M3S5 Structure des lipides Flashcards
• Connaître la structure des principaux lipides, leur(s) propriété(s) et leur(s) rôle(s)
Qu’est ce que les lipides ? Comment les classifie t-on en fonction des atomes qui les composes ?
Ils représentent une famille de nombreuses molécules.
Ce ne sont pas des polymères mais bien des petites molécules qui ont leurs propres structures et caractéristiques.
De nombreux lipides contiennent au moins un acide gras.
Ils peuvent avoir une composition atomique différente :
- lorsqu’ils ne contiennent que les atomes C, H et O, ce sont les lipides simples (AG, glycéride…) ;
- s’ils contiennent d’autres atomes en plus (C, H, O + phosphore, azote ou soufre), ce sont les lipides complexes (PL, sphingolipides…).
Qu’est que les composés à caractère lipidique ? exemple
Il ne contiennent pas d’acides gras mais ont le même comportement en solution.
On y trouvera notamment le cholestérol et ses dérivés.
Quelle est la caractéristique biochimique des lipides ? Qu’est ce que cela implique ?
Ils ont un comportement hydrophobe ou lipophile.
Ils sont donc insolubles dans l’eau, d’où des adaptations physiologiques notamment pour leur transport (nécessité de micelle, de lipoprotéine ou de protéine de transport).
Ou retrouve t-on les triglycérides (TG) ou les triacylglycérols (TAG) ? Quelles sont leurs fonctions ?
Emplacement:
Dans les adipocytes
Dans les lipoprotéines sanguines
Fonction:
Réserve énergétique
Transport de lipides dans l’organisme
Ou retrouve t-on les Phospholipides (PL) ? Quelles sont leurs fonctions ?
Dans les membranes plasmiques
Dans les lipoprotéines sanguines
Rôle de structure
Transport de lipides dans l’organisme
Ou retrouve t-on le cholestérol? Quelles sont ses fonctions ?
Emplacement:
Dans les adipocytes
Dans les membranes plasmiques
Dans les lipoprotéines sanguines
Dans des cellules utilisatrices spécifiques
Fonction:
Réserve
Rôle de structure
Transport de lipides dans l’organisme
Biosynthèse d’hormones stéroïdiennes
Ou retrouve t-on les vitamines liposolubles (A,D,E,K) ? Quelles sont leurs fonctions ?
Emplacement:
Dans les adipocytes
Dans des cellules utilisatrices spécifiques
Fonction:
Réserve
Utilisation des vitamines
Quelle est la part énergétique des lipides dans notre alimentation ? Quel est l’apport énergétique par gramme ?
Il représentent 35 à 40 % de notre apport énergétique total.
Ce sont eux qui sont les plus denses en énergie car ils apportent 38 kJ/g (9 kcal/g).
Quels sont les aliments riches en lipides ?
On les retrouvera dans toutes matières grasses (huile, beurre, saindoux, etc.) mais également dans des produits d’origine animale (viande, poisson, oeuf, produits laitier) et végétale (oléagineux, avocat).
La valeur quantitative des lipides est certes importante en diététique, mais il faut également différencier les types de lipides présents dans les différentes sources alimentaires.
En effet, leurs qualités et leurs intérêts nutritionnels sont très différents.
Comment sont produit les lipides dans l’organisme ?
La plupart des acides gras et des lipides peuvent être synthétisés par l’organisme par lipogenèse.
L’ADN humain code en effet pour tout un équipement enzymatique permettant de synthétiser et de transformer les AG.
Seuls deux acides gras ne peuvent pas être fabriqués, ils sont dits acides gras essentiels (AGE) : ce sont les acides linoléique et alpha-lionolénique.
Quelle est la structure d’un AG ?
Les AG sont des molécules organiques avec une fonction carboxylique (-COOH) et une chaîne aliphatique hydrocarbonée plus ou moins longue.
Au niveau biologique, la majorité des AG ont un nombre pair de C, la plupart ont entre 2 et 26 C.
Comment sont numérotés les carbones dans un AG ?
le COOH porte le 1er carbone, le 2e est alors appelé carbone α, le 3e carbone β et le 4e le carbone γ.
Cela aura une importance pour la compréhension de leur dégradation (bêta-oxydation).
Quelles propriétés physico chimiques des AG reposent sur leur structure biochimique ?
- le fait que les AG sont bipolaires : ils possèdent en effet un pôle hydrophile au niveau de la fonction carboxylique et un pôle hydrophobe au niveau de la chaîne aliphatique ;
- la longueur de leur chaîne aliphatique.
Comment interagit la fonction carboxylique des AG avec les autres molécules ?
C’est cette fonction qui aura une réactivité avec le milieu et qui permettra des interactions entre l’acide gras et d’autres molécules.
Elle se comporte comme un acide faible, c’est-à-dire qu’elle peut passer de la forme COOH à COO- dans l’eau.
Cette fonction permet également des réactions d’estérification : il s’agit d’une condensation avec une fonction alcool.
Cette réaction est importante, notamment pour le métabolisme des AG. En effet, le métabolisme nécessite que l’AG soit lié à un coenzyme A pour entrer dans la mitochondrie et cela se fera par cette liaison d’estérification.
Comment détermine t-on l’indice de saponification (Is) ? A quoi correspond -il ?
On ajoute de l’hydroxyde de potassium (KOH) dans une solution d’AG.
Le potassium peut alors se lier à la fonction carboxylique.
Le nombre de potassium fixé correspondra au nombre de fonction carboxylique.
Dans une masse fixe de solution, plus on fixera de K+, plus cela signifiera qu’il y a beaucoup d’AG en nombre et qu’ils sont donc de petite taille.
Ainsi, plus Is est grand, plus les AG contenus dans la solution seront des AG à chaîne courte.
Par exemple, l’Is du beurre, qui contient surtout des AG de taille moyenne et courte, sera plus grand que l’Is de l’huile d’olive, qui contient surtout des AG à chaîne longue.
Comment défini t-on une chaîne courte, moyenne et longue en nutrition ? Quelles impacte physico chimiques cela aura t-il ?
- « courte » lorsqu’elle contient 2 à 6 carbones ;
- « moyenne » lorsqu’elle contient 8 à 16 carbones. On parle alors d’AG à chaîne moyenne (qui entrent dans la composition des TCM = triglycérides à chaîne moyenne) ;
- « longue » lorsqu’elle contient au moins 18 carbones.
Cette longueur aura un impact sur les propriétés physico-chimiques de l’AG. Cela modifiera entre autres son absorption intestinale et son transport dans l’organisme.
Quelle est la densité et la solubilité des AG ?
Les AG ont une densité plus faible que l’eau, ce qui fait que les lipides flottent à la surface de l’eau.
Solubilité : les AG étant bipolaires, leur comportement global en solution dépend de la taille de la chaîne aliphatique.
Si elle est petite, c’est le comportement hydrophile qui l’emporte et la molécule sera soluble dans l’eau ; c’est le cas des AG à chaîne courte avec moins de 6 à 10 C.
Pour les AG plus longs, c’est le comportement hydrophobe qui l’emporte et ils ne pourront pas être en solution ; il faudra donc des systèmes pour les mettre en émulsion (les sels biliaires dans l’intestin et les lipoprotéines dans le sang).
Quelles caractéristiques structurales permet d’estimer le point de fusion des AG ?
C’est la température de passage de l’état solide à l’état liquide.
Plus la chaîne carbonée est longue et saturée, plus la température de fusion est élevée. C’est pour cela que les graisses animales, surtout composées d’AGS à chaîne longue (beurre, graisse d’oie), sont solides à température ambiante.
Au contraire, les graisses végétales (huile d’olive), qui contiennent plus d’AGI, sont liquides à température ambiante.
Comment classifie t-on les AG par degré d’insaturations ?
(les carbones ne sont pas « saturés » en hydrogène).
On retrouve ainsi différents types d’acides gras :
- les acides gras saturés (AGS) qui ne possèdent aucune double liaison dans leur chaîne aliphatique ;
- les acides gras insaturés (AGI) qui possèdent au moins une double liaison dans leur chaîne aliphatique ;
– les acides gras mono-insaturés (AGMI) n’en possèdent qu’une ;
– les acides gras poly-insaturés (AGPI) en possèdent au moins deux.
Quelle est la conséquence du caractère saturé des AG ?
Le caractère saturé ou non des AG modifiera leur comportement en solution et notamment leur fluidité.
Une chaîne aliphatique saturée est très peu réactive.
En effet, elle ne peut interagir avec son milieu extérieur.
Une insaturation peut échanger des électrons et former une liaison avec un atome extérieur.
On utilise cette réaction pour définir l’indice d’iode.
Qu’est ce que l’indice d’iode ? Que signifie un indice élevé ? Que permet il d’apprécier ?
Lorsqu’on met des AG en présence d’iode, celui-ci se fixe au niveau des insaturations de la chaîne ;
donc plus l’iode se fixe, plus l’AG a des doubles liaisons.
Ainsi, l’indice d’iode augmente avec le nombre d’insaturations.
Cet indice permet d’apprécier la pureté d’une matière grasse et d’en définir la composition.
Comment explique t-on le phénomène de rancissement des graisses ?
Lorsqu’on met des AG en présence d’oxygène, celui-ci se fixe au niveau des insaturations de la chaîne ;
Quelle est la formule brute des acides gras saturés ? exemple de l’acide stéarique
Les AG saturés (AGS) n’ont aucune double liaison.
Ils sont donc composés d’une fonction carboxylique et d’une chaîne aliphatique saturée linéaire (on retrouve des chaînes ramifiées chez les bactéries).
Leur formule brute est
Cn H2n 02.
Par exemple, l’acide stéarique a 18 carbones, donc (18x2) 36 hydrogènes et 2 oxygènes : C18 H36 02
Qu’est ce que l’écriture abrégée ?
Les biochimistes utilisent des écritures abrégées pour identifier rapidement l’acide gras.
On écrit l’atome C de carbone suivi de son coefficient (ici C18), deux points (:), suivi du nombre d’insaturations. Ici, les acides gras étant saturés, ce nombre sera toujours « zéro » : « C18:0 »
Qu’est ce que les AG volatils ou de petite taille ? Dans quels aliments les retrouvent on ? Comment sont ils utilisés par notre organisme ?
Ce sont les AG ayant moins de six atomes de carbone.
Ils sont dits volatils car ils passent facilement à l’état gazeux.
On retrouve très peu de ces AG dans nos aliments.
Ces AG sont surtout produits par la flore bactérienne présente dans le tube digestif, notamment suite à la digestion des fibres végétales.
Ces AG volatils sont alors absorbés par les entérocytes de l’intestin grêle et surtout du côlon, qui s’en servent pour leur propre besoin énergétique.
Quelle est la formule brute et l’écriture abrégée de l’acide acétique ?
C2 H4 O2
C2:0
Ou retrouve t-on l’acide acétique ?
Il entre dans la composition du vinaigre ou dans les végétaux en cours de décomposition.
Quelle est la formule brute et l’écriture abrégée de l’acide propionique ?
C3 H6 O2
C3:0
Quelle est la formule brute et l’écriture abrégée de l’acide butyrique (= butanoïque) ?
C4 H8 O2
C4:0
Où retrouve t-on l’acide propionique ? Quelle est sa particularité ?
C’est l’un des rares AG à nombre impair de carbones.
Sa dégradation sera spécifique. Il est produit par les bactéries par dégradation de sucre.
(altération jus de fruit)
Microbio:
Bactérie propionique:
Fromages type emmental (Co2)
Munster, Port Salut (Thioester)
Probiotique
Altération desjus de fruit
Ou retrouve t-on l’acide butyrique ?
On le retrouve dans la composition du beurre, du parmesan et des huiles végétales.
C’est lui qui donne l’odeur désagréable des matières grasses rancies.
Quels sont les principaux AG volatils ?
- acide acétique
- acide propionique
- acide butyrique
Quelle est la formule brute et l’écriture abrégée de l’acide laurique ?
Aussi appelé acide dodécaénoïque
C12 H24 O2
C12:0
Quelle est la formule brute et l’écriture abrégée de l’acide myristique ?
C14 H28 O2
C14:0
Quelle est la formule brute et l’écriture abrégée de l’acide palmitique ?
Assi appelé acide hexadécaénoïque
C16 H32 O2
C16:0
Quelle est la formule brute et l’écriture abrégée de l’acide stéarique ?
Aussi appelé octadécanoïque
C18 H36 O2
C18:0
Quelle est la formule brute et l’écriture abrégée de l’acide arachidique ?
Aussi appelé eicosanoïque
C20 H40 O2
C20:0
Ou retrouve t-on l’acide laurique dans l’alimentation ?
On le retrouve dans l’huile de coprah (ou de coco) et de palme.
On le retrouve en faible quantité dans le lait (de vache et humain).
Il a des effets hypercholestérolémiants.
Ou retrouve t-on l’acide myristique dans l’alimentation ? Quels sont ses effets sur l’organisme ? Où le retrouve t-on dans l’organisme ?
On le retrouve également dans l’huile de coprah (ou de coco) et de palme.
Il a des effets hypercholestérolémiants.
Il est essentiel dans la composition des membranes plasmiques où il se lie à des protéines membranaires par « myristilation ».
Ou retrouve t-on l’acide palmitique dans l’alimentation ? Quelle rôle joue t-il dans l’organisme ?
On le retrouve surtout dans les graisses animales et l’huile de palme.
Cette molécule est importante au niveau de l’anabolisme des acides gras car c’est sous cette forme que l’organisme synthétisera de nouveaux acides gras.
Ou retrouve t-on l’acide stéarique dans l’alimentation ?
C’est l’un des AG les plus répandus dans l’alimentation.
On le retrouve dans les graisses d’origine animale et végétale.
Où retrouve t-on l’acide arachidique dans l’alimentation ?
On le retrouve notamment dans des huiles végétales (comme l’huile d’arachide) et l’huile de poisson.
Quelle est la formule brute des AGI ? Exemple
Ils ont une ou plusieurs doubles liaisons.
Leur formule brute sera la même que celle de l’acide gras saturé, auquel on retirera deux hydrogènes par insaturation.
Par exemple, l’acide oléique, qui a également:
18 carbones mais 1 double liaison, a donc ((18x2)-2) 34 hydrogènes et 2 oxygènes : C18H34O2.
Parmi les AGI, on retrouve les AGMI (acides gras mono-insaturés) avec une insaturation et les AGPI (acides gras poly-insaturés) avec plusieurs insaturations.
A quoi correspond le nombre “oméga” ?
Au nombre de carbones entre la dernière double liaison et le dernier carbone de la molécule.
(Le carbone 2e C de la double liaison est compté)
(mémo : oméga = dernière lettre de l’alphabet, on part de la fin de la molécule)
Le type d’oméga déterminera le comportement des acides gras dans l’organisme.
Quelle forme de diastéréoisomère retrouve t-on le plus dans le lipides naturel ?
Les doubles liaisons sont dessinées en position CIS et non TRANS.
C’est le cas de la plupart des lipides naturels.
Les « graisses trans » sont retrouvées dans l’industrie agroalimentaire.
Cela modifie la texture du produit.
On obtient alors des acides gras de configurations spatiales différentes. Au niveau biologique, cela modifiera leur comportement en solution, et au sein des membranes biologiques notamment.
Que doit faire apparaitre l’écriture abrégée des AGI ?
- le nombre d’atome de carbone (C18) ;
- deux points et le nombre d’insaturations (:2) ;
- un triangle symbolisant les insaturations (Delta) ;
- en indice de ce triangle, le numéro des carbones portant la double liaison, séparés d’une virgule (9, 12) ;
- entre parenthèses le type d’oméga (w6 ou n-6 ou oméga 6).
L’acide linoléique s’écrit donc:
C18: 2 Δ^9,12 (ω6)
Quelle est la formule brute et l’écriture abrégée de l’acide palmitoléique ?
Aussi appelé cis-9-hexadécénoïque:
C16 H30 O2
C16:1 Δ^9 (w7)
Quelle est la formule brute et l’écriture abrégée de l’acide oléique ?
Aussi appelé cis-9-octodécamonoénoïque
C18 H34 O2
C18:1 Δ^9 (w9)
