STRUCTURE ET PROPRIETES DES ACIDES GRAS

1 FACULTE DE MEDECINE UNIVERSITE3 DE CONSTANTINE 1 ERE ANNEE MEDECINE CHAPITRE : LIPIDES STRUCTURE ET PROPRIETES DES ACIDES gras Dr BIOCHIMIE CARACTERES GENERAUX DES LIPIDES 1-D finition Contrairement aux glucides qui constituent une famille de compos s relativement homog ne, les lipides forment un groupe tr s h t rog ne de compos s, dont les structures sont tr s diff rentes, et que l on a r unis en raison de leur insolubilit dans l eau et de leur solubilit dans les solvants organiques ( ther,benzene, ac ) Les lipides sont les d riv s naturels des ACIDES gras , r sultant de leur condensation avec des alcools ou des amines.

2 Ce sont des constituants indispensables pour l organisme tant donne les diff rentes fonctions qu ils assurent .on peut ainsi distinguer: Les lipides de STRUCTURE : ce sont les phospholipides ou encore les sphingolipides, composants de base des membranes biologiques qui permettent de d limiter et de compartimenter la cellule. Les lipides de r serve : essentiellement localis s au niveau du tissu adipeux, ils constituent la principale r serve de l organisme, ce sont les triglyc rides. La d gradation des ACIDES gras ( oxydation) va permettre une production importante d nergie sous forme d ATP. Ce sont eux qui pr sentent le meilleur rendement calorique, lipides ont donc un r le nerg tique important. Les lipides ayant une activit biologique : c est le cas des isoprenoides et des eicosanoides, d riv s de certains ACIDES gras , jouant le r le de mol cules informationnelles de type hormonal ou encore comme m diateur du syst me immunitaire, comme exemple : les prostaglandines, le thromboxane ou encore les leucotrienes.

3 2- Classification On distingue 02 grands groupes de lipides en fonction de leur composition atomique : LIPIDES SIMPLES Sont constitu s d atome de carbone, d hydrog ne et d oxyg comprennent : LES ACIDES gras LES GLYCERIDES LES CERIDES LES STERIDES LIPIDES COMPLEXES Ils sont constitues des m mes l ments que les lipides simples, mais ils contiennent en plus de l azote, du phosphore, du soufre ou des oses (un seul ou plusieurs de ces l ments la fois).On distingue : LES GLYCEROPHOSPHOLIPIDES : dans lesquels l alcool est le glyc rol LES SPHINGOLIPIDES dans lesquels l alcool est un alcool amin longue chaine, la sphingosine. Toutes ces mol cules contiennent au moins un acide gras , qui peut tre consid r comme l l ment de base commun a tous les lipides. On peut distinguer un troisi me groupe, celui des compos s caract re lipidique, qui regroupe les d riv s des st rols et les vitamines liposolubles: les isoprenoides L absence d ACIDES gras dans leur STRUCTURE fait que ce ne sont pas de vrais lipides.

4 Toutefois leur comportement hydrophobe (et liposoluble) fait qu on les rattache aux lipides. STRUCTURE ET PROPRIETES DES ACIDES gras I-INTRODUCTION Les ACIDES gras sont des ACIDES carboxyliques cha ne aliphatique hydrophobe satur e ou insatur e, souvent nombre pair d'atomes de carbone. A l exception des ACIDES gras essentiels devant tre obligatoirement apport s par l alimentation (acide linol ique et acide linol nique), tous les ACIDES gras peuvent tre synth tis s dans l organisme. Les ACIDES gras ont des r les importants, ils constituent une source nerg tique lev e imm diatement mobilisable ou stock e sous forme de tissu graisseux, font partie de la STRUCTURE des lipides membranaires et sont des pr curseurs d hormones impliqu es dans le m tabolisme II- STRUCTURE DES ACIDES gras Les ACIDES gras sont des ACIDES de STRUCTURE g n rale R-COOH, caract ris s par : Une fonction carboxylique ( COOH) Une chaine hydrocarbon e (C, H) lin aire, satur e ou insatur e (mono ou polyinsatur e) (R) Les ACIDES gras diff rent entre eux non seulement par la longueur de la cha ne carbon e, mais aussi par le nombre, la position et la STRUCTURE spatiale (cis, trans) des doubles liaisons.

5 La longueur de la cha ne carbon e permet une classification des ACIDES gras en 4 cat gories : 1. les ACIDES gras volatils, avec 2, 3 et 4 atomes de carbone respectivement : l acide ac tique, l acide propionique, et l acide butyrique. 2. les ACIDES gras cha ne courte qui poss dent entre 6 et 10 atomes de carbone, 3. les ACIDES gras cha ne moyenne, avec 12 14 atomes de carbone, 4. les ACIDES gras cha ne longue, avec 16 ou plus d atomes de carbone. A / ACIDES gras volatils : Ces mol cules peuvent se retrouver au niveau du colon, produites par la flore intestinale et tre absorbes par la flore intestinale a des fins nerg tiques. Ils sont absorbes au niveau des capillaires sanguins ou ils sont v hicul s librement dans le plasma pour rejoindre la veine porte. L acide butyrique entre dans la composition du beurre L acide propionique se retrouve dans les fromages affin s L acide ac tique est pr sent dans le vinaigre B/ ACIDES gras satur s Les ACIDES gras satur s sont caract ris s par des carbones de la chaine aliphatique (lin aire) li s entre eux par des liaisons simples de type -C-C-, de formule g n rale H3C [CH2]n COOH o n est un nombre entier gal ou sup rieur 2.

6 Leur formule d velopp e s crit comme suit : Par convention, la STRUCTURE s crit de fa on horizontale, le groupement carboxylique est l extr mit droite, le groupement m thyle l extr mit gauche, les carbones intra-chaine (CH2) sont li s par des liaisons simples avec un nombre de r p tition allant de 2 22 (ou plus) En raison d un nombre lev d atomes de carbone, la formule d velopp e peut s crire comme suit : Ou encore selon cette repr sentation : C/ ACIDES gras insatur s Les ACIDES gras insatur s sont caract ris s au niveau de la chaine aliphatique par la pr sence de carbones li s entre eux par des doubles liaisons de type -C=C-, ils peuvent tre mono-insatur s (pr sence d une seule double liaison) ou polyinsatur s (le nombre de double liaisons 2) La STRUCTURE d velopp e des ACIDES gras mono-insatur s s crit : La STRUCTURE d velopp e des ACIDES gras polyinsatur s s crit : En raison de l existence d un nombre lev d atomes de carbone, la repr sentation de la formule d velopp e peut s crire de la fa on suivante : La pr sence d une double liaison, donne la chaine aliphatique deux configurations possibles: la configuration Cis (Z), et la configuration Trans (E).

7 Si elles sont du m me cot , la liaison est dite cis, si elles sont au dessus et en dessous la liaison est dite trans. La plupart des ACIDES gras naturels sont de configuration Cis (Z) La principale origine des AGT est technologique : elle est due a la transformation industrielle par hydrog nation des ACIDES gras pr sents dans les huiles v g tales .ils permettent ainsi la fabrication des margarines ou bien sont incorpores en biscuiterie viennoiserie et confiserie. Corr lation positive avec les maladies cardiovasculaires III- NOMMENCLATURE DES ACIDES gras Il existe 3 types de nomenclature des ACIDES gras : 1) nomenclature internationale normalis e Il s agit de la nomenclature chimique de la mol cule, caract ris e par : L addition du radical ano que pour les ACIDES gras satur s ; L addition du radical no que, des positions des doubles liaisons ainsi que leur configuration spatiale Z (cis)/E (trans) pour les ACIDES gras insatur s ; La num rotation partir du groupement carboxyle COOH (toujours not 1), les autres carbones portent leur num ro d ordre.

8 Le symbole utilis pour les ACIDES gras satur s est Cn:0 et pour les ACIDES gras insatur s Cn: m (p, p ..). n= nombre d atomes C 0 = absence de doubles liaisons m= nombre de doubles liaisons p, p ..= positions des doubles liaisons 2) nomenclature usuelle Pour chaque acide gras est attribu un nom propre, g n ralement selon sa d couverte. Exemple: l acide gras satur 16C est appel acide palmitique du latin palmus (palme), l acide gras satur 12C est appel acide laurique (laurier) 3) nomenclature physiologique (om ga) Utilis e surtout par les nutritionnistes. Ne concerne que les ACIDES gras insatur s. Elle tient compte de la premi re double liaison rencontr e, mais en commen ant le d compte partir du groupement m thyle (CH3) Elle permet une identification des ACIDES gras par famille.

9 De symbole Cn: m p o : n= nombre d atomes de C m = nombre de doubles liaisons p= position de la premi re double liaison partir du groupement m thyle Exemple, la d nomination de l acide gras insatur 3 doubles liaisons est C18: 3 6 ce qui signifie: C18: 18 atomes de carbone. 3: 3 doubles liaisons w 6: La premi re double liaison se trouve sur le 6 me atome de carbone en partant du CH3 terminal. Cet acide gras appartient la famille des Om ga 6. nomenclature des ACIDES gras satur s Nombre de carbones Nom usuel Nom chimique international symbole Formule chimique semi-d velopp e 4 acide butyrique acide butano que C4:0 H3C-(CH2)2-COOH 6 acide capro que acide hexano que C6:0 H3C-(CH2)4-COOH 8 acide caprylique acide octano que C8:0 H3C-(CH2)6-COOH 10 acide caprique acide d cano que C10:0 H3C-(CH2)8-COOH 12 acide laurique acide dod cano que C12:0 H3C-(CH2)10-COOH 14 acide myristique acide t trad cano que C14:0 H3C-(CH2)12-COOH 16 acide palmitique acide hexad cano que C16:0 H3C-(CH2)14-COOH 18 acide st arique acide octod cano que C18:0 H3C-(CH2)16-COOH 20 acide arachidique acide eicosano que C20:0 H3C-(CH2)18-COOH 22 acide b h nique acide docosano que C22.

10 0 H3C-(CH2)20-COOH 24 acide lignoc rique acide t tracosano que C24:0 H3C-(CH2)22-COOH Les ACIDES gras satur s les plus communs ont un nombre d atome de carbone de 14 20 avec une nette pr dominance entre 16 et 18, les AG dont le nombre de C >24 composants des cires protectrices des bact ries plantes et insectes L acide laurique : C12 :0 pr sent dans le laurier L acide myristique : C14 :0 pr sent dans la muscade L acide palmitique : C16 :0 abondant dans les graisses animales et dans l huile de palme L acide st arique : C18 :0 abondant dans les graisses animales L acide arachidique : C20 :0 pr sent dans l arachide. nomenclature des ACIDES gras insatur s nombre de carbones Nom usuel Abr v. en biochimie Nom chimique international nomenclature physiologique acide gras mono-insatur s 16 acide palmitol ique acide 9Z-hexad c no que C16:1 -7 18 acide ol ique acide 9Z-octad c no que C18:1 -9 22 acide rucique acide 13Z-docosa no que C22:1 -9 24 acide nervonique acide 15Z-t tracosa no que C24:1 -9 acide gras poly-insatur s 18 acide linol ique AL acide 9Z,12Z-octad cadi no que C18:2 -6 18 acide -linol nique ALA acide 9Z,12Z,15Z-octad catri no que C18:3 -3 18 acide -linol nique AGL ou GLA acide 6Z,9Z,12Z-octad catri no que C18:3 -6 20 acide di-homo- -linol nique DGLA acide 8Z,11Z,14Z-e cosatri no que C20:3 -6 20 acide arachidonique acide 5Z,8Z,11Z,14Z- icosat tra no que C20.