Lipides

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Lipides (Français) / Lipids (Anglais) / دهون (Arabe) / Lípidos (Espagnol) / Lipide (Allemand) / Lipidi (Italien) / Lipids (Latin) / Lipidler (Turc) / λιπίδια (Grec) / 脂质 (Chinois) / 脂質 (Japonais)

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Domaine, Discipline, Thématique


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Définition écrite

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Définitions en fonction de niveaux de formulations croissants:

Le terme « lipides » recouvre un ensemble de composés naturels qui ont la propriété d'être insolubles dans l'eau, en raison de la présence, dans leurs molécules, de longues chaînes hydrocarbonées d'acides gras ou de dérivés. À l'inverse, ils sont solubles dans la plupart des solvants organiques. Dans les lipides naturels, les acides gras sont rarement présents à l'état libre. Le plus souvent, ils sont combinés sous forme soit d'esters, avec des alcools non aminés (huiles ou graisses alimentaires, par exemple), soit d'amides, avec des alcools aminés (lipides du cerveau, par exemple). Leur classification est fonction de la nature de l'alcool. Parmi les lipides, on classe, en outre, des composés qui se rapprochent des précédents par leur caractère hydrophobe et qui se retrouvent, de ce fait, dans l'extrait, « fraction lipidique totale », obtenu en traitant, par exemple, des tissus animaux ou végétaux par des solvants organiques. Il s'agit de stérols, d'alcools gras, des éicosanoïdes, etc.

Les lipides sont des constituants des membranes cellulaires ; ils représentent la principale source d'énergie pour les cellules et participent, par leur métabolisme, aux fonctions biologiques de celles-ci.

  • Les lipides sont des molécules composées d'acides gras, dont il existe de nombreuses sortes. Ils constituent la matière grasse organique. Les lipides ont un rôle dans la stabilisation de la température corporelle par isolation thermique, dans la production énergétique et notamment dans la mise en réserve de cette énergie, dans l'apport nutritif, dans la constitution des membranes cellulaires, dans la participation à la synthèse de certaines substances (hormones) ou encore comme moyen de transport (vitamines liposolubles (A, D, E et K)).
  • Les lipides sont riches en calories : 9 kcalories par gramme. Ce qui leur accorde le rôle de carburant pour répondre aux besoins énergétiques de notre organisme. Mais leur rôle ne s’arrête pas là : ils servent aussi de moyen de transport aux vitamines liposolubles (A, D, E et K), sont des composants majeurs des membrane de nos cellules, participent à la synthèse de certaines substances telles que les hormones.


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Définition graphique


Ing-connaissance.png Carte conceptuelle : Lipides



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  • Acides gras saturés et insaturés

  • Acides gras

  • Glycérophospholipides

  • Glycérol-phosphate

  • Hn-2022-svt-lipides3.jpg


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Puce-didaquest.png Exemples, applications, utilisations

  • Il est possible de les classer en lipides simples ou lipides complexes
  • Selon l'alcool on classe les simples en: glycérides, cerides, stérides
  • les lipides complexes libèrent des atomes de phosphore ou azote en plus des alcools et des acides gras
  • Les principaux types de matières grasses :
  • Les acides gras monoinsaturés (type oméga 9)
  • Les acides gras polyinsaturés (type oméga 3 et oméga 6)
  • Les acides gras saturés
  • Le Cholestérol (HDC, LDC)


  • LES LIPIDES et ACIDES GRAS CHEZ L'ESPECE HUMAINE

Les lipides sont des matières grasses animales et végétales qui doivent représenter moins de 30 % de notre alimentation. Ces matières grasses sont indispensables à notre métabolisme et nous devons en varier les origines. En plus d'apporter de l’énergie, ils ont un rôle de constitution et un rôle de précurseurs métaboliques des prostaglandines. Notre organisme en stock les excès sous la peau et autour des organes et en prélève si notre consommation est plus faible que nos besoins.

Rôles biologiques

Propriétés Physico-chimiques

Propriétés physiques

  • La solubilité des acides gras: la solubilité est faible et d'autant plus faible que le nombre de doubles liaisons est élevé. (l'acide butyrique est soluble dans l'eau). Selon leur concentration dans le milieu aqueux, les acides gras insolubles soit en monocouche en bicouche, ou en micelles.
  • Le point de fusion: dépend à la fois de la longueur et du degré d'insaturation de la chaîne (l'acide stéarique (18:0) est un acide saturé, il présente un PF proche de 70°C alors que celui de l'acide oléique (18:1Δ9) est de 13.4°C).
  • Propriétés spectrales: les acides gras absorbent dans le spectre ultraviolet et leurs propriétés spectrales dépendent du nombre, du type(cis ou trans) et de la position de ou des doubles liaisons.

Propriétés chimiques

  • Propriétés chimiques dues à la présence du carboxyle:

- Indice d'acidité: correspond à la masse de potasse exprimé en pg nécessaire pour neutraliser les acides gras libres contenus dans 1g d'échantillon. les acides gras présentent un pka≈4.8.

- Formation des sels: les sels de sodium et de potassium des acides gras sont des savons à propriétés moussantes et émulsionnantes. la saponification est une réaction chimique transformant un ester et un alcool en un ion carboxylate. on obtient un sel métallique beaucoup plus hydrophile que l'acide gras.

- Addition d'halogènes: c'est un procédé d'évaluation de l'insaturation d'un acide gras par addition d'iode. l'indice d'insaturation égal à la masse d'iode (g) capable de se fixer sur les insaturations des acides gras contenus dans 100g de corps gras. - Réaction d'isomérisation: les acides gras ont la double liaison qui se trouve le plus souvent en position cis, il existe un procédé technique pour passer de la configuration cis à trans. cependant, ces acides gras trans peuvent augmenter les risques de la survenue des maladies cardio-vasculaires.

Classification

Acides gras

  • Acides gras saturés: Ils sont constitués d'une chaîne hydrocarbonée sans double liaison. En fait cette chaîne n’est pas linéaire car les angles de valence entre les Carbones font 111°. Leurs Formule générale est CH3 -(CH2)n – COOH. Les acides gras saturés sont les acides gras non indispensables (“non essentiels”), que notre organisme sait synthétiser, appelés également « mauvaises graisses », ils augmentent le mauvais cholestérol (LDL) ainsi que les risque de mortalité coronarienne.


  • Acides gras insaturés possèdent 1 ou plusieurs doubles liaisons. La présence de la double liaison introduit une possibilité disomérie : Cis ou Trans dans la molécule. Dans les acides gras insaturés naturels, les doubles liaisons sont en configuration isomérique Cis. Leurs Formule générale CnH 2(n-x) O 2 (n = nb de C et x = nb de doubles liaisons).
-Les acides gras polyinsaturés: Les oméga 3 et 6 sont des acides gras polyinsaturés indispensables à l’organisme et rigoureusement requis pour la croissance normale et les fonctions physiologiques des cellules, mais non synthétisables par l'organisme ou synthétisés en quantité insuffisante par rapport au besoin ainsi ils doivent être apportés par l‘alimentation (l’acide linoléique pour les oméga 6, et l’acide alpha-linolénique pour les oméga 3), Ces acides gras précurseurs sont appelés acides gras essentiels ou indispensables.

-Les acides gras mono-insaturés La principale forme d’acide gras mono-insaturé est l’acide oléique "oméga 9", contrairement aux acides gras saturés, Les oméga 9 ont des effets bénéfiques complémentaires à ceux des Oméga 3 et 6 sur le taux de « bon » cholestérol (HDL), ils diminuent également les risques de maladies cardiovasculaires, d’hypertension et la sensibilité à l’insuline. Ils devraient représentés 65% des apports en lipides journaliers.


Lipides simples

Les lipides simples sont des composés ternaires constitués de C, H, O. Ce sont des esters d'acides gras + Alcool 3 types d'alcool, 3 types d'alcool sont estérifiés par des acides gras: Glycérol→Glycérides; Cholestérol→Stérides; Alcool à PM élevé→Cérides.

  • Les glycérides sont des esters d’Acides Gras et de Glycérol.Ce sont les lipides naturels les plus nombreux, présents dans le tissu adipeux (graisses de réserve) et dans de nombreuses huiles végétales. Ils représentent une réserve énergétique importante chez l’homme.
  • Les stérides sont des esters du cholestérol. Le cholestérol est une structure composée de 3 cycles hexagonaux + un cycle pentagonal correspondant au cyclopentanoperhydrophénanthène. Il possède une fonction alcool secondaire en C3 et une double liaison en Δ5. Le cholestérol est apporté dans l’alimentation et synthétisé par le foie ; il est transporté dans le sang dans les lipoprotéines.
  • Les cérides sont des esters d’acide gras et d'alcools aliphatiques à longue chaîne qui sont en général des alcools primaires, à nombre pair de carbones, saturés et non ramifiés. Ce sont des cires animales (blanc de baleine), végétales (cuticules des feuilles) et bactériennes (bacilles de Koch). Ce sont surtout des revêtements de protection, les animaux supérieurs et l’homme ne peuvent métaboliser les cérides.

Lipides complexes

  • Phospholipides : les Glycérophospholipides ou phosphoglycérides : L’une des fonctions alcool primaire du glycérol est estérifiée par l’acide phosphorique donnant ainsi l’acide L- α - glycérophosphorique. Tous les glycérophospholipides dérivent de cette structure.L’acide phosphatidique C’est l’élément de base des glycérophospholipides et le second messager intracellulaire
  • Sphingolipides sont des amides de la sphingosine qui se forment par liaison du carboxyle de l’AG sur le -NH2 de la sphingosine.
  • Plasmalogènes sont des glycérophospholipides dans lesquels un aldéhyde à longue chaine carbonée est uni à une fonction alcool du glycérol a la place de l’un des acides gras. Les plasmalogènes attirent les molécules potentiellement toxiques qui cassent la double liaison en position vinylique. la cassure de cette double liaison libère un composé qui joue le rôle d'antioxydant.Cet antioxydant empêche alors d’autres molécules toxiques d’agir sur d’autres glycérophospholipides importants pour le fonctionnement des membranes. Les plasmalogènes stabilisent la fluidité membranaire

Lipides isopréniques

Leur structure est souvent une combinaison d’unités isopréniques. L’isoprène est un hydrocarbure diéthylénique à 5 carbones. Il est synthétisé à partir de l’acétyl-COA par condensation. On distingue plusieurs classes:

  • Les terpénoïdes forment une classe large et diverse de composés organiques rencontrés dans la nature, similaires aux terpènes dérivant d'unités isopréniques à cinq atomes de carbone assemblées et modifiées de milliers de façons. Les terpènes sont des hydrocarbures basiques, tandis que les terpénoïdes contiennent des groupes fonctionnels supplémentaires
  • Les caroténoïdes (Les carotènes (pigment rouge-orangé), les xanthophylles (pigment jaune) et la vitamine A(rétinol).
  • Les quinones à chaîne isopréniques (La vitamine E, la vitamine K, les ubiquinones et les plastoquinones )
  • Les stéroïdes regroupent les stérols, les acides biliaires, les hormones stéroïdes et la vitamine D.

Sources alimentaires

  • Lipides de constitution: sont des Lipides issus de sources cachées présents dans la viande, charcuterie, la pâtisserie, les viennoiseries, mais aussi dans les graines oléagineuses (noix, pistaches…) et le chocolat...
  • Lipides d’assaisonnement: qui comportent le beurre, la margarine, les crèmes fraîches, les huiles...

Métabolisme

  • Les lipides (cholestérol, triglycérides et phospholipides) insolubles dans l'eau doivent être transportés dans le compartiment intravasculaire, associés à des protéines sous la forme de lipoprotéines.
  • Les différentes classes de lipoprotéines se différencient par leur taille, leur composition en lipides et apolipoprotéines, et possèdent des caractéristiques physicochimiques et métaboliques spécifiques.
  • La voie exogène qui permet le transport des lipides alimentaires de l'intestin vers les autres tissus dont le foie est assurée par les chylomicrons et leurs remnants.
  • La voie endogène qui permet le transport des lipides du foie vers les tissus périphériques est assurée par la cascade métabolique VLDL-IDL-LDL (very low density lipoproteins-intermediate density lipoproteins-low density lipoproteins).
  • La voie de retour ou transport inverse du cholestérol qui permet le transport du cholestérol des tissus non hépatiques vers le foie est assurée par les HDL (high density lipoproteins).
  • La découverte récente de la protéine PCSK9 (proprotein convertase subtilisin kexin type 9) dont l'action principale est d'inhiber le LDL récepteur en entraînant sa dégradation a déjà donné naissance à des thérapeutiques permettant son inhibition réduisant ainsi le taux de LDL-cholestérol circulant.
  • Une nouvelle voie appelée TICE (excrétion transintestinale de cholestérol) permettrait l'élimination directe du cholestérol du compartiment plasmatique dans la lumière intestinale mais nécessite d'être mieux caractérisée chez l'homme.
  • Les apolipoprotéines ainsi que de nombreuses enzymes, transporteurs, récepteurs cellulaires et facteurs de remodelage jouent un rôle majeur dans la production, la sécrétion, le remodelage et les échanges intravasculaires, ainsi que la captation et le catabolisme des lipoprotéines.
  • La mise en évidence et la compréhension de la fonction de ces différents acteurs dont l'action coordonnée est essentielle à l'homéostasie lipidique a permis de mieux comprendre les anomalies lipidiques secondaires à certaines maladies y compris génétiques et offrent des cibles thérapeutiques en plein développement dont l'un des objectifs principaux est la réduction des maladies cardiovasculaires.

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Puce-didaquest.png Erreurs ou confusions éventuelles

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L'obésité est principalement causée par les acides gras / un régime alimentaire doit être sans acides gras.
Eviter tous les acides gras de nos plats pour une bonne nutrition.
Tous les lipides sont mauvais pour la santé
Les protéines sont plus important que les lipides (plats doit être riche en viandes, privilégier les viandes pour un régime alimentaire).
  • Survalorisation de certaines l'huile
L'huile d'olive est le meilleur des lipides pour la santé.

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Puce-didaquest.png Questions possibles



Puce-didaquest.png Liaisons enseignements et programmes

Idées ou Réflexions liées à son enseignement

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Blue-circle-target.png Dans quelle discipline aborder la thématique des lipides?

  • Intéressant à aborder avec la thématique des sciences naturelles.
  • Dans les cours des diététiques
  • Pour démontrer la valeur nutritive
  • Les différentes graisses, lesquelles favorisées?
  • Les deux formes de cholestérol: le cholestérol HDL (High Density Lipoprotein) et le cholestérol LDL (Low Density Lipoprotein)

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Aides et astuces

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En abordant le concept lipide, il faut mettre en exergue quelques idées relativement erronés

  • Bon et mauvais cholestérol:

Il y a deux formes de cholestérol: le cholestérol HDL (High Density Lipoprotein) et le cholestérol LDL (Low Density Lipoprotein). 

- Le bon cholestérol HDL protège les vaisseaux. Un taux élevé de cholestérol HDL dans le sang est favorable et recherché.
- Le mauvais cholestérol LDL favorise en revanche l'athérosclérose. On recherche donc des taux de cholestérol LDL aussi bas que possible.



Education: Autres liens, sites ou portails




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