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Les lipides | ||
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Les lipides sont une famille de molécule très particulières. Elles sont amphiphiles, c'est à dire qu'elles présentes un coté apolaire et un coté polaire. Cette particularités les mène à constituer, en solution dans l'eau, des structures dans lesquelles le pole hydrophobe est enfoui dans la structure alors que l'extrémité polaire s'expose au contact de l'eau à la surface. Cela leur permet de constituer des structures à deux dimensions, des membranes fluides tout en étant totalement imperméables à l'eau et aux molécules polaires, qui sont à la bases de toutes les membranes biologiques. Ainsi, bien que non polymérisables, cette classe de molécule joue un grand rôlestructurel chez les êtres vivants.
Les lipides sont divisés en deux grande catégories, ceux constitués à partir des acides gras et ceux constitués de cholestérol.
Les molécules dites grasses sont les molécules organiques ne contenant que des carbones et des hydrogènes. Elles appartiennent donc aux familles des alcanes, alcènes et alcynes et éventuellement des composés aromatiques. Ces molécules ont la propriété d'être hydrophobe. Toutefois, l'hydrophobicité étant de plus en plus marquée avec la longueur de la chaine carbonée, on commence à parler de corps gras ou huiles à partir de 6 atomes de carbone (ce qui correspond à l'un des 3 principaux constituant de l'essence). Ces huiles ont énormement d'usage (ne collant pas au métal, elles constituent d'excellents lubrifiants), mais la cellule s'y interesse peu, sauf certaines bactéries.
À partir de cette base carbonées, on définit plusieurs familles de molécules. Si la chaine porte un groupement hydroxyle, on parlera d'alcool gras (qui entre dans la composition des cires), si elle porte un acide carboxylique, on aura affaire à un acide gras (et si la chaine constitue le radical d'un acide aminé, on aura un acide aminé gras). Bien que les possibiltés théoriques soient très variés, les acides gras biologiques appartiennent à un groupe restreint, ils sont tous linéaires et sont constitués d'un nombre pair de carbone. En revanche ils peuvent comporter de 0 à 3 doubles liaisons ce qui permet de séparer les acides gras saturés (0 double liaison) des insaturés (au moins une double liaison). Cela influe sur leur propriétés, les acides gras insaturés sont plus facilement oxydés que les saturés ainsi que sur la fluidité de la membrane constituée par les lipides auxquels ils participent.
Les acides gras interviennent dans la constitution des lipides, mais ils ne sont pas capables par eux même de constituer des membranes. En solution, les structures qu'ils forment sont des micelles, petites sphères pleines avec le pole hydrophobes des acides gras orientés vers l'intérieur. La constitution des membranes est le fait d'une autre classe de lipides, les glycérides.
Le glycérol est un une molécule à trois atomes
de carbone, chacun portant un groupement hydroxyle (c'est donc un tri-alcool
ou triol). Ces groupements hydroxyles peuvent réagir avec
le groupement acide des acides gras pour former une liaison ester. A un
glycérol, peut donc se fixer de 1 à 3 acide gras. Les
molécules obtenues sont donc nommées en conséquence,
monoglycérides, diglycérides et triglycérides. Les glycérides
sont capables de constituer des membranes en solution dans l'eau,
toutefois dans une cellule ils n'ont pas ce rôle, ils constituent juste
une réserve de lipide pour une utilisation ultérieure.
Les molécules utilisées pour la constitution sont des diglycérides modifiés. Deux groupements hydroxyles sont impliqués dans une liaison avec les acides gras, au troisième se fixe un groupement de nature variée et fortement polaire. L'un des plus connus est l'ion phosphate - la molécule résultante étant un phospholipide - qui sert de point de fixation à diverses molécules telles que la choline.
Les stérols sont une famile de lipides dérivés
du noyau stérol. Le chef de file est le cholestérol. Ils sont spécifiques
des eucaryotes et sont bien représentés chez les animaux.
Ils sont présent principalement dans la couche extérieure
de la membrane plasmique. Les stérols constituent des tampons de
fluidité : de même que certains acides faibles constituent
des tampons de pH, ils permettent de conserver une fluidité à
peu près constante dans une gamme de température plus large.
Chez les animaux, les stérols sont à la base de toute une
famille d'hormones, les hormones stéroïdes.
Le cholésterol, représenté sur l'image ci contre est une molécule à 27 atomes de carbones. Elle possède 4 cycles (qui constituent le noyau stérol) dont un avec une double liaison et une longue queue aliphatique. Elle comporte aussi un groupement hydroxyle sur le carbone 3. La numérotation des cycles et des carbones est standardisée pour tous les stérols
Formule générale d'un phospholipide. Les groupes R1 etR2 sont des chaines aliphatiques, R est une chaine hydrophile comme par exemple la choline. Les couleurs représentent respectivement en vert le glycérol, charpente de la molécule, en jaune les acides gras responsable des propriétés hydrophobes de la molécule et en en rouge l'ion phosphate qui sert d'accrochage à la partie hydrophyle. Copyright 2000 L. Delépine.
