Les LIPIDES by K96zu08L

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									                    Les LIPIDES

 I. Les acides gras : de longues chaînes hydrophobes plus ou
 moins saturées

II. Les glycérolipides : des esters d'acides gras et de glycérol

III. Les sphingoglycolipides dérivés de la sphingosine

IV. Les lipides de surface des végétaux

V. Les lipides isopréniques : des dérivés d'unités en C5
  I. Les acides gras : de longues chaînes
   hydrophobes plus ou moins saturées
1- De longues chaînes
   aliphatiques linéaires
                             DOC. n°1 :
     I. Les acides gras : de longues chaînes
      hydrophobes plus ou moins saturées
  1- De longues chaînes       • Libres  (non estérifiés) = rares
     aliphatiques linéaires   = FFA (Fat Free Acides) dans le sang
                              des Vertébrés où ils sont transportés
Doc n°2                       par la sérumalbumine (par liaisons
                              faibles non spécifiques)
                              • Le plus souvent dans la nature :
                              estérifiés (dans ce cas, obtenus par
                              hydrolyse)
                              • Certains sont ramifiés, cyclisés ou
                              hydroxylés.
                              • Ils peuvent se saponifier (avec
                              NAOH)
• Saponification en présence de soude, potasse ou ammoniaque


• NaOH     +    CpH2p+1-COOH                  donne
CpH2p+1COO-Na+(palmitate de sodium)           + H2O


• Les savons de sodium sont solubles dans l'eau alors que les savons
de calcium sont insolubles (inconvénient des eaux calcaires)
  I. Les acides gras : de longues chaînes
   hydrophobes plus ou moins saturées
1- De longues chaînes
   aliphatiques linéaires
2- Des chaînes d'autant
   plus fluides qu'elles
   sont insaturées
  I. Les acides gras : de longues chaînes
   hydrophobes plus ou moins saturées
1- De longues chaînes        DOC. n°1 :

   aliphatiques linéaires
2- Des chaînes d'autant
   plus fluides qu'elles
   sont insaturées
2- Des chaînes d'autant plus fluides qu'elles sont insaturées
a) Fréquence des doubles liaisons
     50% insaturés (et
      souvent polyinsaturés)
      chez animaux et plantes

     Cas des bactéries :
      rarement insaturés mais
      en général ramifiés,
      hydroxylés ou contenant
      des anneaux
      cyclopropanes.
b) Localisation des doubles liaisons

    Première double liaison : entre C9 et C10
     (en partant du C carboxylique C1).
    Pour polyinsaturation : tous les 3 C (en
     partant du méthyl terminal)
    Les doubles liaisons ne sont presque
     jamais conjuguées
   Les triples liaisons n'existent que très
     rarement dans tous les composés
     biologiques
      2- Des chaînes d'autant plus fluides qu'elles sont
                         insaturées
a) Fréquence des doubles liaisons
 b) Localisation des doubles liaisons
    c) Propriétés physiques liées à l'insaturation :
    * Cas des acides gras saturés
   • Molécules  très flexibles
   (rotation est pratiquement libre entre les C-C ; angle de valence entre C
   = 109°).
   Conformation complètement déroulée = présente le minimum
   d'énergie

   • Point de fusion augmente avec masse moléculaire (comme la plupart
   des autres substances)
      2- Des chaînes d'autant plus fluides qu'elles sont
                         insaturées
a) Fréquence des doubles liaisons
 b) Localisation des doubles liaisons
    c) Propriétés physiques liées à l'insaturation :
    * Cas des acides gras saturés
    * Cas des acides gras insaturés
     • Doubles liaisons (Grand delta D) toujours en configuration Cis =
     torsion de 30°
     • Interactions de Van der Waals réduites
     • Point  de fusion diminue avec le degré d'insaturation
     (les ac gras saturés sont solides à température ambiante
     ex. gras du jambon, les insaturés sont liquides ex huiles)
     La fluidité des lipides augmente avec le degré d'insaturation
     Conséquences importantes sur les propriétés des membranes
      2- Des chaînes d'autant plus fluides qu'elles sont
                         insaturées
a) Fréquence des doubles liaisons
 b) Localisation des doubles liaisons
   c) Propriétés physiques liées à l'insaturation
      d) Propriétés chimiques des doubles liaisons
d) Propriétés chimiques des doubles liaisons
   • Inertes (sauf en présence de OH ou de double
   liaisons)
   • Fixent l'iode sur les doubles liaisons (méthode de
   détermination des insaturations)
   • S'oxydent facilement à l'air ou en présence d'agent
   bactériens
    Les composés obtenus volatils et souvent
   nauséabondes (beurre rance, oxydation bactérienne)
   Cas particulier de l'acide linolénique (abondant
   dans l'huile de lin) : il s'oxyde (se sature)
   spontanément à l'air et durcit
   Applications : peintures, imperméabilisation
   carrelages et tomettes
                   Les LIPIDES
I. Les acides gras : de longues chaînes hydrophobes plus
ou moins saturées
II. Les glycérolipides : des esters d'acides gras et de
glycérol
III. Les sphingoglycolipides dérivés de la sphingosine
IV. Les lipides de surface des végétaux

V. Les lipides isopréniques : des dérivés d'unités en C5
       II. Les glycérolipides : des esters d'acides
                   gras et de glycérol
1- Les triglycérides : des lipides de réserves   Doc n°3

Le glycérol est soluble dans l'eau
• Dérivé d'un sucre à 3 C :
glycéraldéhyde
• Possède 3 fonction OH
• Ne possède pas de C assymétrique
• Par oxydation, donne
        • glycéraldéhyde
        • dihydroxyacétone
        • acide glycérique
        II. Les glycérolipides : des esters d'acides
                    gras et de glycérol
1- Les triglycérides : des lipides de réserves
   a) Les triglycérides : des huiles et graisses insolubles
   Ne participent pas à la constitution des membranes,
   mais font partie des lipides les plus abondants chez les animaux


      Constitution
      - 3 acides gras semblables ou différents
      - Conformation cis ou trans
      - pôle alcool-acide hydrophile mais pole aliphatique, très
      important, hydrophobe = l'ensemble très hydrophobe
                  Glycérol
                  Liaisons ester




                  Acides gras




Un triglycéride
a) Les triglycérides : des huiles et graisses insolubles

   Constitution :
   Propriétés physiques :
   Composition en mélange dans les huiles et graisses :

     • Insolubles et imperméables à l'eau
     • Ils peuvent être saponifiés à chaud, en présence de soude
     Le raffinage élimine les esters volatils nauséabondes; on ajoute des
     parfums, colorants, antioxydants
Les graisses et les huiles sont des mélanges complexes de
triglycérides
Séparation en chromatographie sur gel ou en phase gazeuse
(solvant organique et entraînement par N2 à 200 °C)
Suivant les acides gras, ils sont solides (en général) ou liquides (chez
les animaux à température >25°C).
La différence entre graisse et huile n'est lié qu'à l'état solide ou
liquide à température ambiante
      II. Les glycérolipides : des esters d'acides
                  gras et de glycérol
1- Les triglycérides : des lipides de réserves
   a) Les triglycérides : des huiles et graisses insolubles
   b) Les triglycérides : des réserves énergétiques
b) Les triglycérides : des réserves énergétiques
 • Graisses moins oxydées que sucres = libèrent d'avantage d'énergie lors de leur
 oxydation (dans les mitochondries : fournit ATP)
 Stockées sous formes anhydre (tandis que le glycogène se combine avec entre 2 et 6
 fois sont poids en eau) = 6 fois plus d'énergie (poids pour poids)

 • Non solubles donc non transportables
  Immobilisés (dans espaces lacunaires ou dans cellules)=
 dégénérescence cellulaire graisseuse
  Cas des adipocytes animaux :
      • Localisation : sous-cutanés ou cavité abdominale
      • cellules spécialisées dans synthèse et stockage
      • Rôle : régulateur thermique et isolant
      • Ex : pingouins, baleines, phoques,
      exposés à basses températures
      • Corps humain (tissu adipeux blanc) :
            • 21% de graisse chez l'homme (localisation androïde)
            • 26% chez le femme (localisation gynoïde)
            • Permet de survivre 2 ou 3 mois (glycogène fournit moins de 10 h d'énergie )
            • Utilisées par les hibernants (tissu adipeux brun) l'hiver
            ou par les graines oléagineuses au printemps.
      II. Les glycérolipides : des esters d'acides
                  gras et de glycérol
1- Les triglycérides : des lipides de réserves
2- Les glycerophospholipides :
des lipides amphiphiles membranaires
2- Les glycerophospholipides : des lipides amphiphiles
a) Une tête polaire
b) Deux longues queues = hydrophobes
                         Doc n°3
                                                 en C(1),
                                                 acide gras
  en C(2),                                       en C16 ou
  acide gras                                     C18
  insaturé en
  C16 ou
  C20
2- Les glycerophospholipides : des lipides amphiphiles
a) Une tête polaire =
groupement phosphate chargée




Nomenclature en fonction des acides gras                              Doc n°3

• Le plus petit des glycérophospholipide = acide phosphatidique (pas courant dans
membranes)
• cardiolipines (initialement isolées dans le muscle cardique) = diphosphatidylglycérol
• lécithines = phosphatidylcholine
• plasmogène : liaison sérine ou éthanolamine
2- Les glycerophospholipides : des lipides amphiphiles
a) Une tête polaire
b) Deux longues queues = hydrophobes
c) Une molécule amphiphile = rôle d'interface




• Lipides chargés du fait de H3PO4- et des produits fixés = relativement solubles dans
l'eau + peuvent contracter des liaisons ioniques avec des protéines
• Rôles : absorption et transport dans toutes les zones de contact milieu
hydrophile/hydrophobe.
                    Les LIPIDES
I. Les acides gras : de longues chaînes hydrophobes plus
ou moins saturées
II. Les glycérolipides : des esters d'acides gras et de
glycérol
 III. Les sphingoglycolipides
                   dérivés de la sphingosine
IV. Les lipides de surface des végétaux

V. Les lipides isopréniques : des dérivés d'unités en C5
III. Les sphingoglycolipides
               dérivés de la sphingosine
1- La sphingosine = une tête polaire + une queue
                                          hydrophobe
 III. Les glycolipides dérivés de la sphingosine
1- La sphingosine
2- Les sphingomyélines : analogues des phospholipides
Conformation
et la répartition                           Double fixation :
de leur charges                             • d'un acide
est très similaire                          phosphorique chargé
                                            qui porte un groupe
                                            choline ou
                                            éthanolamine
                                            • d'un acide gras

                                            •La gaine de myéline
                                            qui entoure les axones
                                            de certains neurones
                                            est particulièrement
                                            riche en
                                            sphingomyéline
III. Les glycolipides dérivés de la sphingosine
1- La sphingosine
2- Les sphingomyélines : analogues des phospholipides
3- Les cérébrosides : dérivés à sucres simples
                         de la sphingosine
• Ce sont des céramides
• Tête = sucre simple
• Pas de groupe phosphate
(donc non chargé)
III. Les glycolipides dérivés de la sphingosine
1- La sphingosine
2- Les sphingomyélines : analogues des phospholipides
3- Les cérébrosides : dérivés à sucres simples
                         de la sphingosine

 a) Les galactocerébrosides = les plus courants dans les
 membranes des cellules nerveuses du cerveau.
 - groupe de tête = b-D-Galactose

 b) Les glucocérébrosides = plus courants dans la membrane des
 autres tissus
 - groupe de tête = b-D-Glucose
III. Les glycolipides dérivés de la sphingosine
1- La sphingosine
2- Les sphingomyélines : analogues des phospholipides
3- Les cérébrosides : dérivés à sucres simples
4- Les gangliosides : dérivés à sucres complexes sialisés
4- Les gangliosides : dérivés à sucres complexes sialisés
• Céramides avec oligosides
dont au moins un ose est lié à un acide sialique
(acide N-acétylneuraminique)
• Constituent 6% de la fraction lipidique des cellules du
cerveau
• Rôles physiologiques importants :
    • Récepteurs pour certaines hormones pituitaires
    régulatrices
    • Récepteurs de certaines toxines bactériennes (ex.
    choléra)
    • Reconnaissance cellule-cellule
    • Croissance et différenciation des tissus ainsi que dans
    la carcinogenése

• Les chaines d'oses des glycosyldiglycérides et
sphingolipides peuvent participer au glycocalyx (ex. goupes
                     Les LIPIDES
I. Les acides gras
II. Les glycérolipides

III. Les sphingoglycolipides
IV. Les lipides de surface des végétaux : de longues
chaînes hydroxylées
V. Les lipides isopréniques
IV. Les lipides de surface des végétaux : de longues
chaînes hydroxylées
• Sur parties aériennes.
• Principaux constituants de "couverture" =
   • les cires
   • la cutine et
   • la subérine.



• Colorant spécifique : rouge Soudan III
                        (Subérine autofluorescente)
IV. Les lipides de surface des végétaux : de longues
chaînes hydroxylées
1- Les cires : protection des cellules épidermiques
a) Les cires ne sont pas des macromolécules
• Mélanges complexes de lipides à longues chaînes = C21 à C37 estérifiés
avec des acides gras + longues chaînes d'alcools, aldéhydes, cétones...
• Associés par liaisons faibles seulement (Pas covalentes)
 b) Mise en place des cires
• Synthétisé par cellules épidermiques
• Rejetées sous forme de gouttelettes
traversent paroi grâce à pores ou canalicules
• Partie superficielle cristallise souvent
(réseau complexe de tubes, baguettes et feuillets).



c) Rôle protecteur limité des cires
• Pas complètement imperméables
(mais plus il fait sec, mieux les cires réduisent les pertes en eau)
• Limitent germination des spores de champignons pathogènes
IV. Les lipides de surface des végétaux : de longues
chaînes hydroxylées
1- Les cires : protection des cellules épidermiques
2- La cutine : principal composant de la cuticule
 • Macromolécule = polymère (plusieurs longues chaînes d'acides gras)
 reliées par liaisons ester (covalentes)
 • Forment réseau tridimentionnel rigide
 • Acides gras C16 ou C18 saturés linéaires + hydroxylés en C terminal
 par hydroxylases :
      • spécificités de substrat
      • régiospécificités (fonction de longueur et degré d'oxydation des
      acides gras
 • cuticule : une structure multicouches (= essentiellement cutine) qui
 limite efficacement les pertes d'eau des organes aériens mais ne
 bloque pas complètement la transpiration (pertes d'eau même avec
 stomates fermés = 10% environ)
 Epaisseur varie avec conditions du milieu
Cires de surface

Cutines et cires

Lamelle moyenne


Paroi primaire



                   Cellule épidermique de coléoptile d'avoine X 7000
IV. Les lipides de surface des végétaux : de longues
chaînes hydroxylées
1- Les cires : protection des cellules épidermiques
2- La cutine : principal composant de la cuticule
3- La subérine : imperméabilisant cellulaire
 a) La subérine contient des composants
 phénoliques
 • Même structure que cutine mais possède :
     • acides dicarboxyliques
     (liaisons covalentes entre eux)
     • chaînes aliphatiques plus longues
     • composants phénoliques (liaisons faibles avec les
     composants voisins)
 • Totalement imperméable
 • Les cellules meurent peu à peu (liège) mais
 conservent fonction protectrice passive = écorce
3- La subérine : imperméabilisant cellulaire
a) La subérine contient des composants phénoliques

b) Une localisation ubiquite
Dans les organes aériens comme souterrains :
   • liège du périderme et de certains organes souterrains
   • cadre de Caspary
   • zones d'abscission des feuilles et tissus cicatriciels
    Epiderme
    Cortex




   Rhizoderme
    Cortex
Cadre de Caspary
                     Les LIPIDES
I. Les acides gras

II. Les glycérolipides

III. Les sphingoglycolipides

IV. Les lipides de surface des végétaux

V. Les lipides isopréniques : dérivés d'unités en C5
V. Les lipides isopréniques : dérivés d'unités en C5
1- L'unité isoprénique : C5H10 cyclisable
2- Les hydrocarbures polyisopréniques :
   • Insolubles dans l'eau
               produits secondaires fréquents chez les végétaux
   • Biosysynthèse se fait à partir de l'acétylcoenzyme A
      Dérivent de
      l'assemblage
      d'unités
      isopréniques
            Nombre d'unités
                               Préfixe
              Isopenes
               2 (10 C)        mono
               3 (15 C)        sesqui
                4 (20 C)          di
                           r
                5 (25 C)         ses
                6 (30 C)          tri
CoenzymeA       8 (40 C)        tetra
2- Les hydrocarbures polyisopréniques :
              produits secondaires fréquents chez les végétaux

 a) monoterpènes = 10 C
 ex : pyrèthre des insecticides issus des feuilles de chrysanthème
 huiles essentielles de citron, basilique, sauge, menthe
 b) sesquiterpènes = 15 C
 ex : lactones au goût amère parfois toxiques
 c) diterpènes = 20 C
 dans les résines
 d) triterpènes = 30 C
 - Squalène : précurseur du cholestérol synthétisé à partir de trois
 isoprènes associés tête bêche
 e) polyterpénoïdes (C5)n avec n>20
 - caoutchouc (milliers d'isoprènes)
Squalène : précurseur du cholestérol synthétisé à partir de trois
                isoprènes associés tête bêche
Les précurseurs de la lignines : dérivés du métabolisme secondaire
rigidifient les parois
Structure de la lignine
V. Les lipides isopréniques : dérivés d'unités en C5
1- L'unité isoprénique
2- Les hydrocarbures polyisopréniques
3- Les stérols : volumineux noyaux hétrocycliques
Le cholestérol est spécifique des animaux; ergostérol chez les végétaux
- Dans le sang : circule emballé dans des protéines
- Dans les cellules : stérides = estérifié (acides gras); stablisant de la
bicouche



                                       C    D

                             A     B
3- Les stérols : volumineux noyaux hétrocycliques
            V. Les lipides isopréniques
1- L'unité isoprénique
2- Les hydrocarbures polyisopréniques
3- Les stérols : volumineux noyaux hétrocycliques
4- Les caroténoïdes : des molécules interagissant avec la lumière
   a) Pigments caroténoïdes
   - Chaînes à 40C
   - Pigments xanthophylle (jaune, dérivent de l'oxydation du carotène)
  b) Vitamine A : 1/2 Carotène
  - modulateur de la croissance cellulaire
  - protecteur des tissus épithéliaux
  - pigments photorécepteurs (rhodopsine) des bâtonnets
           V. Les lipides isopréniques
1- L'unité isoprénique
2- Les hydrocarbures polyisopréniques
3- Les stérols : volumineux noyaux hétrocycliques
4- Les caroténoïdes : des molécules interagissant avec la lumière
5- Les quinones et dérivés : transporteur de protons et électrons
   • Ubiquinone et plastoquinone : chaines respiratoires et
   photosynthétiques
   • Vitamine E : antioxydant et hormones agissant sur la
   reproduction et le système nerveux
   • Vitamine K est un activateur de facteurs de coagulation
   CONCLUSION
Principales fonctions des lipides :
• constitutifs :
    • membranaires = phosphoglycérolipides + sphingomyélines
    + glycolipides
    • de revêtement = cutine, subérine, cires

• métaboliques :
   • de réserve = triglycérides
   • fonctionnels = hormones stéroïdes + vitamines + quinones
   • déchets et défenses = hydrocarbures ...

								
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