composée d’une molécule d’apolipoprotéine complexe reliée par un pont disulfure à une molécule d’apoB-100.
La Lp(a) est étudiée dans un chapitre spécial.
5. Les lipoprotéines de haute densité (HDL ou High Density Lipoproteins) rapatrient les lipides excédentaires des tissus périphériques vers le foie par la voie RCT (transport inverse du cholestérol) ou voie de retour des lipides.
Les HDL, leur biogenèse et leur remodelage sont étudiés dans des chapitres spéciaux.
Le tableau suivant, qu'il ne faut pas prendre à la lettre car il varie selon les auteurs, donne un bon aperçu des propriétés physiques et des compositions des différentes lipoprotéines.
Lipoprotéines | Chylomicrons | VLDL | IDL | LDL | HDL |
---|---|---|---|---|---|
Densité | < 0,96 | 0,96-1,006 | 1,006-1,019 | 1,019-1,063 | 1,063-1,21 |
Diamètre (nm) | 100-1000 | 30-90 | 25-50 | 20-25 | 10-20 |
Principales apolipoprotéines |
|
|
|
B-100 |
|
Composition (%) | |||||
Protéines | 2 | 5-10 | 15-20 | 20 | 40 |
Lipides | 98 | 90-95 | 80-85 | 80 | 60 |
% des différents lipides/lipoprotéine complète | |||||
Triglycérides (TG) | 85 | 55 | 30 | 7-10 | 2-3 |
Cholestérol libre (FC) |
2 | 7 | 7 | 7-10 | 3-4 |
Cholestérol estérifié (CE) |
3-5 | 12 | 22 | 40 | 13 |
Phospholipides (PL) | 4-8 | 18 | 24 | 20 | 20 |
- | 1 | 1 | 1 | 1 |
On remarque que plus la densité augmente :
- plus la taille des lipoprotéines diminue,
- plus le rapport de lipides/protéines diminue, i.e. la concentration lipidique diminue,
- plus le taux de triglycérides (TG) diminue,
- plus le taux de cholestérol et de phospholipides (PL) augmente.
Apolipoprotéines présentes
1. Les apolipoprotéines sont des molécules de reconnaissance et sont appelées apoA, B…
- Elles peuvent entrer en contact avec des enzymes et des récepteurs membranaires particuliers.
- Elles peuvent avoir un trafic particulier et une localisation précise pour leur acheminement vers l'emplacement où elles doivent être utilisées.
La structure primaire de certaines apolipoprotéines contiennent un groupe prosthétique glucidique où figurent un ou plusieurs résidus d'acides sialiques ( glycosylation des apoB).
Les apolipoprotéines sont étudiées dans des chapitres spéciaux.
2. L'apoB est présente sur toutes les lipoprotéines, excepté les HDL (lipoprotéines de haute densité) :
- apoB-48 sur les chylomicrons (CM),
- apoB-100 sur les autres.
Trafic des lipoprotéines
BiochimieChimie organiqueBioénergétiqueProtidesGlucidesLipidesAcides grasLipides vraisLipides vrais simplesLipides vrais complexesLipoïdesCholestérolGlycéridesPhospholipidesTrafic non vésiculaire et LTPDigestion et absorption entérocytaire des lipidesLipoprotéinesFormation des chylomicronsHDL et remodelageTrafic des lipoprotéinesRécepteurs des lipoprotéinesApolipoprotéinesGouttelettes lipidiques (LD)EnzymesCoenzymesVitaminesHormonesComposés inorganiquesTransport membranaireMoteurs moléculairesVoies de signalisation