BTS diététique Les lipides

Les lipides
1Franck Rencurel 2019-2020
Franck Rencurel,PhD
BTS diététique

Franck Rencurel 2019-2020 2
Objectifs pédagogiques
A la fin de cette leçon vous devez être capable de définir un
lipides et de décrire ses propriétés physicochimiques.
Faire la différence entre un lipide simple et complexe, faire la
différence entre acide gras saturé, insaturé et glycérides.
Connaitre les propriétés biologiques et les besoins en
oméga3,6,9.
Les propriétés du cholestérol et des esters de cholestérol, la
synthèse du cholestérol et son rôle dans l’organisme.
Connaitre les besoins, les rôles et les voies de synthèse ou
sources des vitamines liposolubles

Plan du cours:
Définition
Propriétés physicochimiques
Classification des lipides
lipides simples
lipides conjugués
Les acides gras
saturés (synthèse, structure, propriétés)
insaturés(synthèse, structure, propriétés)
la familles des oméga 3,6,9
Les glycérides
triglycérides
Les lipides complexes
Cholestérol et esters de cholestérol
Vitamines liposolubles

I-Introduction
1-Définitions
Les lipides sont des molécules organiques, naturelles, insolubles dans
l’eau.
On peut les extraire des cellules qui les contiennent grâce à des solvants
organiques (càd contenant des carbones) (Ether, chloroforme, alcool,
acétone..)
Il existe plusieurs classes et familles de lipides avec des propriétés et
fonctions différentes.
Les lipides sont une forme de réserve d’énergie mais ils ont des rôles
multiples:
•Constituant de la membrane cellulaire
•Vitamines
•Hormones
•Signal intracellulaire.
Ils peuvent être associés à d’autres molécules comme des glucides ou
des protéines (hétérolipides)

Molécule de lipide complètement apolaire
Solvant  milieu hydrophobe, apolaire
Interface
Eau
Molécule de lipide amphiphile
milieu hydrophobe, apolaire
(huile)
Fonction
polaire
Des propriétés physico-chimiques particulières
Amphiphile

lipides « insolubles » dans l’eau
structure générale : chaînes hydrocarbonées apolaires
Groupes chimiques : -CH2- ou H3C- ou HC=CH
3HC CH2 CH2 CH2
C H2 CH2 CH2
chaîne linéaire
+ Fonctions "polaires" COOH/COO-
OH
NH2 etc...
Lipides
amphiphiles
chaîne isoprénique
(H2C CH
C CH2
CH3
(
n
Des propriétés physico-chimiques particulières

Rôle des lipides hydrophobes
Molécule de lipide complètement apolaire
Phase hydrophobe
- Ils sont transportés dans le plasma ou stockés entourés par des
lipides et des protéines amphiphiles qui les isolent des milieux
aqueux extras et intracellulaires (ex lipoprotéines circulantes)
- Les enzymes qui les utilisent comme substrat doivent agir à
l’interface hydrophile/hydrophobe (lipoprotéines lipases)
Conversion en dérivés hydrophiles pour produire de l’énergie
Les Lipides hydrophobes ont un rôle de réserve énergétique

Structure d’une gouttelette lipidique
Les lipides sont stockés dans l’adipocyte sous forme de
Vésicules contenant une couche de phospholipides (amphipiles)
1 couche de phospholipidesLipides

Lipides amphiphiles
Interface
Eau
Molécule de lipide amphiphile
Fonction
polaire
milieu hydrophobe, apolaire
(membrane, lipides hydrophobes)
« Isolement » des
lipides hydrophobes
dans le sang (lipoprotéines)
et le cytosol des
cellules (gouttelettes lipidiques)
Structure de base
des membranes
biologiques
Lipides amphiphiles: Rôle structural

Les lipides amphiphiles sont surtout des constituants de base des
membranes cellulaires
Un point commun  Interface hydrophile / Hydrophobe :
lipides amphiphiles
Différentes membranes cellulaires: composition et rôles différents
Noyau
Milieu
extracellulaire
Cytosol
Mitochondrie
(membranes)
Réticulum, golgi
(membranes)
Gouttelettes
lipidiques
Membrane
plasmique
Membrane
nucléaire

2- classification des lipides
Les lipides simples: (ne font apparaitre que des atomes de C, H et O)
Ce sont des esters d’alcool et d’acides gras, on les classe en fonction
de L’alcool les constituant.
Exemple:
•Glycérides: l’alcool est le glycérol
•Stérides: l’alcool est le stérol
•Cérides: l’alcool est un alcool aliphatique de poids moléculaire élevé
Glycérides stockage énergie, amortisseurs
Stérides hormones, enzymes
Cérides structures cellulaire, cires bactériennes et végétales

Les alcools estérifiant les acides gras

Les lipides conjugués (Hétérolipides ou lipides complexes)
•Lipides phosphorés (phospholipides membranaires,
structure, enzymes ( PAF, Thromoxane A2..)
•Lipides azotés (sphingolipides rôle de médiateurs
cellulaires, reconnaissance cellulaire)
•Lipides soufrés (structure, messagers cellulaires..)

Lipides dérivés d’un hydrocarbure
ramifié, l’isoprène. Exemple les
carotènes, les squalènes (précurseurs
des stérols) Le Caoutchouc végétal
isoprène

3-les acides gras (AG)
Constituants caractéristiques des lipides, ils se trouvent en très faible
quantité à l’état libre (càd non estérifié) dans les tissus et cellules.
On a identifié plus de 100 AG différents dans des extraits de lipides de
cellules animales ou végétales
Ils sont constitués d’une longue chaine carbonée, non ramifiée , à
nombre pair de carbone comprenant au moins 4 carbones et un
groupement carboxyl terminal (fonction acide)
Fonction acide

Acides carboxyliques (COOH/COO-)+chaîne hydrocarbonée (CH3-CH2-)
CH3 - (CH2) n – COO- Partie
hydrophile
Partie
hydrophobe
Molécule
amphiphile
acides gras naturels : n = de C4à C24,
nombre pair (multiple de C2)
CH3 - (CH2)x- CH = CH - (CH2) y – COO-
saturés
Insaturés (mono ou ……….polyinsaturés, voir plus loin dans le cours)
ou
Les acides gras

O = C - CH2 - C = O
O- S - CoA
Malonyl-CoA donneur d’acétyl H3C-COO- = 2 carbones
La synthèse des acides gras est effectuée à partir de malonyl-CoA
~Liaison riche
en énergie
Molécules à 3 carbones
MAIS, deux carbones seulement vont être utilisés dans la synthèse
Les acides gras saturés
Synthèse de novo des acides gras
Pourquoi les acides gras ont-ils un nombre pair de
carbone ?
Malonyl-CoA CoA=Co-EnzymeA

Le malonyl-CoA est synthétisé à partir d’acétyl-CoA
ADP + Pi
Enzyme-biotine-COO-
Enzyme-biotine
ATP +
HCO3
-
Enzyme-biotine
~
H3C-C~S-CoA
O
=
O = C - CH2 - C = O
O- S - CoA
Acétyl-CoA carboxylase
Rupture d’une liaison
riche en énergie
La synthèse des acides gras est effectuée à partir de malonyl-CoA
Pourquoi les acides gras ont-ils un nombre pair de carbone ?
Malonyl-CoAAcetyl-CoA
On ajoute ici
Une fonction
Carboxyl COO-
Ce qui ajoute 1carbone

FAS
Fatty acid
synthase
1ère étape de synthèse de novo d’un acide gras:
fixation d’un malonyl-CoA (3C) et d’un acétyl-CoA (2C) sur la FAS
La synthase des acides gras (FAS) est une enzyme exprimée
uniquement
Dans le foie et le tissu adipeux, les seuls capables de synthétiser
Des acides gras.
O = C - CH2 - C = O
O- S-CoA
~
HS
HS
Malonyl-CoA
Acétyl-CoA
H3C – C = O
S-CoA
~
Pourquoi les acides gras ont-ils un nombre pair de carbone ?
Ou Synthase des acides gras

H3C - C ~ S
O
=
FAS
O = C - CH2 - C = O
O- S
~ 1- condensation
de deux acétyls
FAS
H3C - C - CH2 - C = O
O S
~
HS
instable
2ème étape de synthèse de novo d’un acide gras:
- condensation de 2 acétyls
- décarboxylation
CO2
2- décarbo-
xylation
+ 2CoA
On a ici 4 carbones
Ici 1 carbone est éliminé

3ème étape de synthèse de novo d’un acide gras:
- réduction de la fonction cétone
- Oxydation du NADPH+H+ en NADP+
FAS
H3C - C - CH2 - C = O
O S
~
HS
instable
FAS
H3C - C - CH2 - C = O
OH S
~
HS
H
NADPH
+ H+
NADP+

FAS
H3C - C - CH2 - C = O
OH S
~
HS
H
4ème et 5ème étapes de synthèse de novo d’un acide gras:
- déshydratation, formation d’une liaison double C=C
- réduction de la liaison double C=C
FAS
H3C - C = C - C = O
H S
~
HS
H
H2O
Déhydratation
NADPH
+ H+
NADP+
FAS
H3C – H2C - CH2 - C = O
S
~
HS
Réduction
oxydation

Points importants
-1) On part d’une molécule à trois carbones (le malonylCoA)
Qui se condense avec une molécule à deux carbones (acetyl-CoA)
mais élimination d’un carbone sous forme de CO2 (3+2-1=4 C)
-2) Deux fonctions thiols (liaisons S) sur la Synthase des AG
- En premier réduction d’une fonction cétone sur un carbone
- Puis en second déshydration/création d’une double liaison
entre deux carbones et enfin réduction de cette double liaison
- Conversion du NADPH+H+ en NADP+
Ici ne retenir que les points 1 et 2 ense rappelant que la FAS lie 2 substrats
Le malonyl CoA et l’Acétyl CoA pour les condenser

C4 butyrique
C6 caproïque
C8
C10
C12 laurique
C14 myristique
C16 palmitique
C18 stéarique
C20 arachidique
C22
C24 lignocérique
3HC- (CH2)2 – COO-n = nombre de carbones
Nombre
pair
{3HC-(CH2)14 – COO-
15 13 11 9 7 5 3 1
16 14 12 10 8 6 4 2
COO-
COO-
4 2
3 1
{
COO-
17 15 13 11 9 7 5 3 1
18 16 14 12 10 8 6 4 2
CH3-(CH2)16 – COO-{
Deux numérotations équivalentes en vigueur:
- La première, conforme aux règles de la Chimie organique
- La seconde numérotation utilise les lettres grecques
n 7 6 5 4 3 2 1
H3C - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - COOH
ω γ β α
En faibles
quantités {

Pour annoter un acide gras saturé on indique d’abord le nombre de
carbones suivit d’un 0 pour indiquer que l’acide gras est saturé.
Exemples:
CH3 (CH2)2 COOH4:0 Ac. Butyrique
CH3 (CH2)12 COOH14:0 Ac. Myristique
16:0 CH3 (CH2)14 COOH Ac. Palmitique
18:0 CH3 (CH2)16 COOH Ac. Stéarique
T° fusion (°C)
-8°C
+54°C
+63°C
+69°C
Passage à l’état liquide

Les acides gras Insaturés
Les acides gras insaturés sont plus abondants chez les
végétaux ainsi que chez les animaux vivants en milieu froid ou chez
les oiseaux migrateurs.
La température de fusion est moins élevée que pour l’acide gras
saturé ayant le même nombre de carbones.
C’est la présence d’une double liaison qui défini un ac. Gras
insaturé.
•1 double liaison  Ac. Gras mono insaturé
•>1 double liaison Ac. Gras poly insaturé
•On indique la place de la double liaison par D suivi du numéro du
carbone, le numéro 1 étant celui du carboxyl.
Exemple:
18:D9 1 2
3
4
5
6
7
8
9 10
11
12
13
14
15
16
17
18
Acide oléïque

Utilisation des précurseurs alimentaires:
Acides gras « courts » saturés ou faiblement insaturés
Synthèse des acides gras long et poly-insaturés
Utilisation par l’organisme d’élongases et de désaturases
Pour allonger et/ou insaturer les AG de l’alimentation
Les acides gras dans l’organisme sont saturés ou insaturés
L’alimentation apporte des acides gras
Possibilité « d’économie »
Equilibre entre synthèse endogène
et apport exogène (alimentation)
Les acides gras insaturés

Il existe plusieurs « séries » d’acide gras insaturés
Première série: n-9 ou w9, acides gras non « indispensables »
C 18 :1 (n-9 ou w9)
D 9
nbr de carbones
nbr de
doubles liaisons
position de la 1ère double liaison
en partant du CH3 terminal
double liaison entre C9 et C10
Comptée à partir du COO- terminal (C1)
Acides gras insaturés
3 notations possibles
COO-
CH3- (CH2)7- CH= CH- (CH2)7 COO-
18 16 14 12 10 9 7 5 3
17 15 13 11 8 6 4 2

acide stéarique C18:0
D9 désaturase
COO-
1918
1 9
acide oléique C18 :1 (n-9)
D 9
18 9
9
COO-
11
Deux possibilités: synthèse dans les tissus notamment dans le foie
apport alimentaire
Les désaturases sont dénommées
selon la double liaison qu’elles créent
en comptant à partir du COO- (D)
Synthèse de l’acide oléique: La D9 désaturase

Les acides gras poly insaturés sont indispensables à l’homme qui ne
peut pas les synthétiser.
18: D 9,12 Représente l’acide linoleïque (18 carbones, 2 doubles
liaisons 1 sur le carbone 9 et 1 sur le carbone 12

L’acide linoleïque fait parti de la famille des w 6.
On note w pour indiquer qu’il s’agit d’un Ac. Gras polyinsaturé suivit
d’un chiffre indiquant le nombre de doubles liaisons puis d’un chiffre
précédé de n Indiquant le premier carbone porteur de la double
liaison en partant du dernier carbone méthylé CH3
Exemple: Acide linoleique: 18:2:n-6
1
2
3
4
5
6
1
2
3

Construction à partir des monoinsaturés
Création d’une deuxième liaison insaturée à partir de la première
Doubles liaisons des acides gras sont séparés de 2 simples liaisons
2 liaisons simples séparent
deux liaisons doubles
Acides gras poly-insaturés
Principe de synthèse des acides gras polyinsaturés

Importance de la place de la première double liaison
Qui définie les trois « séries » d’acides gras
Les doubles liaisons sont créées à droite
de la première double liaison (càd vers le COO- )
1 3 5 7 9
6
1 3 5 8
6
Série n-6 ou w6
7 9
1 3 4 6 8
Série n-3 ou w3
5 7 9
Principe de synthèse des acides gras polyinsaturés
Série n-9 ou w9
Vers COO-

L’acide oléïque 18: 1 D 9 w 9
12
3
4
5
6
7
8
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Son nom vient du latin l’oleum, l’huile d’olive, dont il constitue 55 % à
80 % des Ac.gras. C’est le plus abondant des Ac. gras mono-insaturés
dans notre organisme (40% des graisses de réserve) .
Il est abondant dans toutes les huiles animales ou végétales, par
exemple dans l’huile de pépins de raisin (15 % à 20 %).
Il est liquide à température ambiante. Il se solidifie à 13,4°C
L’homologue à 22 carbones est présent dans l’huile de Colza (acide
érucique)
Dans le cerveau l’acide nervonique est un homologue à 24 carbones

Les doubles liaisons de la chaine carbonée entraine des courbures
Libérant des espaces et fluidifiant ainsi la membrane cellulaire.
Meilleur communication Membrane/milieu intracellulaire

Les séries indispensables n-6 (w6) et n-3 (w3)
1- Les mammifères ne peuvent synthétiser de novo ces acides
gras(w6 et w3) car ils n’ont pas les désaturases capables de
créer des doubles liaisons entre n et n-9
2- Ces acides gras (surtout certains membre de ces séries) sont
indispensables à la vie des mammifères
3- Les végétaux et certains animaux peuvent synthétiser des acides
gras avec des doubles liaisons entre n et n-9, les acides gras n-6 et
n-3
4- Les mammifères doivent se procurer les précurseurs des acides
gras w6 (n-6) et w3 (n-3) en mangeant des végétaux et certains
organismes animaux (escargots, oiseaux migrateurs par exemple)
Définition des séries w6 et w3

acide linoléique C18 :2 (n-6) (D 9, D12): précurseur des w6
19
COO-18
1 96
12
acide linolénique C18 :3 (n-3) (D 9, D12, D15): précurseur des w3
19
COO-
18
1 96
12
3
15
Acides gras w6 à longues chaînes
Acides gras w3 à longues chaînes
Notion de précurseurs des séries w6 et w3

Le DHA joue un rôle important dans le cerveau (et la rétine)
Une déficience en DHA dans les premières années peut entraîner
un retard mental et une cécité.
La proportion de DHA diminue dans le cerveau avec l’âge et
particulièrement dans les démences séniles
Les régimes riches en DHA, EPA, acide linolénique, diminuerait
les risques cardiovasculaires et de démences séniles
Acide Acide
arachidonique docosahexaénoïque
Globules rouges 10% 2%
Plaquettes 25% 1,5%
Cerveau 6% 10%
Œil 4% 12%
La série w3 : le rôle de l’acide docosahexaénoïque(DHA)

La série w3

Propriétés physique des acides gras
La saponification
Les AC Gras sont insolubles dans l’eau mais solubles dans les
solvants organiques, la soude, la potasse et l’ammoniaque
Des sels alcalins de Na, K et de NH4 (ammoniaque) sont obtenus par
dissolution dans les bases. C’est la saponification.
Les sels obtenus sont solubles dans l’eau
CH3 (CH2)n COOH CH3 (CH2)n COO- Na+
Acide gras
Insoluble dans l’eau
Savon de soude
Hydrophilie +++

chaîne hydrocarbonée
(hydrophobe)
groupe carboxyle
Hydrophile
C
O
O
- Na
+
En solution très diluée dans l’eau le savon agit comme
un tensio-actif càd diminue la tension superficielle de
l’eau
Propriétés physique des acides gras
Mode d’action des savons
Partie hydrophobe Partie Hydrophile

Tension superficielle de l’eau
Les acides gras libres sont en très
faible quantité dans l’organisme
Surtout liés à des protéines pour limiter
leur action tensio-active

Propriétés chimiques des acides gras
L’oxydation
R CH (CH2)n COOHCH 2 O2+
R COOH + HOOC (CH2)n COOH
R = la chaine carbonée
1er acide 2ème acide
Oxydation forte (exemple avec le permenganate de potassium
KMnO4)
Sépare les deux acides au niveau de la double liaison
Propriété utilisée en analytique. Permet de déterminer la place de la
double liaison et d’identifier l’acide gras.
(Oxydation)

L’oxydation
L’oxydation lente des Ac. Gras
insaturé par l’oxygène de l’air ne
coupe pas les doubles liaisons mais
forme des peroxydes càd
des réseaux d’ac. Gras liés par
liaisons covalentes d’oxygène .
Ces péroxydes sont responsables
du ranciment des graisses (dépôts
blanchâtres à la surface du beurre)
du durcissement des caoutchoucs
naturels, du craquellement des
peintures de la renaissance
(huile de lin utilisée pour sécher les
tableaux)

L’indice d’Iode
L'indice d'iode d'un lipide est la
masse de diiode (I2), exprimée en
grammes, capable de se fixer sur
les doubles liaisons des acides
gras contenus dans cent grammes
de matière grasse.
L'indice d'iode d'un acide gras
saturé est nul.
Coprah 5-9
Palmiste 12-19
Palme 45-58
Olive 75-94
Arachide 90-98
Maïs 110-128
Tournesol 120-136
Soja 125-138
Noix 135-160
Lin cultivé 170-202
Colza 97-107
Indice d’Iode de qqs
huiles végétales
A savoir utiliser !

L’indice d’Iode
La formule de calcul est :
n x 254 x 100
PM de l’ac. gras
n = nombre de carbones insaturés
Exemple: acide linoleique
Chaque carbone insaturé fixe une mole d’iode I2
(masse atomique de l’iode I=127 soit 2x127=254 pour I2 )
L’Indice d’Iode est la quantité d’Iode en g fixée par 100g de lipides
PM=280
2 x 254x100
280
= 181
A savoir !

Les glycérides
(acylglycéroles)

Les glycérides
Définitions généralités
Les glycérides sont des lipides
simples Dont l’alcool est le
glycérol
Les esters d’acides gras et de
glycérol sont appélés
Acylgycérols ou glycérides

Le glycérol
1
2
3
C’est un Tri alcool , liquide (sirupeux),
incolore
Saveur sucrée, soluble dans l’eau.
Lorsqu’on le chauffe il se forme de
l’acroléïne, substance toxique
(cancérigène)

Les triacylglycérols (triglycérides)
L’estrification des trois groupements –OH (hydroxyl) du glycérol
avec des acides gras conduit aux triacylglycérols.
Les acides gras estérifiés peuvent être identiques ou tous les 3
différents. Ils constituent la majorité des « graisses » animales ou
« huiles » végétales.
On retrouve également en moindre quantité des diacylglycérols et
monoacylglycérols
Glycérol Ac. Gras Triacylglycérol

Les triacylglycérols
Réserve énergétique (graisses de réserve)
95% des graisses neutres
Apolaires, très hydrophobes
Présents:
•Cytoplasme des cellules adipocytes, muscles, foie
sous forme de gouttelettes
•Dans les graines des plantes
•Dans l’alimentation
Huiles végétales
Produits laitiers
graisses animales

Les triacylglycérols (triglycérides)
Monoacylglycérol Diacylglycérol Tricylglycérol
R= chaine carbonnée d’acide gras
R1,R2,R3 identiques = Triacylglycerol simple (homogène)
Si l’un est différent = triacylglycérol mixte (hétérogène)
R peut être un Ac.gras saturé ou insaturé
(idem diacylglycérols)

R peut être saturé (S) ou Insaturé (I) Soit
six possibilités
R1: S
R2:S
R3:S
R1: I
R2:I
R3:I
R1: S
R2:S
R3:I
R1: S
R2:I
R3:S
R1: S
R2:I
R3:I
R1: I
R2:S
R3:I
Après dosage des lipides dans les huiles végétales il apparaitrait
que la répartition des acides gras soit à la fois régulière et au
hasard mais la répartition régulière semble la plus fréquente !

Répartition régulière
•Tout acide gras représentant au moins 1/3 des Acides totaux
apparait au moins une fois dans tous les acylglycérols
•S’il représente au moins 1/3 et au plus 2/3 des acides totaux, il
apparait au maximum deux fois dans tous les acylglycérols
•S’il représente 2/3 ou plus du mélange des acides gras, les
acides gras restant apparaitront au moins une fois
Répartition au hasard
Tous les acides gras présentent la même affinité pour toutes les
fonctions hydroxyles du glycérol, quelle que soit leur concentration

Les glycérides
Propriétés physiques
•Ce sont des corps onctueux, n’ayant aucun goût, incolore mais
pouvant avoir une couleur jaune due à la présence de
caroténoïdes
•Insolubles dans l’eau, solubles dans les solvants organiques
(chloroforme, éther, benzène
•Les glycérides à Ac. Gras insaturés sont liquides, on a
affaire à des huiles
•Le point de fusion s’abaisse proportionnellement à la quantité
d’Ac. Gras insaturés qui les composent

Les glycérides
Propriétés chimiques: la saponification
Les triglycérides sont des esters, ils peuvent en présence d’eau et
de base, être hydrolysés on obtient ainsi le glycérol est les acides
gras.
Cette hydrolyse peut être chimique ou enzymatique
L’hydrolyse chimique s’appelle saponification
La digestion enzymatique se fait pas des lipases enzymes
présentent dans le suc digestif et à la surface de toutes les cellules
Exemple: Le savon de Marseille est de l’oléate et palmitate de
sodium

Les glycérides
Propriétés chimiques: les indices
Pour distinguer les différents lipides entre eux, on utilise certains
indices qui renseignent sur la constitution des différents acides gras
dont ils sont formés. Ces indices n’ont pas d’unité (cf indice d’Iode
vu précédemment)
Indice de saponification (a savoir)
Cet indice correspond au nombre de milligrammes de potasse
(KOH) nécessaire à saponifier 1g de lipides. Cet indice
renseigne sur la longueur des Acides gras qui le compose.
Indice d’acide (A savoir)
Cet indice se définit par la quantité (mg) de KOH nécessaire pour
neutraliser l’acidité d’1g de lipide. Cet indice renseigne sur le
degré d’hydrolyse d’un corps gras c’est-à-dire son degré de
fraicheur
En agro-alimentaire, une huile comestible ne doit pas contenir
plus de 1% d’acides gras libres

(C,H,O,N,P,S)

Ce sont des constituants des cellules vivantes .
Ils jouent un rôle essentiellement structural en
contractant des liaisons stables avec glucides et
protéines (glycolipides, lipoprotéines)
Quantité importante dans les membranes cellulaires

Les glycérophospholipides ou phosphatides
Une molécule d’acide phosphorique estérifie une des
fonctions alcool du glycérol
Les deux autres sont estérifiées par des Ac. Gras.
Composés partiellement solubles dans l’eau (sels de
Na, K, et Mg augmentent la solubilité)
Ont les trouve dans les choux, les épinards sous forme
de sels de calcium

Glycérophospholipides et sphingolipides
Des structures combinant des éléments simples
COO-
Acide gras
Formation
de deux liaisons
esters
Acides gras
glycérophospholipides
Glycérol = trialcool
HO
OH
HO
P alcool
3ème liaison ester

Des structures combinant des éléments simples
Acides gras
Acide phosphorique
Glycérol

Les glycérophospholipides : Constituants de base des membranes
biologiques
Glycérol = Tri-alcool
HO - C1H2
OH - C2H
H2C3OH
Acide gras
(saturé)
Acide gras
(saturé ou
insaturé)
Tête
polaire
Hydrophobe Interface
phosphate
glycérol
alcool
partie
hydrophobe
interface
partie
hydrophile
Hydrophile
Molécule amphiphile
Tête polaire =
groupe phosphate (acide)
+ alcool

Acides phosphatidiques
CH2O
O CH
CH2O - P - OH
O-
=
O
acide gras
acide gras
- Tête polaire réduite
au groupe phosphate
- Charge globale négative
(phospholipides « acides »)
Liaison ester entre fonction alcool n°3 du glycérol et le groupe phosphate(acide)
Phosphatidylcholines
ou lécithines (PC)
CH2O
O CH
CH2O - P - O- CH2 - CH2 - N+- CH3
O-
=
O
acide gras
acide gras
CH3
CH3
- Phospholipides très abondants
dans les membranes animales
ou végétales
- Charge globale neutre
Liaison ester entre groupe phosphate (acide) et choline (alcool)
Glycérophospholipides
Les glycérophospholipides : les têtes polaires
1
2
3

Phosphatidylcholines ou lécithines (PC)
CH2O
O CH
CH2O - P - O- CH2 - CH2 - N+- CH3
O-
=
O
acide gras
acide gras
CH3
CH3

Les lecithines sont très abondantes dans le jaune d’œuf et le tissu
nerveux.
Elles sont solubles dans la plupart des solvants organiques sauf
l’acétone.
Au contact de l’eau elles gonflent et forment une gelée qui se
disperse par agitation.
Elles peuvent être hydrolysées par voie enzymatique grâce aux
phospholipases.
Phospholipase A détache l’Ac.Gras du carbone 2 du glycérol
(pancréas, venins serpent)
Phospholipase B détache l’Ac. Gras du carbone1 (différents tissus)
Phospholipase C hydrolyse la liaison avec l’acide phosphorique
(Bactéries)
Phospholipase D coupe la liaison entre l’acide phosphorique et la
choline
Présente dans le foie donne acide phosphatidique et choline

CH2O
O CH
CH2O - P - O- CH2 - CH2 - NH3
+
O-
=
O
acide gras
acide gras
Phosphatidyléthanolamines (PE)
- Phospholipides très abondants
dans les membranes animales ou
végétales
- Charge globale neutre à pH neutre
Liaison ester entre groupe phosphate (acide) et éthanolamine (alcool)
Phosphatidylsérines (PS)
- Phospholipides du feuillet
interne des membranes
(phospholipides acides)
Liaison ester entre groupe phosphate (acide) et fonction
alcool de l’acide aminé sérine
CH2O
O CH
CH2O - P - O- CH2 - CH - NH3
+
O-
=
O
acide gras
acide gras
COO-

-Phospholipides du feuillet interne des membranes
-Rôle important dans la signalisation intracellulaire
Tête polaire = groupe phosphate + hexa-alcool cyclique (inositol)
Phospholipides « acides » = charge globale négative
PA, PI, PS
Phosphatidylinositol (PI)
CH2O
O CH
CH2O - P - O-
O-
=
O
acide gras
acide gras
HO
HO O
H
- OH
OH
1
3
4
56
2
P
P
P
ATP
+
PI-kinases
Phosphorylation
Molécule signal
(Cf physiologie hormones)

Exemple:
1,2 acylphosphati-dylcholines
lécithines (PC)
CH3
O - CH2 - CH2 - N+ - CH3
CH3
CH2 - O - C
O
O - CH
CH2O- P -
O-
C -
O
=
O
=
=
Liaison ester acide + alcool (acyl)
Acyl et alkyl glycérophospholipides
1
2
3
--
Dans la majorité des liaisons des glycérophospholipides,
les acides gras sont liés au glycérol par une liaison ester (alcool + acide)
Acyl-glycérophospholipides
saturé
insaturé
- En position 1 du glycérol, liaison ester toujours avec un acide gras saturé
- En position 2 du glycérol, liaisons ester avec un acide gras,
soit saturé, soit insaturé
Liaison de l’acide gras 1 et du glycérol

Cholestérol et esters de
cholestérol

Le cholestérol et esters de cholestérol
Introduction
Les stérols sont des alcools polycycliques, solides à la température
ambiante et sont universellement répandus.
Ils ont tous la même structure , le squelette carboné s’apparente au
noyau stérane
Les stéroïdes sont des dérivés de stérol
stéroïde
Sterane

H
HO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 15
18
19
b
23
16
17 24 25
26
27
21 20
H
Ergostérol (champignons)
H
HO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 15
18
19
b
23
16
17
24
25
26
2721 20
H
28
Stigmastérol (plantes)
H
HO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 15
18
19
b
23
16
17
24
25
27
2821 20
H
29
26
Cholestérol
Les stérols des organismes vivants
ont en commun le noyau stérol
A B
C D
A B
C D A B
C D

Bateau
Chaise
la plus stable
forme favorisée
HO
3b
H
Au dessus
du plan
Au dessous
du plan
Configuration spatiale des stérols
H
HO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 15
18
19
b
23
16
17 24 25
26
27
21 20
H

Le cholestérol et esters de cholestérol
Propriétés générales des stérols
Point de fusion élévé (entre 100 et 200°C). Le point de
fusion
Croit avec le nombre d’atomes de carbone
Les stérols sont insolubles dans l’eau et peu solubles
dans l’alcool froid mais solubles à chaud
Solubles dans le chloroforme et l’éther.
Tous les stérols naturels ont un pouvoir rotatoire
généralement lévogyre

corps apolaire
tête polaire
chaîne acylée
ramifiée
1,2... : CH2
18,19... : CH3
6 : CH
22
H
HO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 15
18
19
b
23
16
17 24 25
26
27
21 20
H
Le stérol des tissus animaux: indispensable++++
Structure du cholestérol : un lipide amphiphile
A B
C D

Structure du cholestérol : un lipide amphiphile

cholestérol
Substance insaponifiable, isolée la première fois à partir de calculs
biliaires. A l’état libre ou sous forme d’esters d’acides gras
(Stérides). Le cholestérol est ANIMAL uniquement!
Présent dans la membrane de toutes les cellules. Particulièrement
riche dans le foie, système nerveux, peau, surrénales.
C’est sous forme de lipoprotéines qu’il est transporté dans le
plasma
Le catabolisme du cholestérol conduit à la formation de
substances actives (acides biliaires, stéroîdes)
Par voie enzymatique, les bactéries intestinales réduisent le
cholestérol en coprostérol
Le cholestérol retient l’eau (hydrophile), utilisé en pharmacie (la
lanoline)

Esters de cholestérol
Pregnane C21H36
Progestérone, hormones
corticosurrénaliennes
Androstane C19H32
Testostérone, hormones stéroïdes
Estratriene C18H24
Œstrogènes

7-dehydrocholestérol (C27H44 O )
Présent dans la peau. Synthèse d’un précurseur de vitamine
D par réaction photosensible (rayons UV)
Vitamine D3

Ergostérol (C27H44 O )
L’ergostérol (pro vitamine D2) tire son nom de l’ergot de
seigle d’où il provient.
On le retrouve dans de nombreux végétaux, les
champignons, et dans la peau

Franck Rencurel 2019-2020
Biosynthèse du calcitriol (forme active de vitamine D)
Foie
1ère hydroxylation
Rein2ème hydroxylation
83

HO
3 5
6
7
12 18
b
cholestérol
7a-hydroxy
cholestérol
HO
3 5
6
7
12 18
b
OH
NADPH+H+
O2
7a-hydroxylase
NADP+
cholyl-CoA
HO OH
OH
C-S-CoA
O
CH3
3 7
12
a
=
OH
H
HO
C-S-CoA
O
CH3
3 7a
chénodé-
soxyl-CoA
=
NADPH+H+
+2CoASH + O2
CH3-CH2-C-S-CoA
O
=Propionyl-CoA
Synthèse hépatique
des acides biliaires
primaires
Les dérivés du cholestérol: les acides et sels biliaires

H
HO OH
OH
COO-
CH3
3 7
12
a
acide cholique
(ou chénodésoxycholique) Na+
partie
hydrophobe
extrémité
hydrophile
Structure globale
d'un sel biliaire
H
C - N - CH2 - COO- Na+
O
+H3N - CH2 - COO-
glycine
glycoconjugué
+H3N - CH2 - CH2 - SO3
-
Taurine
H
C - N - CH2 - CH2 - SO3
- Na+
O
tauroconjugué(3 1)
Conjugaison des acides biliaires et formation des sels
biliaires

Les acides biliaires
Propriétés
Les acides biliaires sont peu solubles dans l’eau, soluble dans l’acide
acétique (vinaigre) Leurs sels alcalins sont très solubles dans l’eau
La bile humaine est sécrétée à raison d’1 litre par jours:
Elle contient environs 20g de taurocholate de sodium
65g de glycocholate de sodium
(Ration 3/1 glycoconjugué  tauroconjugué)
Ils abaissent la tension superficielle des solutions aqueuses et
favorisent la formation d’émulsion (intestin grêle)
La formation de micelles augmente l’accessibilité des lipases
pancréatiques
Une partie des Ac. biliaires primaires (synthèse hépatique) sont
transformés par les bactéries intestinales en Ac. biliaires
secondaires.
Cycle entéro-hépatique des acides biliaires

Les vitamines liposolubles
A,D,E,K

Les vitamines Liposolubles
Les vitamines liposolubles sont apportées par l’alimentation à
l’exception de la vitamine D qui a une synthèse endogène (peau)
Elles sont solubles dans les graisses et donc absorbées et
transportées dans l’organisme avec les lipides.
Les vitamines liposolubles peuvent être stockées dans
l’organisme ce qui implique que les carences sont rares pour ces
vitamines

La vitamine A

La vitamine A (rétinol)
Alcool primaire
Propriétés:
Liposoluble
Sensible à la lumière
Sensible à l’oxygène (oxydable)
Faiblement sensible à la chaleur
Stockage dans le foie (cellules de Ito)
Sous forme d’esters d’acides gras à
longue chaine

Sources: Animales: Produits laitiers (beurre, lait), les foies de
poisson, huiles de poisson, poissons gras.
Végétales: Provitamine A (b-carotène) tous les végétaux
Apports chez l’adulte: 2 à 5mg/j
Carence : baisse de la vision nocturne, peau sèche, sensibilité au
soleil, infections récidivantes (ORL, pulmonaires)
Carence possible chez les consommateurs d’alcool
Pas de toxicité reconnue chez l’homme par surcharge en
vitamine A Les excès de vitamine A sont éliminés dans les fèces,
le b carotène est lui stocké dans le tissus adipeux (couleurs
orangée des graisses permet de reconnaitre un animal élevé en
plein air, couleur jaune vif du jaune d’œuf).
91

Le foie est le site principal de stockage de la Vitamine A
Le b-carotène est transformé en vit. A dans l’intestin grêle
(30 à 50%) et le foie
Béta carotène
Retinol
(vitamine A)
11-cis rétinal
lié à l’opsine pour le
Transport plasmatique
Rhodopsine
Alcool
92

93

La vitamine A (rétinol) est liposoluble et doit se lier à
une protéine pour pouvoir être transportée et
distribuée dans l’organisme (yeux, muscles, tissu
adipeux).
Cette protéine s’appelle RBP (Retinol Binding protein).
80% des RBP sont produites par le foie.
Le foie capte et stocke 70% des rétinoïdes provenant
de l’intestin grêle (b-carotène, lycopènes )

b- carotène
Lycopène
Vitamine A
Chylomicrons
muscles,
adipocytes,
cœur, rein
Chylomicrons
remnantes
Retinyl ester
CRBP-retinolCRBP retinol
Retinyl ester
RBP
TTR
TTR-RBP-Retinol
CRBP: cellular Retinol Binding Protein
REH
LRAT
LRAT:Lecithine retinol acyl transferase
REH: retinol ester hydrolase
25-30% retinyl esters
65% retinyl esterCellules de Ito
(Foie)
Hepatocyte (foie)
Alimentation
distribution
distribution

Vitamine D

Ergocalciférol ou Vitamine D2 (origine Végétale)
Colécalciférol ou Vitamine D3 (origine animale)
7-déhydrocholestérol (En excès dans la peau)
pré vitamine D3 (synthétisée dans la peau)
l’exposition aux UV
est l’étape limitante
Champignons, levure, céréales
Viande /lait/poissons gras
Calcitriol= vitamine D active
Plusieurs sources de vitamine D

calcitriol

Vitamine D:
Nécessite des lipides pour être absorbée dans le jéjunum
pas d’absorption dans le cas d’insuffisances pancréatiques (pas de
lipase) Ou d’insuffisance de sécrétion biliaire.
Chirurgie intestin,
 stéatorhée suite à médication, compléments perte de poids.
Diarrhée
Personnes sous exposées au soleil
400 UI/j (10mg)besoins pour les personnes susceptibles de carences
(40UI=1mg)
Certains préconisent de doubler les apports selon les études et les
pays.
Une dose de charge massive empêche les carences pendant 2 à 3
mois.

La vitamine D
Agit comme
une hormone
stéroïdienne

Vitamine D: le 1-25 dihydrocolécalciférol
est une « hormone » hypercalcémiante
Intestin: Stimulation de l’absorption du calcium et des phosphates
dans l’intestin(augmentation de l’expression des transporteurs de
calcium).
 Os: Hypocalcémie, stimulation des ostéoclastes osseux par la
vitamine D et résorption osseuse pour libérer le calcium dans le
sang.
Rein: Stimule la réabsorption tubulaire du calcium, la
PTH(parathormone) active la maturation de VitD3
Effets géniques: action sur les gènes.

la 1,25(OH)2-D3 exerce aussi un rôle:
- immunomodulateur (des lymphocytes T et des macrophages)
- neuroprotecteur (synthèse de facteurs neurotrohiques et de
neurotransmetteurs)
- inibiteur de la prolifération et inducteurs de la différenciation de
nombreuses cellules (kératinocytes, chondrocytes, fibrobastes, cellules
tumorales).
- inducteur de l'apoptose
-musculaires, cardiovasculaires et agirait sur la différenciation
cellulaire, etc...
Une complémentation en vitamine D chez des personnes de plus
de 65 ans, diminue de 20% les risques de chute. Ceci,
probablement lié aux effets musculaires de la vitamine D.
Effets non géniques

Carences en vitamine D
Rachitisme chez l’enfant:
déformations des membres inférieurs, gonflement
des poignets, fractures spontanées
Chez l’adulte:,ostéomalacie: défaut d’exposition au
soleil, sujets à peau noire, troubles rénaux
Ne permettant pas la synthèse de la forme active
1-25 dihydroxycolécalciférol..
Douleurs osseuses, épaississement de la corticale
des os longs

La vitamine E (Tocophérol)

106
Sources:
L’a tocophérol surtout dans les huiles végétales et germes de
céréales, En quantité moindre dans les poissons.
Additifs E306 et E309
Apports chez l’adulte: 15 à 18UI (1UI=1mg d’acétate de tocophérol)
Absorption liée aux lipides
L’ingestion d’un gramme d’acides gras insaturés s’accompagne
d’1mg de vitamine E
Une ration apportant 30% à 35%des apports énergétiques totaux sous
formes de lipides végétaux couvrent les besoins quotidiens
Carences: pas avérées chez l’homme. Chez le rat arrêt de la
gamétogenèse

Il existe une forme réduite et oxydée du tocophérol ce qui lui confère ses
propriétés anti-oxydantes (dans les lipides) la régénération du Tocophérol
réduit se fait grâce à la vitamine C
Forme oxydéeForme réduite

C’est un antioxydant, protégeant les lipides membranaires
Action anti-thrombique (anti agrégation plaquettaire certaines
études rapportent des cas d’accidents vasculaires cérébraux suite à
des supplémentation en vit E.
Action anti-inflammatoire.
A des doses de 500mg/j augmente le périmètre de la marche dans
l’arthérite des membres inférieurs.
Carences rares mais possibles dans les cas de malabsorption des
graisses.(Risque des Pilules amaigrissantes modifiant l’absorption des
lipides)

La vitamine K

La vitamine K
Sources: végétaux et poissons.
Besoins: chez l’adulte 2 à 5 mg/j
Stockage: foie
Rôle: Thrombique (synthèse prothrombine dans le
foie) Les anti vitamine K sont des anticoagulant (voir
cours foie et fonctions hépatiques)
3 formes de vitamine K:
Vit. K1 (phylloquinone): choux à choucroute,
épinards, choux, huiles végétales.
Vit. K2 (ménaquinone): poissons macérés.
Vit. K3 (ménadione) forme synthétique

Origine végétale
Origine Animale

L’apport exogène n’est pas indispensable car la vit.
K est synthétisée dans l’intestin par les bactéries.
L’absorption de la vitamine K est dépendante de
l’action biliaire.
Colites (inflammation du colon), cirrhose, ictères
(obstruction canal biliaire) peuvent conduire à des
troubles de l’absorption.
Chez le nouveau né les carences sont fréquentes
(pas de flore intestinale) (injection de 5mg vit. K1 à la
naissance)
La vitamine K:

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