1. Pr.Charnaux - Lipides glucides by Objectif-P1 Objectif-P1

LIPIDES GLUCIDES PROTEINES INTRODUCTION La membrane plasmique est une enveloppe continue qui sépare le cytoplasme du milieu extra cellulaire. Elle joue à la fois un rôle de frontière et de zone d’interaction.

5 caractéristiques de la membrane plasmique :



C’est une bicouche de lipide en relation avec les propriétés physico-chimique des lipides.



Elle est asymétrique car sa face externe est glycosilée alors que sa face interne ne l’est pas.



Elle est en continuité avec le système endomembranaire (RE et Golgi) par le biais de l’endocytose et de l’exocytose.



Elle permet les échanges grâce aux macromolécules incluses : récepteurs, molécules d’adhésion, canaux ionique...



Sa composition chimique varie d’un type cellulaire a un autre, et même d’un domaine membranaire (Microvillosité, RAFT) à un autre.

I. LES LIPIDES. Les lipides sont très peu soluble dans l’eau, mais très solubles dans les solvants organiques telles que le benzène. A. La base des lipides : « l’acide gras » Composition : 

chaine aliphatique (hydrocarbonée)



un groupement acide carboxylique COOH. Ils diffèrent par : La longueur de leur chaine carbonée

C'est-à-dire par leur nombre de carbone.

Leur nombre d’insaturation Les acides gras peuvent être saturés (aucune double liaison)

Ou insaturés (au moins une double liaison, généralement entre 1 et 3)

3. Les 2 configurations qui dépendent des insaturations : (forme un coude)

4. Les acides gras se rassemblent spontanément en gouttelette lipidique dans les adipocytes.

5. Ils ne sont jamais seuls, ils sont généralement associé a du glycérol.

6. Différents types d'associations : Monoglycéride

Diglycéride

Les mono et diglycérides sont amphipatiques (ils ont un pole hydrophile, leur groupement OH, et un pole hydrophobe).

Triglycérides

Les triglycérides sont totalement hydrophobes car leurs trois groupements OH sont associé à des acides gras et ne sont donc plus libre.

B. Les phospholipides. La base des phospholipides est l’association entre des acides gras, du glycérol et un acide phosphorique. 1. Les acides gras peuvent faire différents types de liaisons :

2. Différentes classes de phospholipides : Les phosphoglycérides La base des phosphoglycérides est l’acide phosphatidique :   

Les sphyngomyélines Les sphyngomyélines sont composées d’un céramide et d’une phosphocholine.

2 acides gras du glycérol du phosphate

Ils peuvent faire des liaisons ester avec : 

De la serine  phosphatidyl Serine.



De la choline  phosphatidyl Choline.



De l’inositol  phosphatidyl Inositol.



De l’éthanol amine  phosphatidyl Ethanol amine.

Queue hydrophobe : 2 chaines d’acide gras.

Céramide : sphyngosine (alcool aminé) + acide gras (Liaison amide sur le NH2 de la sphyngosine). La liaison céramide/phosphocholine est une liaison ester.

Tête hydrophile : glycérol + phosphate + X.

C. Le cholestérol. C’est le principal stéroïde des tissus animaux. Hydrocarbone composé de 4 hétérocycles (A, B, C, D), d’une chaine aliphatique sur le cycle D, et d’un groupement OH en 3’ du cycle A.  Amphipatique.

D. Les glycolipides. Chaine glucidique associé a un lipide par une liaison ester.

Ils ne sont jamais phosphorilés et sont a base de sphyngosine amidifié par un acide gras, c'est-à-dire qu’ils sont composés d’un céramide. Ce sont donc un céramide + 1 ou plusieurs sucres. On les trouves essentiellement sur la face externe des membranes plasmiques.

Glycolipides simples : Cérébrosides

Glycolipides complexes : Gangliosides.

Galactocérébroside Le céramide se lie a un seul sucre.

Le céramide se lie a plusieurs sucre.

Si ce sucre est un galactose, cela donne un galactocérébroside.

Si l’un de ces sucre est un acide sialique (acide N_acétyl_Neuraminique : NaNa / NeuNac) alors on parle de ganglioside  sialoglycosphyngolipide. Les gangliosides ont entre 1 et 5 NeuNac, si ils en ont 2 on parle de Disialoglycosphyngolipide. On les retrouve dans le cerveau, le foie, la rate.

Les lipides étant amphipatiques, ils présentent leur partie polaire (hydrophile) au milieu aqueux, et tentent de préserver leur partie apolaire de tout contacte avec le milieu aqueux. Le meilleur model pour faire cela est celui de l’arrangement en bicouche.

II. GLUCIDES A. Base des glucides. Du carbone, de l’hydrogène et de l’oxygène. B. Il existe 2 types de glucides. OSES

OSIDES

Ce sont les glucides simples tels que les monosaccharides.

Ce sont des glucides complexes : polysaccharides. Les sucres font des liaisons covalentes.

Glucose OSE/OSE ou OSE/Dérivé d’OSE cela donne des HOLOSIDES

Galactose

OSE/Dérivé d’OSE + fraction non glucidique (lipide, protéine…) cela donne des GLYCOCONJUGUE (glycoprotéines)

Fructose

OSE/Dérivé d’OSE + fraction non lipidique et non protéines cela donne des HETEROSIDES.

C. Formule générale des glucides.

CnH2nOn Exemples : C6H12O6 (hexose), C5H10O5 (pentose)

D. Etude linéaire : Soit un Ose a « n » carbone.



Sa chaine carbonée est non ramifiée et ne possède pas d’insaturation.



Si il y a « n » carbone, alors il y a « n-1 » fonction alcool OH.



Il possède une fonction carbonyle (cétone ou aldéhyde).



Cette fonction lui confère un pouvoir réducteur

D. Isomérie. Il en existe deux types.



L’isomérie de fonction : les isomères diffèrent par leur fonction.



L’isomérie spatiale (Stéréoisomérie) : les isomères diffèrent par les conformations spatiales.

1. Isomérie de fonction. 2 fonctions différentes constituent l’isomérie de fonction. Il s’agit des fonctions carbonyles, c'est-à-dire la cétone (entre 2 carbones) ou l’aldéhyde (en bout de chaine)

Forme linéaire d’un aldohexose et d’un cetohexose.

L’isomérie optique

l’épimérie

l’anomérie

Les deux isomères sont image l’un de l’autre dans un miroir  Enantiomèrie .

Les deux isomères diffèrent par la position de leur groupement OH a droite ou a gauche.

Elle n’est présente que dans les cycles, les deux isomères diffèrent par la position du OH en haut (β) ou en bas (α).

La majorité des sucres important sont des Hexoses (6 carbones). E. Le glucose peut être représenté de forme cyclique ou linéaire. Pyrane

Furane

Passage de la forme linéaire a cyclique pour un aldohexose :

Passage de la forme linéaire a cyclique pour un cetohexose :

Passage de la forme linéaire a cyclique pour un aldopentose :

L’aldéhyde en C1 se lie avec le O du OH en C5

Le cétone en C2 se lie avec le O du OH en C5

L’aldéhyde en C1 se le avec le O du OH en C4

Cela forme un cycle PYRANE et un Cela forme un cycle FURANE groupement émiacétal

Cela forme un cycle FURANE

(ex : l’aldohexopyranose)

(ex : l’aldopentofuranose)

(ex : le cétohexofuranose)

F. Il existe 3 dérivés d’ose. Les désoxyoses

Les oses aminés

Un groupement alcool OH est Un groupement alcool OH est remplacé par un hydrogène H. remplacé par une amine NH2. Cas particulier du L_Fucose : dans le L_Fucose, c’est OH du CH2OH d’un D_Galactose qui est remplacé par un H .

Ils sont souvent N_acétylé : le NH2 réagit avec un acide acétique CH3COOH.

Les oses acides

Un groupement alcool OH est remplacé par un acide carboxylique COOH. Cela donne un acide uronique, comme l’acide glucuronique, l’acide galacturonique, l’acide L_iduronique.

α_L_galactose

GlucNac Avec du galactose : GalNac

Cela peut aussi donner un acide Neuraminiques : - Cétone a 9 carbones - présent a l’extrémité des chaines polyosidique des glycoprotéines et des glycolipides. - Existe sous forme acétylé.

α_6_Desoxy_L_Galactose

= L_Fucose. NeuNac (NaNa) Le NaNa est le principal composant de l’acide sialique (ganglioside). C’est le sucre le plus externe des chaines polyosidique des glycoprotéines et glycolipides, il les charge négativement. Tous droits réservés 2009-2010 © www.objectif-p1.com

G. Les 3 types de glycoconjugué. Les glycoprotéines Entre 5 et 40% de glucides lié par une liaison covalente a une protéine.

Les glycolipides Fraction glucidique lié par liaison covalente a une fraction lipidique.

Les protéoglycane Chaine glucosaminoglycane (chaine glucidique non ramifiée) liée a une protéine

H. Les liaisons des glycoprotéines. O_Osidique Liaison sur le O (oxygène) du OH de la sérine, de la thréonine, de l’hydroxylysine (collagène).

N_Osidique Liaison sur le N (azote) du NH2 de l’asparagine.