LES LIPIDES A BASE D’ACIDES GRAS ou SAPONIFIABLES Acides gras saturés Solide à T ambiante Acides gras Saturé en hydrogène + toutes les liaisons entre les carbones sont simples (pas de liaisons doubles). C-C “anoique” H3C — [CH2] n — COOH Dans l'industrie, les acides gras sont fabriqués par l'hydrolyse des liaisons ester de triglycérides Acide gras insaturés acides gras essentiels ou vitamines F : l’acide linoléique (C18:2, w-6) l’acide alpha linolénique (C18:3, w-3). Liquide à T ambiante Mono insaturés ou polyinsaturés (nb C=C). Cis = ag naturels et Trans. Graisses (margarine par ex) = huile hydrogénée = ajout d’atomes d’hydrogène sur la ou les doubles liaisons C=C. C=C CnH2(n-x)O2 (n = nb de C et x = nb doubles liaisons) de « enoique » Un résidu glycérol constitue l'articulation centrale de tous les lipides de la classe des triglycérides et des phosphoglycérides. Esters du glycérol d'acides gras. Glycérides Lipides simples = graisses Apolaire => graisse neutre Les triglycérides sont les constituants principaux des graisses animales et des huiles végétales (plus de 95%). Ne contiennent que : le carbone, l'hydrogène et l'oxygène. Esters d'un alcool aliphatique primaire de longue chaîne, appelé alcool gras, et d'acides gras supérieurs à l'acide palmitique (16 atomes de carbones) Cerides = Cires Stérides et les fungistérols (champignons) les phytostérols (végétaux) les zoostérols (animaux) = cholestérol esters d'acides gras et de stérols Les stérols sont des alcools tetracycliques (groupe des stéroïdes) Estérification de Fischer Lipides complexes Lipides phosphorés en plus du carbone, hydrogène et oxygène un ou plusieurs hétéroatomes (azote, phosphore, soufre). glycérophospholipides Phospholipides : glycérophospholipides : 1 Acide phosphatidique + 1 Alcool Acide phosphatidique : 1 Glycérol + 2 acides gras + Phosphate (H3PO4) Sphingophospholipides Glycérophospholipides esters de glycérol + 2 acides gras + un phosphate + un alcool Selon le distingue : type d'alcool, on phosphatidylcholine (alcool = choline) phosphatidyléthanolamine (alcool = éthanolamine) phosphatidylsérine (alcool = sérine) Phosphatidylinositol (alcool = inositol). Sphingophospholipides acide gras à longue chaîne + un alcool gras aminé comme la sphingosine ou un de ses dérivés + un phosphate. 1 Sphingosine (C18H37NO2) + 1 acide gras + Phosphate (H3PO4) + Alcool La sphingosine, également appelée sphingénine, est un aminodiol possédant une double liaison (éthylénique *). Cet alcool gras possède dix-huit atomes de carbone, deux groupements hydroxyle –OH, un groupement amine –NH2. *Se dit des composés possédant dans leur molécule une double liaison carbone-carbone. Lipides azotés céramides 1 Sphingosine + 1 acide gras sur la liaison azotée (N) les acyles sphingosine céramides céramide = sphingosine + acide gras (liaison amide) ou cérébrosides Sphingosine + 1 acide gras + 1 ose (galactose ou glucose) Sphingosine + 1 acide gras + chaine de plusieurs oses (comme les gangliosides dans les ganglions) les sphingosidolipidiques ou glycolipides (cérébrosides) cérébrosides = céramide lié par une liaison bêtaosidique à un ou plusieurs ose(s) neutre(s) Un amide est un composé organique dérivé d'un acide carboxylique. Un amide possède un atome d'azote lié à son groupe carbonyle. Les amides sont un groupe important en biochimie, parce qu'ils sont responsables de la liaison peptidique entre les différents acides aminés qui forment les protéines. La fonction amine est caractérisée par la présence du groupe amino -NH2. La fonction amide est obtenue par condensation d'une amine et d'un acide carboxylique et perte d'eau. Lipides soufrés d'esters sulfuriques des cérébrosides (glycolipides) céramides + oses sulfatés(N) sulfolipides ou sulfatides Les sulfatides sont des glycosphingolipides dont l’un des résidus glucidiques est estérifié par une molécule d’acide sulfurique. Les sulfatides sont synthétisés à partir d’un cérébroside neutre par une sulfotransférase dont le coenzyme est le phosphoadénosinephosphosulfate (PAPS ou sulfate « actif »). LES LIPIDES POLYISOPRENIQUES ou INSAPONIFIABLES L'isoprène, ou 2-méthylbuta-1,3-diène de son nom chimique, est un monomère dont la polymérisation forme le caoutchouc naturel (latex) ou synthétique. A température ambiante, il se présente sous la forme d'un liquide incolore, odorant et volatil très réactif (inflammable et explosif). La plus longue chaine compte 4 atomes de carbone d'où but. Présence de deux doubles liaisons entre les atomes de carbone 1- 2 et 3-4 d'où 1,3-diène.Un groupe méthyle porté par le carbone n° 2. On peut considérer l'isoprène comme l'un des éléments de construction préférés de la Nature. Terpénoides Les terpènes (de l'allemand Terpen provenant de "das Terpentin", la térébenthine) sont une classe d'hydrocarbures, produits par de nombreuses plantes, en particulier les conifères. Ce sont des composants majeurs de la résine et de l'essence de térébenthine produite à partir de résine. L’isoprène a été découvert en 1860 et isolé à partir de la décomposition thermique du caoutchouc naturel. Il est produit et émis dans l’atmosphère par beaucoup d’espèces d’arbres (par exemple chênes, peupliers, eucalyptus). L’isoprène est un hydrocarbure. Les terpènes sont des hydrocarbures résultant de la combinaison de plusieurs unités isopréniques. Les terpénoïdes peuvent être considérés comme des terpènes modifiés, avec des groupes méthyle ajoutés ou enlevés, ou des atomes d'oxygène ajoutés (certains auteurs utilisent le terme « terpène » de façon plus large, en y incluant les terpénoïdes). Les terpènes ne sont pas formés à partir de la molécule d'isoprène C5H8, bien qu'ils aient pour formule de base des multiples de celui-ci, c'est à dire (C5H8) Tout comme les terpènes, les terpénoïdes peuvent être classés selon leur nombre d'unités isopréniques et leur nombre d'atomes de carbone C5n : hémiterpénoïdes, 1 unité isoprénique, en n. En revanche, l'isoprène est C5 ; facilement obtenu par dégradation des monoterpénoïdes, 2 unités isopréniques, terpènes. en C10 ; Leur composition est en effet un sesquiterpénoïdes, 3 unités isopréniques, squelette de carbone, constitué d'unités en C15 ; isopréniques reliées à la queue-leu-leu, diterpénoïdes, 4 unités isopréniques, en et peut être de constitution linéaire, C20 ; cyclique, ou bicyclique. sesterterpénoïdes, 5 unités isopréniques, en C25 ; triterpénoïdes, 6 unités isopréniques, en C30 ; tétraterpénoïdes, 8 unités isopréniques, en C40 ; polyterpénoïdes avec un nombre plus important d'unités isopréniques. Les terpénoïdes de plantes sont Parfum de l'eucalyptus, au goût de la Du fait de l'alternance de simples et beaucoup utilisés en raison de leurs cannelle, du clou de girofle et du doubles liaisons conjuguées qui est qualités aromatiques. AROMATIQUE gingembre et aux couleurs jaunes des caractéristique de ces molécules, ils fleurs. Parmi les terpénoïdes connus, interagissent avec la lumière. C'est on peut citer le citral, le menthol, le pourquoi les HE (huiles essentielles) camphre et les cannabinoïdes trouvés sont conservées à l'abri de celle-ci. dans la plante de Cannabis. Diterpène : vitamine A – C20 Monoterpène :C10 Monoterpène : C10 Caroténoïdes carotènes (pigment rouge-orangé) les xanthophylles (pigment jaune) la vitamine A Les caroténoïdes sont des pigments plutôt orange et jaunes répandus chez de très nombreux organismes vivants. Liposolubles, ils sont en général facilement assimilables par les organismes. Ils appartiennent à la famille chimique des terpénoïdes, formés à partir de la polymérisation d'une cinquantaine d'unités isopréniques à structure aliphatique ou alicyclique. Il est généralement admis qu'ils suivent des voies métaboliques similaires à celles des lipides. Ils sont synthétisés par toutes les algues, toutes les plantes vertes et par de nombreux champignons et bactéries dont les cyanobactéries. Ils sont absorbés par les animaux dans leur nourriture – COLORANT Cette molécule ressemble à celle du β-carotène ; un groupe hydroxyle (-OH) remplace un hydrogène dans chacun des deux Un carotène très répandu : le β-carotène ; il possède 40 cycles. Du grec xanthon = jaune et phullon = feuille carbones et deux cycles identiques. (xanthophylles). LA CAROTENE : Le carotène est un LES XANTHOPHYLLES sont des LA VITAMINE A est la première vitamine terpène. C'est un pigment de molécules de couleur jaune dérivées des à avoir été découverte, d’où la lettre couleur orange, dimère de la carotènes, par ajout d'atomes qu’elle porte. Elle a été isolée dans la vitamine A. Il est important pour la d'oxygène (fonctions alcool, cétone, rétine la première fois, d’où son photosynthèse. Il se présente époxy…). Elles appartiennent à la famille appellation parfois de « rétinol ». C’est majoritairement sous les formes α des caroténoïdes. On les rencontre dans une vitamine liposoluble que l’on trouve et β-carotène. Par extension, on les chloroplastes ou les chromoplastes à l’état naturel soit sous sa forme « libre appelle carotènes l'ensemble des des cellules végétales, notamment dans » (rétinol), soit sous la forme de caroténoïdes qui ne sont pas les pétales de certaines fleurs de provitamine A (i.e. précurseur de oxygénés (comme le lycopène et le couleur jaune, orange ou rouge, et chez vitamine A), que l’organisme transforme phytoène) : ce sont des les algues, par exemple les algues alors selon ses besoins en vitamine A. La tétraterpènes, ils comportent brunes (Phéophycées), où elles forme la plus connue de provitamine A quarante atomes de carbone. masquent la chlorophylle. est le bêta-carotène. Quinone à chaine isoprénique La vitamine E, la vitamine K, les ubiquinones les plastoquinones Quinone : Les quinones constituent une série de diènes (= hydrocarbures qui contiennent deux doubles liaisons) plutôt que des composés aromatiques comportant un noyau de benzène sur lequel quatre atomes d'hydrogène sont remplacés par deux atomes d'oxygène formant deux liaisons carbonyles (dicétones éthyléniques conjuguées cycliques). Benzène : Le benzène est un composé organique de formule brute C6H6, également noté Ph-H, φ-H, ou encore ϕ-H. Il appartient à la famille des hydrocarbures aromatiques monocycliques, car le cycle formé par les six atomes de carbone est plan et comporte six électrons délocalisés. Dans les conditions usuelles, le benzène est un liquide incolore, d'odeur caractéristique, volatil, très inflammable et cancérogène. Ubiquinone (CoE Q) et Plastoquinone: la chaîne latérale comporte 10 ou 9 unités isopréniques. Elles assurent les transferts d'électrons dans les membranes mitochondriales (chaîne respiratoire) et chloroplastiques (photosynthèse), respectivement. Le Benzoquinone C6H4O2 Structure du Benzène : C6H6 Vitamine K ou phylloquinone: Elle n'est présente que chez les végétaux (d'où son caractère de vitamine). Elle est transformée en forme active dans le foie. Elle est le cofacteur d'une enzyme catalysant la synthèse de la prothrombine, indispensable à la coagulation sanguine: elle a un rôle antihémorragique. Vitamines E ou tocophérol (huile jaunâtre): Ce sont des composés susceptibles d'être transformés en hydroquinones et d'être oxydés en quinones --> propriétés anti-oxydantes --> rôle protecteur contre les formes actives de l'oxygène = antioxydant naturel ( particulier de acides gras insaturés) + rôle dans la reproduction et le système nerveux. Stéroïdes stérols, les acides biliaires, les hormones stéroïdes la vitamine D LES QUINONES sont des co-enzymes d’oxydo-réduction. Elles constituent une famille de molécules caractérisées par la présence d’un cycle benzénique substitué par deux fonctions cétone. La principale quinone chez l’Homme est l’ubiquinone, ou coenzyme Q10, participant à la chaîne des transporteurs d’électrons dans la mitochondrie. Les quinones résultent de l'oxydation des phénols et sont à rapprocher soit des peroxydes, soit des dicétones. Stéroïdes Stéroïdes Les stéroïdes sont un groupe de lipides dérivant de triterpénoïdes (lipides à 30 atomes de carbones), majoritairement le squalène. Ils se caractérisent par un noyau cyclopentanophénanthrénique (stérane) hydrophobe partiellement ou totalement hydrogéné. Habituellement, les carbones C10, C13 sont liés à un groupe méthyle -CH3 et le carbone C17 à un groupe alkyle (= Les alkyles dérivent des alcanes par la perte d'un atome d'hydrogène). Par extension, les stéroïdes incluent également les lipides dont le noyau cyclopentanophénanthrénique a été modifié par scission d'une liaison et l'ajout ou la délétion d'un carbone. Phylloquinone = C31H46O2 Coenzyme Q10 = C59H90O4 (ubiquinone) Plastoquinone = C53H80O2 Vitamine E = C29H50O2 Les triterpenes : Les triterpènes sont des substances d'origine organique en C30 (30 atomes de carbone) de la famille des terpènes. Très répandus dans la nature, on les trouve notamment dans les résines, à l'état libre, sous forme estérifiée ou hétérosidique. Ils résultent de la condensation de six molécules d'isoprène. La formule de base d'un triterpène est : C5H8 x 6 = C30H48 . Ce sont des hydrocarbures insaturés alors que l'isoprène est un hydrocarbure saturé. Les stérols (cholestérol, squalène...) sont des dérivés de triterpènes. Le squalène : C30H50 Le squalène parfois appelé aussi spinacène ou supraène est un triterpène, isoprénoïde à trente atomes de carbone et de cinquante atomes d'hydrogène, de nom : (E) 2,6,10,15,19,23-Hexaméthyl2,6,10,14,18,22-tétracosahexène. Ses six unités d'isoprène sont toutes en configuration trans. C'est un lipide de composition hydrocarbonée naturellement produit par tous les organismes supérieurs y compris les humains (Il est notamment retrouvé dans le sébum humain) et c'est un intermédiaire essentiel dans la biosynthèse du cholestérol, des hormones stéroïdes et de la vitamine D chez l'humain. Il est présent e n grande quantité dans l'huile du foie des requins d'où son nom. Stéranes : Le stérane ou perhydrocyclopentanophénanthrène ou encore hexadécahydrocyclopenta[a]phénanthrène est un alcane quadricyclique, constitué des trois cycles à 6 atomes, notés A, B et C, et d'un cycle à 5 atomes noté D. Cette structure possède 6 carbones asymétriques, les 2 atomes à chaque jointure de deux cycles (5 et 10, 8 et 9, 13 et 14). Le terme stérane désigne invariablement n'importe lequel des stéréoisomères existants. On appelle gonanes les formes du stérane où respectivement les cycles B et C, et les cycles C et D sont en position trans. Les dérivés du stérane sont simplement appelés stéranes et comprennent notamment les stéroïdes et les stérols. Isoprène Stérols Un stérol est un lipide possédant un noyau de stérane dont le carbone 3 est porteur d'un groupe hydroxyle. Les stérols sont considérés comme une sousclasse des stéroïdes. Le cholestérol, l'un des stérols les plus communs et répandus, est vital pour le fonctionnement cellulaire et est un précurseur de vitamines et d'hormones stéroïdiennes liposolubles. Les acides biliaires Les acides biliaires (également connus sous le nom de sels biliaires) sont formés par des dérivés du cholestérol et par des stéroïdes acides sécrétés par le foie et se trouvent principalement dans la bile des mammifères. Ils permettent la fragmentation des gros globules de lipides alimentaires, conduisant ainsi à la formation de microgoutelettes. Cette émulsion facilite alors la digestion des lipides par la lipase pancréatique. Acide cholique Les hormones stéroïdes Les hormones stéroïdiennes sont des stéroïdes se comportant comme des hormones. On peut les regrouper en cinq catégories selon leurs récepteurs : les glucocorticoïdes, les minéralocorticoïdes, les androgènes, les œstrogènes et les progestatifs. Les dérivés de la vitamine D forment un sixième système hormonal proche des précédents, Notez la différence entre la testostérone et l'œstradiol (c'est un type d'œstrogène). La testostérone est responsable du développement des organes génitaux et des caractères sexuels secondaires masculins. Sans testostérone, un embryon, même génétiquement masculin, développerait des organes génitaux féminins. Les oestrogènes sont responsables du développement des caractères sexuels secondaires féminins. Bref, la testostérone, c'est l'hormone qui fait qu'un homme est un homme et l'oestradiol, C19H28O2 mais techniquement parlant il s'agit de stérols plutôt que de stéroïdes. l'hormone qui fait qu'une femme est une femme. La différence entre homme et femme ne tient qu'à de toutes petites différences de groupements chimiques sur un noyau stérol. C18H24O2 La testostérone est une hormone stéroïdienne, du groupe des androgènes. Chez les mammifères, la testostérone est sécrétée essentiellement par les gonades, c'est-à-dire les testicules des mâles et les ovaires des femelles, à un degré moindre ; en plus faibles quantités, les glandes surrénales et quelques autres tissus produisent également de la testostérone. C'est la principale hormone sexuelle mâle et le stéroïde anabolisant « originel ». Chez l'humain, la testostérone joue un rôle clé dans la santé et le bien-être, en particulier dans le fonctionnement sexuel. Entre autres exemples, ces effets peuvent être une énergie accrue, une augmentation de la production de cellules sanguines et une protection contre l'ostéoporose. Étant un des principaux androgènes, la testostérone est nécessaire à un bon développement sexuel chez le mâle. La testostérone en circulation dans le sérum d'un homme adulte est en moyenne sept à huit fois plus élevée que chez la femme Le cortisol (ou hydro-cortisone) est une hormone stéroïde (corticostéroïde) sécrétée par la zone fasciculée du cortex (la partie externe) de la glande surrénale à partir du cholestérol, sous la dépendance de l'ACTH hypophysaire. Ses fonctions ou actions principales sont : l'augmentation de la glycémie par le biais de la néoglucogenèse ; l'inhibition de certaines réponses du système immunitaire ; la régulation du métabolisme des lipides, protéines et glucides ; régulation du cycle circadien (en complément de la mélatonine). D'un point de vue pathologique, l'hypersécrétion de cortisol – ou hypercortisolisme chronique – définit le syndrome de Cushing, tandis qu'à l'opposé un déficit en cortisol – ou hypocortisolisme – est l'une des formes de l'insuffisance surrénalienne. la vitamine D La vitamine D : Les vitamines D sont des dérivés des La vitamine D est une vitamine stérols du métabolisme des animaux liposoluble (soluble dans les (cholécalciférol ou vitamine D3) ou des lipides). C'est une hormone végétaux (ergocalciférol ou vitamine D2). retrouvée dans l'alimentation et La vitamine D est à l'origine du calcitriol, synthétisée dans l'organisme hormone qui joue un rôle essentiel dans humain à partir d'un dérivé du la fixation du calcium par l'organisme. cholestérol ou d’ergostérol sous Le cycle B des stérols est ouvert, et un l'action des rayonnements UVB du ensemble de trois liaisons éthyléniques Soleil. conjuguées se forme sur les carbones 5, Chez l'humain, elle existe sous 6, 7, 8, 10 et 19. Cette structure est deux formes : D2 (ergocalciférol) favorable au déplacement des électrons. produite par les végétaux ou D3 (cholécalciférol) d'origine Un sécostéroïde est une molécule parente des essentiellement animale ou stéroïdes, dont l'une des liaisons du noyau synthétisée au niveau de la peau tétracyclique est rompue. sous l'effet des rayons ultraviolets. Ces deux molécules sont des 9,10sécostéroïdes. L'ergostérol L'ergostérol (ergosta-5, 7,22-trién-3β-ol), est un stérol cristallin synthétisé par des levures à partir de sucres ou dérivé de l'ergot du seigle. Il est transformé en vitamine D2 par exposition aux rayons ultraviolets. L'ergostérol est converti en viostérol par la lumière ultraviolette, puis en ergocalciférol, qui est une forme de la vitamine D. C'est un composant des membranes des cellules fongiques, remplissant la même fonction que le cholestérol chez les cellules animales (fluidité membranaire, précurseur d'autres molécules). La présence de l'ergostérol dans les membranes de cellules fongiques couplée à son absence dans les membranes des cellules animales en fait une cible pour des fongicides. Ergostérol : Formule brute C28H44O [Isomères] CLASSIFICATION DES LIPIDES https://tice.ac-montpellier.fr/ABCDORGA/Famille/LIPIDES.html https://jmmanger.fr/JM-savoir/lipides-complexes TERPENES ET TERPENOIDES http://lesphytalchimistes.over-blog.com/2016/04/terpenes-et-terpenoides.html https://tice.ac-montpellier.fr/ABCDORGA/Famille/Terpenes.html CAROTENOIDES https://tice.ac-montpellier.fr/ABCDORGA/Famille/COLORANTS.htm#CAROTENOIDES LES STEROÏDES https://babel.cegep-stefoy.qc.ca/profs/gbourbonnais/pascal/fya/chimcell/notesmolecules/lipides_3.htm LES HORMONES STEROÏDES ET LES PROSTAGLANDINES http://pst.chez-alice.fr/horstero.htm
