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Les Molécules du vivant
A- L’eau. Joëlle MasliahB- les ions du compartiment plasmatique Joëlle Masliah
D- les lipides Joëlle Masliah
C- les protéines Dominique Rainteau
E- les glucides Jean Pierre TrescaF- l’oxygène Jean Pierre Tresca
9 septembre 2010 1
Première partie : de l’atome à la molécule . Philippe Karoyan
Biologie fondamentale
Deuxième partie : les biomolécules du compartiment sanguin
C‐ les lipides
9 septembre 2010 2
Molécules du vivant Deuxième partie : les biomolécules du compartiment sanguin
D.3- apport alimentaire: Les triglycérides, les acides gras, la digestion, role énergétique,
D.2- les lipoprotéines ou comment les lipides circulent dans l’eau
D.4- les lipides membranaires : Le cholestérol, les phospholipides, les glycolipides
D.1- Molécules hydrophobes = apolaires (lipos : insoluble dans l’eau), s’associent par interaction hydrophobe. Tous contiennent des chaines grasses
D- les lipides
eau
D.1- Molécules hydrophobes
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires :
huile
eau
Une expérience simple : ajouter de l’huile dans l’eau
L’émulsionnant permet de stabiliser la dispersion de l’huile dans l’eau
émulsionnant
Problème posé par les molécules hydrophobes dans un milieu aqueux :
huile
huile
eau
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Selon la forme de l’émulsionnant et l’abondance de la phase lipidique, deux types d’assemblages sont possibles
liposome
Dans la circulation sanguine, les lipides circulent sous la forme de
micelles
Dans les membranes cellulaires, les lipides s’organisent en
liposomes
D.1- Molécules hydrophobes
D.3- apport alimentaire
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires
micelle
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Dans la circulation sanguine, les lipides sont transportés sous la forme de
lipoprotéines , de gros édifices moléculaires composites :
hydrophobe amphiphile
Phospholipides
Cholestérol Libre
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires :
D.1- Molécules hydrophobes
Apolipoprotéines
SurfaceCœur (Noyau)
Esters de Cholestérol
Triglycérides
Différents types de lipoprotéines circulantes
Chylomicrons
VLDL
LDL
HDL
100nm
50nm
20nm
10nm
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires
D.1- Molécules hydrophobes
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Lipoprotéines: l’ hétérogénéité de structure correspond à une hétérogénéité fonctionnelle
Elimination du cholestérol
HDL
cholestérol
Distribution des Lipides vers les tissus
LDL
cholestérol
Chylomicrons,VLDL
Triglycérides
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires
D.1- Molécules hydrophobes
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D.3-1. Les triglycérides, lipides énergétiques
lipides neutres = très apolaires, très hydrophobes
1 CH2‐OHHO‐ 2 C‐H
3 CH2‐ OH
1 glycérol + 3 acides gras
‐OC‐CO‐ O‐
‐OC‐
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires :
D.1- Molécules hydrophobes
graisses de réserve :-adipocytes des vertébrés.
- graines des plantes
-Chez l'homme, réserve énergétique = qq mois Forment des gouttelettes lipidiques dans le cytosol
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Entérocyte
Lumière
Mb Basale
Absorption des Lipides IntestinauxD.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires :
D.1- Molécules hydrophobes
2- Absorption des Lipides
Triglycérides1‐ Hydrolyse par la lipase pancréatique
Acides gras libres
Acides gras libres
Dispersés en présence d’acides biliaires
3- Synthèse de Triglycérides et Assemblage en Lipoprotéines4‐
4‐ Sécrétion desChylomicrons
entérocyte
Acides gras
muscle
triglycérides
T. adipeux
Lipoprotéine lipase
Acides gras
stockage
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires :
D.1- Molécules hydrophobes
Circulation sanguine
Triglycérides
énergie
Lipides alimentaires
chylomicrons
métabolisme
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Les acides gras
Chaîne hydrocarbonée + fonction acide carboxyliqueLes Acides gras naturels ont pour la plupart
Nombre pair de C (nC2) De C4 à C24
Pôlehydrophile
Pôlehydrophobe
Molécule amphiphile
CH3-(CH2) n-2 - COOH
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires :
D.1- Molécules hydrophobes
Les acides gras naturels sont le plus souvent estérifiés (à du glycérol, à du cholestérol)
‐COOH
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires :
D.1- Molécules hydrophobes
le plus abondant dans les graisses végétales et animales
Les acides gras saturés
Les acides gras mono insaturés
Double liaison cis
Acide gras trans artificiel obtenu par hydrogénation
13
Les acides gras polyinsaturés
Famille ω3
18 : 3 (ω 3)acide α linolénique
COOH D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires :
D.1- Molécules hydrophobes
Température de fusion – 17°C
COOH
20 : 4 (ω 6) Acide arachidonique
=
Température de fusion – 49°C
Famille ω6
Acides gras indispensables : apportés par l’alimentation car non synthétisés dans l’organisme
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires :
D.1- Molécules hydrophobes
Composition des principaux lipides alimentaires
dans l'alimentation : huiles végétales, produits laitiers, graisses animales = triglycérides ≠ par leurs acides gras
100
80
60
40
20Aci
des
gras
(% to
tal)
Poly insaturés
Saturés Mono Insaturés
Huile d’olive
beurre Graisseanimale
Composition des principales huiles végétales alimentaires
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plasma
Foie
Muscle
Tissu adipeux
Intestin
Tissu adipeuxTriglycérides
Acides gras
lipoprotéines
Acides gras
Molécules anhydres,valeur énergétique = 2X glucides
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires :
D.1- Molécules hydrophobes
Acétyl CoA(CH3- CO-S CoA)
KrebsChaîne
respiratoire
ATP
Utilisation des acides gras pour fournir de l’énergie aux tissus
Rôle des lipoprotéines dans le transport du cholestérol
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires :
D.1- Molécules hydrophobes
Membranes cellulaires
LDL cholestérol
athérome
En cas d’excès
Elimination dans la bile Membranes cellulaires
HDL cholestérol
Rôle des lipoprotéines dans le transport du cholestérol
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Les membranes biologiques sont constituées d ’une bicouche lipidique
Les membranes sont constituées de lipides amphiphiles qui s’organisent en liposomes dans un milieu aqueux
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires
D.1- Molécules hydrophobes
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Dans les cellules eucaryotes, les membranes recouvrent la cellule, mais aussi de nombreux compartiments
intracellulaires
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D.4- Les lipides membranaires
Tête hydrophile
CholineO O
O=
P
CH3
CH3
CH3CH2
H2C
O‐
N+
Phosphate
Acides gras à longues chaînes
O
O
O
O=
=
H2C
CH2C
CHC
Glycérol
Queue hydrophobe
R1 = Acide gras saturé à longue chaîneR2 = Acide gras insaturé à longue chaîne
Queue hydrophobe =2 chaînes hydrocarbonéesapolaires
Tête polaire (hydrophile)
D.3- apport alimentaire:
D.2- les lipoprotéines
D.4- les lipides membranaires
D.1- Molécules hydrophobes
A- Les phospholipides
Phosphatidylcholines ou lécithines (PC)
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Les acides gras des phospholipides sont souvent insaturés , ce qui provoque une fluidité importante de la membrane
Point de Fusion des acides gras
C18 : 0 stéarique +70C18 : 1 oléique +13.4C18 : 2 linoléique ‐ 9C18 : 3 linolénique ‐ 17
C20 : 0 arachidique +75.4C20 : 4 arachidonique ‐ 49.5
Phase solide Phase fluide
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B. Cholestérol libre
OHtête polaire
0
3
2
1
corps apolaire
- Des esters de cholestérol :fixation d’1 Acide gras sur l’OH
Dans les lipoprotéines, on trouve surtout
CO-
Le cholestérol est éliminé dans la bile
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C. Glycolipides
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Ex. : antigènes des groupes sanguins
CH=CH- CHOHCO- NH- CH –CH2 O-
CH=CH- CHOHCO- NH- CH –CH2 O-
groupe O
Groupe AGroupe B
L fucose
galactose
glucose
N acétyl galactosamine
NANA
Structure glucidique complexe, très diversifiée
, associée à un lipide amphiphile particulier (céramide)
CH=CH- CHOHCO- NH- CH –CH2 O-
phospholipide cholestérol
glycolipide protéine
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CONCLUSION
Les lipides sont des molécules hydrophobes qui jouent dans l’organisme trois roles principaux :
- Source d’énergie pour les tissus, les acides gras sont les constituants des triglycérides qui sont une réserve énergétique importante du monde vivant
- Les lipides alimentaires ou endogènes sont transportés dans le plasma sous le forme de lipoprotéines : complexes moléculaires qui distibuent cholestérol et acides gras vers leur lieu d’utilisation et de stockage
-Les lipides sont aussi des constituants des membranes cellulaires à qui ils confèrent leurs propriétés particulières :- fluidité (phospholipides et cholestérol)- Reconnaissance (glycolipides)