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8/3/2019 (Glucide-Lipide Pr KABBAJ

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Cours de Biochimie Structurale

donné par

Professeur KABBAJ O.

Laboratoire de Chimie, Biochimie et

Biologie Moléculaire

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B i o c h i m i e(vie)

La biochimie est la science qui étudie les

constituants chimiques des cellules vivantes etles réactions qui les transforment

Relation entre Biochimie et Médecine

- La compréhension et le maintien de l’état de santé

- La compréhension et le traitement efficace des maladies

Une solide connaissance en biochimie permet au médecin

d’atteindre deux objectifs:

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Plan du cours

Composition élémentaire de l’organisme

Structure des composés organiques:

Glucides

Aperçu sur les substances minérales

Introduction:

Lipides

Protides

Nucléosides et nucléotides

Enzymologie

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Objectifs:

Citer les éléments chimiques composant l’organisme

 

Composition élémentaire de l’organisme et

aperçu sur les substances minérales et l’eau

Identifier les éléments existant en faible quantité (oligo-éléments) et énumérer leur rôle physiologique

Citer les substances minérales composant l’organisme

Identifier l’état de l’eau, son rôle et son bilan dansl’organisme

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L’organisme se compose:

1- COMPOSITION ELEMENTAIRE DE L’ORGANISME

- d’éléments représentés en quantité importante

- d’éléments résents en faible uantité = oli o-éléments 

peu

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O 62,43

C 21,15

H 9,86

N 3,10

Cl 0,08

Na 0,08

Mg 0,027

I 0,014

Al 0,001

Si 0,001

Cu 0,0002

Mn 0,00005

Composition élémentaire du corps humain

(en pourcentage)

97%

99,9%

Ca 1,90

P 0,95

K 0,23

S 0,16 

F 0,009

Fe 0,005

Zn 0,002

Br 0,002

B 0,00002

Se 0,00002

Co 0,000003

Mo 0,0000005b

 

Composésorganiques

Macro-élémentsOligo-éléments

Substancesminérales

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Protéines

LipidesGlucides

17,0 %

13,8 %1,5 %

 

Composés chimiques du corps humain

Composés

organiques

EauMinéraux

61,6 %6,1 %Composés

inorganiques

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2.1- substances minérales

cristallisé, non ionisé:Etat solide:

 

se trouvent sous 3 états:

os et dents

2. APERÇU SUR LES SUBSTANCES MINERALES ET L’EAU

Eléments combinés avec des composés organiques

Il existe des échanges permanents entre les différentes formes

 

- milieu intracellulaire

(les liquides biologiques)- milieu extracellulaire

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2.1.1- Sels minéraux solides non ionisés 

phosphate tricalcique: mélange d’apatites

3(PO4)2Ca3 X2 Ca

Os:

de formule générale:

3(PO4)2Ca3 CO3 Ca: Carbono apatite

 

3(PO4)2Ca3 F2 Ca:

1 homme de 60 kg renferme 1kg de Ca (dont 15g non osseux)

semblable à l’os. L’email est riche en F et en Cl

4 2 3 2

 

Fluoro apatite

Dents:

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2.1.2- Sels minéraux en solution 

Constitués d’anions et de cations

Anions: Cations:

Cl- Na+

-

milieu intracellulaire et extracellulaire

(chlorures)

Na+, Ca2+ et Cl- sont des ions du milieu extracellulaire

3

PO4H2- et ROPO3H- Ca2+

SO42- et ROSO-3

Mg2+

K+, Mg2+ et les PO4H2- sont des ions intracellulaires

(phosphates et ester phosphoriques)

(sulfates et ester sulfuriques)

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2.1.3- Bilan des substances minérales 

Apports: se font entièrement par l’alimentation

sels alcalins (NaCl, KCl)

traces de fer, d’iode et de fluor

L’eau apporte:

bicarbonate de Ca et de Mg

Cu et Zn:

Végétaux, farines:

Elimination:

Urines, selles et sueur

la peau, les ongles et les cheveux

PhosphatesPotassiumMagnesium

Lait:

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2.2- L’eau

sa proportion varie chez l’homme entre 58 et 66% du poids du corps

2.2.1- Rôles 

Existe au moins sous 2 formes:

eau liée, fixée aux protéines

Constituant le plus abondant de la matière vivante

eau libre ou circulante

utilisé pour l’organisme pour de nombreuses réactions chimiques,

apporte l’O2 et H

Solvant:transport des aliments et des déchets cellulaires

maintient des formes ionisées des électrolytes et des protéines

Réactif:

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Glucose + 6O2 6CO2 + 6H2O

2.2.2- Bilan de l’eau 

provenant de l’oxydation dans l’organisme

de composés hydrogénés: environ 0,4 l/j

Apports: besoins quotidiens: environ 2,4 l/jboissons et aliments: environ 2 l/j

avec la to

- vapeur d’eau éliminée par la peau: 0,4-0,7 l/j

Elimination:

- urines 0,8-1,2 l/j- matières fécales 0,1 l/j

- vapeur d’eau exhalée par la respiration: 0,4-0,5 l/j

- sueur

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renferme le 1/3 de l’eau totale (17-20 % du poids du corps)

2.2.3- Répartition 

- Compartiment extracellulaire:

- liquide interstitiel: 11 à 15 % du poids du corps- plasma sanguin: 5% du poids du corps

-

renferme les 2/3 de l’eau totale (40- 45 % du poids du corps)

Les échanges entre le milieu intra et extracellulaire sont liés àl’équilibre en ions Na+ et Cl-.

Le rein joue un rôle important dans cette régulation

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Composés organiques

source d’énergie importante pour l’organisme, le

glucose est l’aliment principal des cellules

Glucides:

Lipides: source d’énergie

forment les membranes

contenant l’information génétique de la cellule

Protéines:

Acides nucléiques:

Ces composés sont appelés également métabolites , ils sont

destinés à subir un métabolisme

constituants principaux des êtres vivants

supports de la plupart des activités biologiques

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GlucidesHydrates de carbone : Cn(H2O)n

rôle source d’énergie directe Ex: glucose

réserve d’énergieglycogène (animaux)

- Oses ou sucres simples

- Osides composés de deux ou plusieurs oses

• Oligosides

• Polyosides

: 2 - 10 oses

: > 10 oses

amidon (v g taux)

on distingue

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Objectifs

Reconnaître les différents oses ainsi que leur filiation

Établir leur structure linéaire et cyclique

Chapitre 1: OSES ET DERIVÉS

Retrouver leurs propriétés physiques, chimiques et biologiques.

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caractérisés par la coexistence dans la même molécule:1.1- Définition:

CH2OH

C OC

OHFonctionréductrice

- d’une fonction réductrice: aldéhyde ou cétone

- de plusieurs fonctions alcools

1- OSES

3C:1

1

2 triosef.alc

cétosealdose

CH OH

CH OH

CH2OH

CH OH

CH2OH

Exemples:

aldopentose

cétohexosef. cétone et 6C:

f. aldéhyde et 5C:

:

5C:

6C:

33

4 f.alc2aire

pentose

hexose

 

1aire

7C: heptose

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1.2- Isomérie

Glycéraldéhyde Dihydroxyacétone

CH

CHO

OH

CH2OH

CH2OH

C O

CH2OH

1.2.1- Oses simples: trioses 

*

Aldose Cétose(aldotriose) (cétotriose)

1C asymétrique (*)

2 formes : inverses optiques

énantiomères

 

CHO

H OH

CH2OH

CHO

HOH

CH2OH

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CHO

CH2OH

OH

H

D- glycéraldéhyde L- glycéraldéhyde

miroir

CHO

CH2OH

OH

H

Ces 2 composés ont les même propriétés physiques et chimiquessauf le pouvoir rotatoire. Ils devient la lumière polarisée d’un angleégal mais en sens inverse:

Inverses optiques ou énantiomères

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La structure des autres aldoses à nombre plus élevésd’atomes de C dérive de celle du glycéraldéhyde.

La structure des autres cétoses à nombre plus élevé’

D-glycéraldéhyde Oses de la série D

L-glycéraldéhyde Oses de la série L

 

= Filiation de Keller et Kiliani

Chaque C supplémentaire est aussi asymétrique et donnelieu à 2 composés appelés épimères

Fili i d K ll Kili i

CHO

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Filiation de Keller et Kiliani

D-thréose D-érythose

D-glycéraldehyde

1.2.2- Oses de la série D 

CHO

CH OH

CH OH

CH2OH

CHO

CH OH

CH2OH

CHO

CH OH

C HOH

CH2OH

CHO

CH OH

CH OH

CH OH

CHO

CH OH

C HOH

CH OH

CHO

C HOH

CH OH

CH OH

CHO

C HOH

C HOH

1.2.2.1- Aldoses

CHO

C HOH

C HOH

CH2OH

CH OH

CH OH

CHO

C HOH

CH OH

CH2OH

CH OH

CH OH

D- lyxoseD- xylose D- arabinose

D- ribose

D-talose D-galactose D-idose D-gulose D-mannose D- glucose D-altrose D-allos

CH2OHCH2OHCH2OH

CH2OH

CH OH

CHO

C HOH

CH OH

CH2OH

C HOH

CH OH

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Filiation de Keller et KilianiCH2OH

C O

CH2OH

Dihydroxyacétone

CH2OH

C O

CH2OH

CH OH

D-érythruloseCH2OH

C O

CH OH

COH H

CH2OH

C O

CH OH

CH OH

1.2.2.2- Cétoses

CH2OH CH2OHCH2OH

C O

CH2OH

CH OH

COH H

COH H

D-tagatose

CH2OH

C O

CH2OH

CH OH

COH H

CH OH

D-sorbose

CH2OH

C O

CH2OH

CH OH

CH OH

COH H

D-fructose

CH2OH

C O

CH2OH

CH OH

CH OH

CH OH

D-allulose

D-xylulose D-ribulose

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La plupart des oses naturels appartiennent à la série D

C’est la position du OH voisin de la fonction alcool primairequi détermine l’appartenance à la série D ou L

L’appartenance à une série D ou L ne préjuge pas du sensdu pouvoir rotatoire

1.2.3 Structure cyclique des oses 

Certaines propriétés des oses ne sont explicables que par une structure

cyclique

Tollens a proposé une structure ou le C1 du glucose devientasymétrique après l’apparition d’un cycle formé entre la fonction

aldéhyde et l’hydroxyle porté par le C4 ou 5, créant un pond oxydique

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CHO

C

CH2OH

CH OH

CH OH

COH H

OHHC

CH2OHC

H

OHC

H

OH

C

H

OH

C

H

OH

H

O

C

C

C

H

OH

C

OH

C

H

H

OH

CH2OH

OH

H

OH

+H2O

-H2O

1

2

3

4

5

6

1

23

4

5 6

1

23

4

5

6

D-glucoseH OH

C

C

C

H

OH C

H

OH

C

H

OH

H

CH2OH

O

H

OH

C

C

C

H

OH C

H

OH

C

H

OH

CH2OH

O

H

OH

H

αD-glucose βD-glucose

1

23

4

56

1

23

4

5

6

Pont oxydique

C1-C5

CHO1

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CH2OH CH2OH6 61.2.3.1- Formule de Haworth

droitegauche

bashaut

CHO

C

CH2OH

CH OH

CH OH

COH H

OHH

1

2

34

5

6

4C*

O OH

OH

OH

H

H

H

H

OH

O

OH

OH

OH

H

H

H

H

OH

1 1

22 33

44

5 5

β-D glucose α-D glucose

anomères

5C*

1 2 3 2 P d l t t li d ( t d T ll )

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1.2.3.2- Preuves de la structure cyclique des oses (arguments de Tollens)

CHO

C

CH OH

CH OH

COH H

OHH

COOH

C

CH OH

CH OH

COH H

OHH

COOH

C

CH OH

CH OH

COH H

OHH

• Le pouvoir rotatoire d’un ose plus élevé que celui des acidescorrespondants

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

CH2OH CH2OH COOH

glucose Ac. gluconique Ac. glucarique

O

OH

OH

OH

CH2OH

H

H

H

H

OH

1

23

4

5

*

**

*

*

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R C

O

H

R CH

OH

OH

R CH

O

O

R

R

H2O2R-OH

acétal2H2Oaldéhyde

O

OH

OH O R

H2OR-OH

HH H

Semi acétal

Hémi acétal

H2Oglucose

Glucose + alcool hémi acétal et jamais un acétal

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• Les formes α et β diffèrent par leurs pouvoir rotatoire

α-D glucose

β-D glucoseéquilibre

 

+ 52o transformation d’unanomère à un autre

: + 113o

: + 18,7o

 

la mutarotation correspond à l’apparition d’un C* supplémentairedans le glucose

glucoselinéaire

α glucose β glucose

- 0,1%36% 64%

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le pont entre C1-C5cycle pyranique(6 sommets)

O OH

CH2OH

O

CH2OH

CHOH5

6

5

le pont entre C1-C4cycle furanique(5 sommets)

1.2.3.3- Position du pont oxydique

CHO

C HOH

CH OH

1

2

3

6

OH

OH

OH

β-D glucopyranose

Forme stable

OH

OH

OH

3 21

23

4

α-D glucofuranoseForme instable

CH2OH

CH

OH

CH OH

4

5

6

D-glucose

Formes pyraniques et furaniques des aldopentoses et des cétohexoses

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CHO

CH OH

CH OH

CH2OH

CH OH

O OH

OH

OH

H

H

H

H

H

H

OH

Formes pyraniques et furaniques des aldopentoses et des cétohexoses

1

1

2

23

3

4 4

5

5 O

OH

OH

HH

OH

H

CH2OH

H

1

23

45

β-D ribopyranose β-D ribofuranoseD-Ribose

pont entre C1-C5 pont entre C1-C4

O

CH2OH

OH

OH

H

H

OH

H

CH2OH

CH2OH

C O

CH2OH

CH OH

CH OH

COH H

O OH

OH

OH

H

H

H

H

HOH

CH2OH1

2

2

3

3

44

5

5

66 1

2

34

5

β-D fructopyranoseα-D fructofuranose

D-fructose

6

pont entre C2-C6 pont entre C2-C5

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O OH

OH

CH2OH

H

H

Fonctionréductrice

Fonctionréductrice

O

CH2OH

OHH

CH2OH6 1

25

6

14

5

Pour nommer un ose, on doit donner l’anomérie (α ou β), lasérie (D ou L), le nom de l’ose et la forme cyclique (pyranique

ou furanique) Ex: α-D glucopyranose β-D fructofuranose

OH H

H OH

La fonction réductrice = une fonction hemiacétalique

Pseudoaldéhydique Pseudocétonique

β-D glucopyranose α-D fructofuranose

OHHOH

H 3423

1 2 3 4 F b t t f h i d l i

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O

OH

OH

CH2OH

H

H

H

1.2.3.4- Forme bateau et forme chaise du cycle pyranique

Le cycle pyranique n’est pas plan.

OOH

CH2OH

H

H

encombrementstérique

OH

OH

H

H

OH

OHOH

H H

Forme chaise Forme bateaustable instable

1 3 Propriétés physiques

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1.3- Propriétés physiques- Solubles dans l’eau, concentrés

1.4- Propriétés chimiques1.4.1- Oxydation des oses 

1.4.1.1- En milieu alcalin, à chaud

- Solubilité variable dans lessolvants organiques (l’alcool, éther):

- En solution, ont un pouvoir rotatoire

 

sirop

séparation des oses parchromatographie

Pouvoir réducteur

Principe du dosage du glucose par la liqueur de Fehling

Ose + 2 Cu++ ose oxydé + 2 Cu+

Précipité rouge brique

2Cu+ + 2OH - Cu2O +H2O

Les oses sont réducteurs par leur fonction pseudoaldéhydique oupseudocétonique

TP

1 4 1 2- Action d’iode

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C

C

CH OH

COH

OHH

H

OOH

C

C

CH OH

CH OH

COH

OHH

H

OH

1.4.1.2- Action d iode

I2

+ H2O+ 2HI

CH2OH

CH

CH2OH

R-CHO + I2 + H2O R-COOH + 2HIAc. aldonique

Les cétoses ne donnent pas cette réaction :

Glucose Ac. gluconique

Aldose

Réaction différentielle

1 4 1 3 Oxydation enzymatique

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1.4.1.3- Oxydation enzymatique

Dans l’organisme, oxydation de la fonction réductrice par laglucose 6P déshydrogénase

COOH

C

COH H

OHH

G6P déshydro-

génase

H2OO

CH2O

HH

P

O

CH2O

H

P

1

2

35

6

CH OH

CH OH

CH2O-P

G6P 6P glucunolactone Ac. 6Pgluconique

OH

OH

OH

H

H OH

OH

OH

H

H OH

O 4

5

6

123

1 4 1 4- Oxydation par l’acide nitrique

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C

C

CH OH

COH

OHH

H

OOH

C

C

COH

OHH

H

OH

1.4.1.4- Oxydation par l acide nitrique

HNO3

C

CH OH

O OH

CH2OH

CH OH

CH OH

Ac. saccharique ou glucariqueD-glucose

Ac. aldariquealdose

1 4 1 5- Oxydation de la seule fonction alcool primaire

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C

C

CH OH

COH

OHH

H

OH

1.4.1.5- Oxydation de la seule fonction alcool primaire

C

C

CH OH

COH

OHH

H

OH

Br ou

enzyme

C

CH OH

O OH

Ac. glucuroniqueglucose

CH2OH

CH OH

aldoses Ac. uroniques

1 4 2 Réduction O bti t d l l l

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1.4.2- Réduction 

Borohydrure de sodium. (NaBH4)

C

C

CH OH

COH

OHH

H

OH

C

CH OH

COH

OHH

H

CH2OH

On obtient des polyalcools

D-mannose D-mannitol

D-glucose D-sorbitolCH2OH

CH OHCH2OH

(adjuvants)

D-ribose D-ribitol

1 4 3 Action des amines

8/3/2019 (Glucide-Lipide Pr KABBAJ

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1.4.3- Action des amines 

N

N NH

N

NH2

Adénine

N

NN

N

NH2

HO

O

OHOH

HH

HH

OH

ribose

O

OHOH

HH

HH

Adénosine

H2O

1.4.4- Action dans les protéines

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1.4.4 Action dans les protéines 

= réaction de Maillard

Les aldoses et les cétoses réagissent à chaud avec les fonctions

amines des protéines

CH2OH

CO

CH2OH

CProtéine-CH2-N

….. 2- 2 +

R

C OHH

C OHH

R

C OHH

COH

HH2O

Coloration des aliments lors de la cuisson

Hémoglobine glycosylée Diabétiques hyperglycémiques

1.4.5- Action des alcools 

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O OH

OH

OH

CH2OH

H

H

H O O

OH

OH

CH2OH

H

H

H

H CH3CH3OH

Liaison β-osidique

donne des hétérosides:

HCl

β-D méthylglucosideβ-D glucose

α Glucosidase

β Glucosidase

liaison α osidique

liaison β osidique

Les hétérosides sont hydrolysables par des enzymes différentes:

α-D-méthylglucosideα-D glucose

1 4 6- Réaction des fonctions alcooliques

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1.4.6 Réaction des fonctions alcooliques 

Formation d’ester:

O

OH H

HH

CH2

OPOH

OH

O O

OH

OHH

H

CH2

OPOH

OH

O

CH OH

2

6 6

1 344

55

On peut avoir des esters monoP, diP ou polyP

glucose-6P

OHOH

H OH

HOH

O P OH

O

fructose 1-6 diphosphate

32

1.4.7- Epimérisation et isomérisation 

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D-glucose

Alcool dilué

D-mannose

D-fructose

Epimérisation

isomérisation

 ans organ sme

Glucose Galactoseépimérase

Glucose Fructose

isomérase

galactosémie congénitaleépimérase(troubles mentaux irréversibles et dénutrition)

1.4.8- Action des acides 

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CHOCH

OHOH

HCH

HCOH HCOH

CHOO

CHO

CH2OH

CH OH

CH OH

CH OH - 3H2O

furfural

Ribose

pentoses

hexoses

furfural

Hydroxyméthyl-furfuralTP

1.4.9- Analyse des oses 

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Chromatographie enphase gazeuse (CPG)

Chromatographie surcouche mince (CCM)

colonne

papier

Peut se faire par chromatographie sur couche mince ou par chromatographie

en phase gazeuse

G F M

G F M

Gaz entraîneur

Injection

d’oses

Solvantorganique

1.5- Etude particulière des oses

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1.5.1- Trioses 

glycéraldéhyde et dihydroxyacétone:

1.5.2- Tétroses  Erythrose 4P: cycle des pentoses

esters phosphoriques (métabolisme des oses)

1

CH2

CH OH

CH OH

O P OH

OH

O

2

3

4

1.5.3- Pentoses 

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1.5.3.1- D-ribose:

H

C

OH

OHH

OH

HO

O

HH

HH

OH

3

2

1ARN, les nucléotides

1

23

45

existe dans les nucléotides et les acides nucléiques

les esters P: ribose 5P, ribose 3P… ont une grandeimportance biologique

CH2OH D-ribofuranose

HO

O

HOH

HH

HH

OH

2- désoxyribose

5

ADN1

2

1.5.3.2- Ribulose

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élément fondamental du cycle des pentoses phosphates

CH2OH

C O

1

2

CH2OH

CH OH

C OHH 3

4

5

1.5.4- Hexoses 1.5.4.1- D-glucose très répandu à l’état libre ou combiné, chez

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forme combinée: l’amidon, cellulose et glycogène

g

forme libre: principal aliment de la plupart des cellules

le sang renferme 1,1 g/l (glycémie)

dans la cellule il est sous forme d’ester phosphorique: G1P, G6P, G1-6 diP

Hyperglycémie: diabète

p ,les végétaux et les animaux

son oxydation produit de l’énergie

C HOH

CH OH

CH2OH

CH OH

CH OH

O OH

OH

OH

CH2OH

H

H

H

H

OH

O

OH

OH

OH

CH2OH

H

H

H

H

OH

α-D glucopyranose β-D glucopyranose

il est stable sous forme pyranique

2

3

4

5

6

1

23

4

5

6

1

6

1.5.4.2- D-galactose

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le plus répandu après le glucosese trouve dans: - les osides comme le lactose du lait

- les polyosides- hétérosides

- glycoprotéines

C HOH

CH OH

CH2OH

CHOH

CH OH

2

3

4

5

6

1.5.4.3- D-mannose

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dans les végétaux: sous forme de mannane (polymère de mannose)

chez l’homme: c’est un constituant de glycoprotéines

CHO1

2

C HOH

CH2OH

CH OH

CH OH

3

4

5

6

1.5.4.4- D-fructose ou lévulose

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se trouve dans :- fruits

CH2OH1

- miel (50% fructose 50% glucose)

- chez l’homme , il est retrouvé dans les secrétionsséminales (aliment énergétique des spermatozoïdes)

C O

CH2OH

CH OH

CH OH

COH H

O2

OH

OH

H

H

OH

H

2

2

3

4

5

6

2

34

5

α-D fructofuranose

2- DERIVÉS DES OSES

2 i 2 d h

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2.1- Osamines:

O OH

OH

CH2OH

O OH

OH

CH2OH

CH3-COOH

2.1.1- D-glucosamine 

14

5

6

2 amino2-desoxyhexoses

2-amino2-desoxy D-glucose

D-glucosamine

OH

NH2

OH

NH CO CH3

N-acétyl glucosamine

H2

O

constituant de glycoprotéineset de la chitine des insectes

Se trouve dans les oligosideset les glycoprotéines

2.1.2- D-galactosamine 

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O OH

OH

OH

CH2OH

O OH

OH

OH

CH2OH

CH3-COOH1

2

4

5

6

21

H2O

NH2

NH CO CH3

N-acétyl galactosaminegalactosamine

Se trouve dans les Oligosideset les glycoproteines

2.2- Dérivés des osamines acétylées

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O OH

O

CH2OH

2.2.1- Acide N acétyl muramique 

O OH

OH

CH2OH

COOH

OHH C +14

5

6

14

5

6

OH

NH CO CH3COOH CH3

H

C

Se trouve dans la paroi desbactéries

OH

NH CO CH3

CH3

Ac. lactique

N acétyl D-glucosamine Ac. N acétyl muramique

23H2O

23

C

COOH

O

2.2.2- Acide neuraminique  12Ac. pyruvique

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C HOH

C HNH2

CH OH

CH OH

CH H

CO

C

OHO

CH3

O

C

+

34

5

67

C

H O

ONH2 OH6

CH2OH

CH OH

Ac neuraminique

C HOH

C HNH2

CH2OH

CH OH

CH OH

D-mannosamine

9

n’existe pas à l’état libre, mais acétylé surle NH2 ou sur un OH, ce qui conduit à

divers acides sialiques.

OH

CH OH

CH OHCH2OH

COOH1

2

34

58

9

Les acides sialiques sont des constituants des membranes cellulaires etjouent un rôle fondamental dans la pénétration des virus dans les cellules

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Ac. N acétyl neuraminique

le principal acide sialique = l’acide N-acétyl neuraminique

jouent un rôle fondamental dans la pénétration des virus dans les cellules

O

CH OH

NH-CO-CH3

OH

NANA

OH

CH2OH COOH

Détaché de la membrane par la neuraminidase

2.3- Acides uroniques

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O OH

OH

COOH

Résultent de l’oxydation de la fonction alcool primaire des oses

1

6

OH

OH

Ac. glucuronique

Rôle dans la glucurono conjugaison: processus de détoxification

CH OH CH2OH

2.4- Acide L-ascorbique ou Vit CSe forme à partir de l’acide glucuronique

+ H

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C

C OH

CH OH

CH OH

COH H

H

OH CH2OH

C OH

COOH

CH OH

CH OH

COH H

H

CH2OH

C OH

CO

CH OH

CH OH

C H

H

O

CH2OH

C OH

CO

C OH

C OH

C H

H

O

+ H2

H2O

- H2

COOH

c. glucuronique Ac. guloniqueAc. L-gulonolactone Ac. L-ascorbique

intervient dans les réactions d’oxydoréduction

Déficience

Antioxydant

C C

OHOH

C C

O O

O

C C

C C

O

OHOH

COH H

CH2OH

-2H

+2H

Scorbut (chute des dents)

Chapitre 2: OSIDES

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Etablir la structure des diholosides simples

 

Retrouver leurs propriétés biologiques

Objectifs:

Etablir la structure des polyholosides ainsi que leurs propriétés

. biologiques

1- DEFINITION

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2- HOLOSIDES

Hydrolyse un ou plusieurs oses

- holosides:

- hétérosides:

 

constitués exclusivement d’oses

oses + substances non glucidiques

Quand ils sont formés par l’union d’une grande quantité de moléculesd’oses: polyholosides ou polyosides.

2 oses: diholosides

3 oses: triholosides

4 oses: tetraholosides

Lorsqu’ils contiennent 2 à 10 molécules d’ose : oligosides

2.1- Diholosides

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- Osidose, la liaison se fait par la fonction hémiacétalique de

l’un avec la fonction alcoolique de l’autre

On distingue:- Osidosides, résulte de la liaison par les 2 fonctions réductrices

Diholoside non réducteur Ex: le saccharose

Diholoside réducteur Ex: le lactose et le maltose

2.1.1- Diholosides non réducteurs 

Saccharose: extrait de la canne à sucre et de la betteravel bl d l’

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O

OH

OH

CH2OH

α Glucopyranose

1

2

6

soluble dans l’eau

par hydrolyse donne glucose + fructose

α Glucosidase

Saccharase intestinale

3

4

5

Hydrolysable par:

OH

O

O

CH2OH

OH

OH

H

CH2OH

β Fructofuranose1

2

6β Fructosidase

Invertase de la levure

34

5

La liaison se fait entre C1 du glucopyranose et C2 du fructofuranose

α 1-2

2.1.2- Diholosides réducteurs

2.1.2.1- Lactose: se trouve dans le lait des mammifères

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O

OH

OH

CH2OH

O

OH

CH2OH

O

H

OH

71 g/l lait de femme - 48 g/l lait de vache

1 1

22

4

β 1-4

OH OH

Galactose + glucose: la liaison se fait entre C1 du galactopyranoseet C4 du glucopyranose

Hydrolysable par la lactase intestinale

β galactopyranose α glucopyranose

= β galactosidase

lactose + H2Oβ galactosidase galactose + glucose

2.1.2.2- Maltose:

Provient de l’hydrolyse de l’amidon et du glycogène

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O

OH

OH

CH2OH

O

OH

CH2OH

H

OHO

1 1

22

4

Provient de l hydrolyse de l amidon et du glycogène

α 1-4

OH OH

2 glucoses liés par une liaison 1- 4

α glucopyranose α glucopyranose

Hydrolysable par la maltase (enzyme intestinale) = α glucosidase

L’ enzyme qui permet l’hydrolyse d’un diholoside est spécifique de la

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L enzyme qui permet l hydrolyse d un diholoside est spécifique de la

configuration anomérique du groupement réducteur impliqué dans laliaison osidique.

α-glucosidase α-glucoside

Pour hydrolyser un diholoside,

on fait appel à l’activité spécifique de certaines enzymes:

α-galactosidase

β-glucosidase

β-galactosidase

β-glucoside

α-galactoside

β-galactoside

2.2- Oligosides

Par hydrolyse donnent 2 à 10 molécules d’oses ou dérivés d’oses

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a yd o yse do e t à 0 o écu es d oses ou dé és d oses

Le lait de femme est riche en oligosides dérivés du lactose

2.3- Polyosides

polyholosides = polysaccharides = glycanneschaînes de molécules d’oses: linéaires ou ramifiées

- dans l’eau chaude empois d’amidon

- amidon + iode coloration bleue

. . -

Végétaux: principale réserve glucidique.grains de blé, maïs, riz, pomme de terre etc….

- Insoluble dans l’eau froide

L’amidon est formé de 2 substances différentes:

Amylose: 15 à 30% et Amylopectine ou isoamylose 70 à 85%

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Enchaînement linéaire d’αD-glucose unis par des liaisons 1- 4

200 à 3000 résidus de glucose par molécule d’amylose.

Amylose: 15 à 30% et Amylopectine ou isoamylose 70 à 85%

a- Amylose

Amylose polymères maltose glucose

O

OH

CH2OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

O O

O

OH

CH2OHO

OH

CH2OH

OH

O O

O

OH

CH2OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

O OO

OH

amylase maltase

(salive, pancréas) intestin

1 14 4α1-4

Enchaînement d’αD-glucose unis par des liaisons 1- 4, avec desifi i d li i 1 6

b- isoamylose ou amylopectine

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ramifications par des liaisons 1- 6

O

OH

CH2OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

O

O

OH

CH2OH

OH

O

O

O

11 44

6

1α1-4

α1-6

glucose

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

OH

CH2OH

OH

O

O

OH

CH2

OH

O O

amylase

111 4

Isoamylose maltose + isomaltose

4

2.3.2- Glycogène 

Glucide de réserve des tissus animaux

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Glucide de réserve des tissus animaux

Soluble dans l’eau, insoluble dans l’alcool

a) propriétés

Existe dans le foie, muscle et coeur

Glycogène + iode coloration brun acajou

environ 30000 résidus de glucose / molécule de glycogène

Formé par la condensation d’unités de αD-glucose unis par desli i 1 4 d ifi ti 1 6

b) Structure

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liaisons 1- 4 avec des ramifications 1- 6.

Le glycogène est fortement branché

Structure arborescente

Glycogène glucoseamylases

ı

6

Glycogénoses: maladies dues à un déficit des enzymes dedégradation du glycogène

glucose

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1

ı6

1ı6

Isoamylose glycogène

Structure ramifiée Structure arborescente

2.3.3- Cellulose 

CH OHH

OHH6

Liaison hydrogène

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O

OH

OH

O

CH2OH

HH

HH

O

OH

OH O

CH2OH

H

HH

O

1

1

2

24

4

6

β1-4

β D glucopyranose

3

5

β D glucopyranose

3

5

Longue chaîne (100 à 200) deβ

D-glucose unis par des liaisonsβ

1-4Constitue la paroi des cellules végétales, substance de soutien

n’est pas attaquée par les sucs digestifs de l’homme

Absence de la β glucosidase

2.3.4- Dextranes 

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Produit chez certains microorganismes, PM élevé

Condensation de D-glucose, unis par des liaisons α1- 6

Utilisé comme agent de substitution du plasma sanguin

2.3.5- Mucopolysaccharides ou glycoaminoglycannes acides (MPS) 

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glycoaminoglycannes acides

osamine longuechaîne

d’ose

COO-

SO3

-

Interviennent dans la constitution des protéoglycannes du tissu

conjonctif et des secrétions

Ce sont de longues chaînes de diholosides polycondensés portant dessites anioniques (COO- et SO3-) qui sont des agents de fixation descations

2.3.5.1- Acide hyaluronique

Humeur vitrée, peau, liquide synovial

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O

OH

CH2OH

O

O

OH

COOH

O

O

O

OH

COOH

O

O

OH

CH2OH

Constitué par la polymérisation d’un diholoside de base:

β1-3 β1- 4

11

33

c. β D-glucuronique N acétyl β D-glucosamine

Il est hydrolysé par plusieurs enzymes: hyaluronidases

fixe l’eaus’oppose à la diffusion de substances étrangères

: fixe jusqu’à 10 000 fois son propre volume d’eau

2.3.5.2- Condroïtine et chondroïtine sulfates

La condroïtine ne diffère de l’ac hyaluronique que par la présence

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SO - SO3-

-

de galactosamine au lieu du glucosamine

…….(Ac. β D-glucuronique N acétyl β D-galactosamine)……….

chondroïtine sulfates Galactosamine est sulfatée en 4 et 6

O

CH2O

NH CO CH3

O

O

OH

COOH

OH

O

O

O

OH

COOH

OH

O

OO

SO3-

O

CH2O 3

Rôles dans la constitution des cartilages en croissance: fixation du Ca++

14

Ac. β D-glucuronique N acétyl β D-galactosaminesulfaté en C4 et C6

β1-3

2.3.5.3- Dermatane sulfate

Peau, tendons

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O

CH2OH

O O O

CH2OH

O

SO3-

O

SO3-

Polymérisation de l’ac L-iduronique (= épimère de l’acideglucuronique en C5) et du N acétyl galactosamine sulfaté en C4

β1-3 β1- 4

NH CO CH3

O

OH

OH

O

O

OHCOOH

OH

O

β L-iduroniqueN acétyl β galactosaminesulfatée en C4

2.3.5.4- Keratane sulfate

Cartilage costaux, disques intervertébraux

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O

CH2OH

O O

OH

CH2O

O

OOH OH

CH2OHSO3

-

g , q

Polymérisation de N acétyl lactosamine sulfaté en C6 sur laN acétyl glucosamine

β1-3 β1- 4

O O

OH NH CO CH3

βD-Galactose N acétyl glucosamine-6 sulfate

2.3.5.5- Héparine

Secrétée par les mastocytes du tissu conjonctif, présente dans

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le foie, muscle et poumons

Ac glucuroniqueglucosamine

sulfaté en C2 et C6 sulfaté en C2 une fois/2

Possède une action anticoagulante

2.3.6- Protéioglycannes 

Protéioglycanne = protéine + MPS

3- HETEROSIDES

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oses + composé non glucidiqueTrès répandus chez les végétaux

Un grand nombre d’hétérosides ont des propriétéspharmacologiques et sont utilisés en thérapeutique

Exemple: On peut extraire de la digitale (une plante) unhétéroside a propriétés cardiotoniques

Sa partie non glucidique = un dérivé de stérol

LES LIPIDES1- DEFINITION

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Composés organiques

Lipides sont formés de 2 parties:

- insolubles dans l’eau ,- solubles dans les solvants organiques(alcool, chloroforme, éther, benzène…..)

Acide gras (Ag)

 

Certaines substances sont classées avec les lipides à cause de leursolubilité dans les solvants organiques (= substances liposolubles):alcool gras, carotènes et vitamines A, D, K et E

coo ou a coo am n

On va étudier successivement:Les Ag et leur dérivés

Les alcools et alcools aminés constituants des lipides

Les différents lipides

CHAPITRE 3: LES ACIDES GRAS ET LEURS DERIVÉS

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Objectifs

Retrouver la nomenclature des acides gras saturés etinsaturés

Citer leurs propriétés chimiques et biologiques

Enumérer les différents dérivés doués de propriétés

physiologiques

1- DEFINITION

COOH

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2- ACIDES GRAS SATURÉS

Saturés ou insaturés

Nombre pair d’atome de C > ou égal à 4

- Nom usuel

2.1- Nomenclature

- Nom chimique

CH3-CH2-(CH2)14-CH2-COOHexemple

C18:0

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Nom chimique: acide octadécanoïque

Nom usuel: acide stéarique

18C COOHsaturé

CH3

O

OH

12

18

2- Formule générale CnH2nO2

αω β

Nb d’atome de C Nom de l’acide

2.2- principaux acides gras saturés

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46

81012

Butyrique (ac butanoïque)Caproïque (ac. Hexanoïque)

Caprylique (ac. Octanoïque)CapriqueLaurique

beurre

14

16182022242628

30

Myristique

PalmitiqueStéariqueArachidiqueBehéniqueLignocérique

huiles etgraisses

cires

3- LES ACIDES GRAS NON SATURÉS OU INSATURÉS

Nomenclature Cn: x∆yz

b d C

ou Cn: x ωy’z’

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3.1- Acides monoéthéniques

n = nombre de Cx = nombre de // 

y,z, position de // par rapport à COOH

y’,z’, position de // par rapport à CH3

CH3

OOH

H

H Liquide à to ordinaire

Existe dans les huiles animaleset végétales

1

18

9

10

Ac. Oléique (cis)

C18:3.1.1- Ac. Oléique 

2

ou1∆

9 C18: 1ω

9

3.1.2- Acide palmitoléique 

Hexadécénoïque ouC16: 1∆9 C16: 1ω7

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Se trouve dans les graisses animales, configuration Cis

3.2- Acides di et polyéthéniques

- Les // sont toujours distantes de 3C: =CH-CH2-CH=

- Configuration Cisposition malonique

Séries d’acides gras sont définies par la position dela 1ère double liaisons par rapport au CH3 terminal

Si la 1ère // est située après le 3è C: série n-3 ou série linolénique

Si la 1ère // est située après le 6è C: série n-6 ou série linoléique

Si la 1ère // est située après le 7è C: série n-7 ou série palmitoléique

Si la 1ère // est située après le 9è C: série n-9 ou série oléique

3.2.1- Série linoléique (n- 6) 

Ac. linoléique

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O

OHH

H

H

C18:129

12C18:

2∆ 9,12

2ω 6,9

CH3H 18Ag essentiel ou indispensable

Se trouve dans les huiles végétales

L’ac linoléique est à l’origine des prostaglandines

O

OHH

H

H A li léi

129

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CH3

H

H

désaturation

Ac. linoléique12

18

C18:2ω6,9

C18:2∆9,12

CH3

H

H

H

H

O

OH

CH3

COOH

19

12

6

Ac. γ linolénique

C18:

désaturation+2C

Ac. Arachidonique

C20:4∆

158

11 14 20

18

C18: 3ω C20:3∆ 6, 9, 12 6,9,125,8,11,14

4ω 6,9,12,15

3.2.2- série linolénique (n-3) 

Acide α linolénique

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C18:

O

OHH

H

H

19C18:

3∆ 9,12,15

3ω 3,6,9

H

CH3

H

H15

18

Ag essentiel ou indispensable

Se trouve dans les huiles végétaleset les huiles de poisson

3.2.3- Série oléique (n-9) 

Ac oléique C18: 1∆9 C18: 1ω9

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3.2.4- Série palmitoléique (n-7) 

   

Non indispensable

 c pa m o que :

Non indispensable

: ω

4- ACIDES GRAS SPECIAUX

4.1- Acide cérébronique

CH3 (CH2)21 CHOH COOH (C24) Ag α alcool

se trouve dans les lipides du cerveau

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CH3-(CH2)21-CHOH-COOH

4.2- Acide tuberculostéarique

CH3-(CH2)7-CH-(CH2)8-COOH

CH3

 

(C24) Ag α alcool

méthyle 10 Stéarique C18

. -

Lipides bactériensde la tuberculose

CH 3

CH 3

O

OH

CH 3CH 3

R-(CH2)n-COOH

CH3-(CH2)m-CH-COOH

4.4- Acide mycolique

5- ACIDES GRAS CYCLIQUES

5.1- Ag extraits de l’huile de chaulmoogra:

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O OH O OH

Acide chaulmoogrique Acide hydrocarpique

Utilisés dans le traitement de la lèpre

5.2- Les prostaglandines (PG)

ce sont des Ag cycliques et oxygénés

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- action sur le muscle utérin et muscles lisses

- action cardiovasculaire

-

- action sur le SNC

- stimulent la réaction inflammatoire

- action sur la production de la douleur et de la fièvre

5.2.1- Structure de base: dérive de l’acide prostanoïque 

COOH1

23

45

67

89

10 14 16 18 20

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4 groupes de PG:

CH3

E, F, A et B

10

1112

13

14

15

16

17

18

19

20

5.2.2- dérivés qui différent par

- la nature des substituants

- le nombre et la osition des //PGE: fonction cétone en C9, OH en C11 et en C15

PGE1: contient en plus 1double liaison (13-14)

PGE2: contient en plus 2 doubles liaisons (5-6) (13-14)

PGE3: contient en plus 3 doubles liaisons (5-6) (13-14) (17-18)

PGFα: a chaque PGE correspond une PGFα avec un OH en C9

PGA: le cycle pentagonal est insaturé entre C10 et C11

PGB: Insaturé entre C8 et C12

 

5.2.3- Synthèse

CH3

COOH

C20:4∆5,8,11,14

Oxydation

15

11

8

1420

Ac. Arachidonique

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COOH

CH 3

O

Oxydation

9

10

20

1

15

OH

PGH2

Prostacyclines

Thromboxanes

PG

Cellules endothélialesdes vaisseaux sanguins

plaquettes

PGA, PGB, PGE1, PGE2, PGF2α…..

(vasoconstricteur etstimulateur de l’agrégationplaquettaire)

(vasodilatateur et inhibiteur del’agrégation plaquettaire)

COOH

O

COOH

OH

12

9 8

12

89

5

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CH3

OHOH

CH3

OHOH

9 810

1115

20

810

1115

2013

PGE2 PGF2α

Cétone en 9

OH en 11 et 15

Rôles biologiques des Ag

- Energétique

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Energétique- Constituant des lipides (réserve ou membranaires)

- Précurseurs de substances de grande importance

biologique (PG, prostacyclines et thromboxanes…)

6- PROPRIETÉS DES AG

6.1.1- Solubilité 

6.1- Propriétés physiques

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Insolubles dans l’eau

6.1.2- Formation de sels 

Solubles dans les solvants organiques

On obtient 2 catégories des sels

Sels de métaux lourds: Ca, Mg, Pb, Cu, Zn insolubles dans l’eauSels alcalins: Na+, K+, NH4

+:

R-COOH + Na+ + OH-

Ag sel d’ag

R-COO- Na+ + H2O

soluble dans l’eauinsoluble dans l’eau

solubles dans l’eau = savons

= Savon

COO-

Na+

Savon

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Pôle hydrophobes ou lipophile Pôle hydrophile

Amphipathique ou amphilyophile

eau

huile

eau

Les savons sont émulsionnants

pour les lipides- Rôle des savons de ménage- Rôle des sels biliaires dans ladigestion

micelle

6.1.3- Séparation des Ag 

Chromatographie en phase gazeuse(CPG)

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g p p g(CPG)

colonne

Gaz entra î neur

Injection du

mélange d’Ag

6.2- Propriétés chimiques

6.2.1- Isomérisation 

Liaisons Cis Liaisons trans

chauffage

OOH

(dues aux // des Ag insaturés)

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CH3

OOH

H

H

Liquide à to ordinaire

Huiles animales et végétales

1

18

9

10

2

CH3

O

OH

H

H

Ac. Oléique (Cis) Chauffage

Ac nitreux

Ac. élaïdique (Trans) Isomère trans solide à to ordinaire

1189

10 2

6.2.2- Migration de la double liaison 

-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2 -CH=CH-CH=CH-

180o, 1h

KOH

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malonique conjuguée

6.2.3- Action des halogènes 

Les ag insaturés fixent le Brome ou l’iode ( indice d’iode)

-CH2-CH-CH-CH2-I I

I2-CH2-CH=CH-CH2-

6.2.4- Réduction 

Les Ag insaturés peuvent fixer l’hydrogène en présence de catalyseurs

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-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-

hydrogénation

liquide à to ambiante

Fabrication des margarines

CH2-CH2-CH2-CH2-CH2solide à to ambiante

6.2.5- Oxydation 

6.2.5.1- Oxydation énergique R-CH=CH-(CH2)n-COOH + 2O2

R-COOH + COOH-(CH2) -COOH

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R COOH + COOH (CH2)n COOH

6.2.5.2- Oxydation à l’air ou auto oxydation

R-CH=CH-R’-COOH R-CH-CH-R’-COOHR-CHO

+ OHC-R’-COOHO2

2 aldéhydes(odeur rance)

o - o

Peroxydecatalyseur

Antioxydants: Vit E toxiques

Les Ag insaturés s’oxydent à l’air, on obtient des peroxydes (formesactives de l’oxygène), qui catalysent leur propre formation (auto-oxydation). Les peroxydes se transforment en 2 aldéhydes à odeur rance.

1.1- Glycérol1- ALCOOLS SOLUBLES DANS L’EAU

Chapitre 4: ALCOOLS ET ALCOOLS AMINÉSCONSTITUANTS DES LIPIDES

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y

1.1.1- Structure  CH2OH

CH2OH

HOH C

Alcool primaire

Alcool primaire

Alcool secondaire

1

2

3

 

CH2OH

CH2OH

HO CCOR

CH2O

CH2OH

HO CCOR

CO R CH2O

CH2O

HO CCOR

CO R

CO R

2-monoglycéride 1,2-diglycéride triglycéride

a- En présence d’un acide:

. . - ropr s c m ques  

monoester, diester ou triesterSi l’acide est un Ag: glycéride

b- Addition d’acide phosphorique

CH2OH

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CH2O

HOH C

PO3H

Ac. Glycéro 3-phosphorique

c- Action de la chaleur

CH2OH-CHOH-CH2OH T - 2H2O,

glycérol acroléine

Toxique

CH2=CH-CHO

OH

OH

OH

OH

HH H

1.2- Inositol

Hexa alcool,1

2

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OH

OH

OH HH

H

myo inositol

Existe à l’état libre dans les tissus végétaux et animaux

Inositol 1-2 phosphate cyclique joue un rôle de messagerphysiologique dans certaines cellules nerveuses

1.3- Ethanolamine

OH-CH -CH -NH+ H2O

CH OH CH N+ HH

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OH-CH2-CH2-NH2 CH2OH-CH2- N+

OH-

H

H

. - -

OH-CH2-CH2- N+

CH3

CH3

CH3

OH-

- Oxydation de la choline

C CH N+ CH

CH3

bétaineOH

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C- CH2- N+

CH3

CH3

OH-

bétaine=

O

- Ester acétique de la choline

CH3-CO-O-CH2-CH2-N+

CH3

CH3

CH3

OH-

acétylcholine

1.5- Sphingosine

CH3

OH

NH2

H 1

23

18

54

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1,3 diOH, 2 amino octadeca 4ène

2

OHH

5

- C18- 2 fonctions alcools (1 et 3)

Existe dans les lipides du tissu cérébral

- une double liaison (4-5)

OH

NH2

OH

H

H

CH2(CH

2)11

CH3

1

234

5

618

2- ALCOOLS INSOLUBLES DANS L’EAU

Solubles dans les solvants organiques Extraits avec les lipides

= ALCOOLS GRAS

2.1- Alcool gras aliphatique

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OHCH3

Alcool cétylique (C16)

alcool gras aliphatique + acide gras : Cérides ou cires

CH3

CH3

CH320

24

21

271827 C

2.2- Alcools gras cycliques: stérols

12

22

23 25

Ex: cholestérol

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3

CH3CH3

1 9 26

19

10

1112

13

14 15

1617

28

OH

35

6

7

Stérol + Ag: stéride

C27 avec un OH en C3: (fonction alcool)Une // en 5-6

Une chaîne latérale en C17CH3 en 10 et 13

4

Objectifs

CHAPITRE 5: les différents lipides

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Retrouver la structure et le rôle des glycérides, phospholipides et

sphingolipides

 

Décrire la structure et les propriétés biologiques des caroténoïdeset de la vitamine A

Reconnaître la structure et les propriétés biologiques des hormonesstéroïdes, mâles, femelles et corticosurrénaliennes

e rouver a a on es s ro s, es ormones s ro es, e e a

vitamine D

CLASSIFICATION DES LIPIDESLIPIDES SIMPLES C, H, O

glycérides alcool = glycérol

stérides alcool = stérol

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cérides

LIPIDES COMPLEXES C, H, O, S, N et Pglycérophosphatides (Phospholipides PL)

alcool = chaîne aliphatique

alcool = glycérol

acides phosphatidiques

lécithinescéphalines

sphingolipides alcool = sphingosine

ISOPRENOIDES

stéroïdes: vit D, acides biliaires et hormones stéroïdes

caroténoïdes: carotène, vit A, K et E

Rôle des lipides:

Structure des membranes cellulaires (PL)

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Réserve d’énergie (TG)

Précurseurs de substance de grande importancebiologique (vit D, prostaglandines, hormones stéroïdes….)

1 1 1- Nomenclature

1.1- Glycérides

1- LIPIDES SIMPLES

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1.1.1- Nomenclature 

On distingue: les monoglycérides 1,2 ou 3les diglycérides 1-2, 1-3, 2-3

 

CH2OH

CH2OH

HO CCOR

CH2O

CH2OH

HO CCOR

CO R CH2O

CH2O

HO CCOR

CO R

CO R

2- monoglycéride 1,2- diglycéride TG

1

2

3

les triglyc rides (TG)

constituent - les lipides du tissu adipeux

- les graisses et les huiles végétales

1.1.2- TG 

lipides de réserve

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1.1.2.1- Propriétés physiques

-insolubles dans l’eau,

-solubles dans le benzène, chloroforme et éther

Les TG à Ag saturés sont solides à t

o

ambianteLes TG à Ag non saturés sont liquides à to ambiante

1.1.2.2- Propriétés chimiques

a- Indice d’iode

Quantité (en g) d’iode fixée par 100g de graisse en solutionchloroformique

b- Saponification

Hydrolyse par les alcalins:

CH2OCOR

+ 3 KOHCH2OH

3 R COOK

savons, le glycérol est libéréAg

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CH2

O CHCOR

OCOR

+ 3 KOH

CH2OH

CHOH+ 3 R-COOK

TG Glycérolsavon

Indice de saponification = le nombre de mg de potasse qui entre en

réaction pour former des savons à partir de 1g de graisse ou d’huileétudiée

L’indice de saponification (IS) renseigne sur la longueur de la

chaîne des agIS beurre:225 (ag à courtes chaînes)

IS huile d’olive: 185 (ag à longues chaînes)

c- hydrolyse enzymatique

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TGlipases

digestives

Ag

Diglycéridesmonoglycérides

Absorption des graisses par l’intestin

1.2- Les cérides ou ciresCe sont des ester d’Ag et d’alcool ayant un poids moléculaire élevé. Cesont des lipides constitutifs des cires animales et végétales.

alcool gras aliphatique + acide gras = Cérides

cires végétales cires d’insectes

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OHCH3

cires végétales, cires d’insectes

huile de requin, blanc de baleine

OHCH3

O

CH3O

O

CH3

Alcool cétylique (C16) Ac. palmitique

Palmitate de cétyle

-H2O

1.3- Les stérides

Ce sont des esters d’Ag et de stérol

Exemple:

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH2-(CH2)14-COOH +

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OH

CH2 (CH2)14 COOH +

-H2Ocholestérol

Acide palmitique

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

OCH2-(CH2)14-COPalmitate de cholestérol

Cholestérol estérifié

2.1- Glycérophospholipides ou phospholipides (PL)

2.1.1- Acides phosphatidiques 

2- LIPIDES COMPLEXES

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Lipides à caractère acide

CH2OCOR1

Existe dans plusieurs cellules végétales et animalesJouent un rôle métabolique important

Précurseurs des TG, lécithines céphalines

CH2

O CHCOR

O P O

OH

OH

3

2

2.1.2- Dérivés des acides phosphatidiques 

2.1.2.1- Diphosphatidyl glycérol = cardiolipide

O-

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CH2

OHCH

OCH2

O CHCOR2

OCOR1 CH2

OCH CO R3

OP

OO

CH2O

glycérolAc. phosphatidique Ac. phosphatidique

CH2O P

O O-

CH2 O CO R4

2.1.2.2- Phosphatidylinositols

CH2

O CHCOR2

OCOR1

Ac. phosphatidique

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OH

OH

OH

HH H

CH2

2

OO P

OH

O

OHH

Phosphatidylinositol

Localisés dans - les membranes plasmiques, mitochondries

- le SNC

2.1.2.3- Glycérophospholipides azotés

a- Phosphatidylcholines ou lécithines

CH2

O CHCOR2

OCOR1

OHCH

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CH2

2

O P

O

O

O CH2 CH2+N

CH3

CH3

CH3

Ac. phosphatidique choline

Présents: dans tous les tissus animaux et végétaux

plasma et la bilejaune d’oeuf

Les lécithines sont toujours un mélange de molécules différentespar les Ag

Le dipalmityllécithine existe dans les poumons: Agent tensioactif

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Le dipalmityllécithine existe dans les poumons: Agent tensioactiftrès efficace : empêche les surfaces internes des poumons d’adhérer

entre ellesc’est un surfactant

Son absence dans les poumons d’enfants prématurésproblèmes respiratoires

b- Phosphatidyl-ethanolamines et phosphatidyl-serines

ou céphalines

CH2

O CHCOR

OCOR1

OH Phosphatidyl ethanolamine

(abondantes dans le cerveau)

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CH2

O CHCOR2

O P

O

OH

O CH2 CH2NH2

Phosphatidyl-ethanolamine

éthanolamine

CH2

CH2

O CHCOR2

CO1

O P

O

OH

O CH2 CH NH2

COOH

Phosphatidyl-serine

serine

Présentes avec les lécithines dans tous les tissus animaux et végétaux

lipides neutres

CH2

CH2

O CHCOR

OCOR

OCOR

hydrophilehydrophobe

TG

CH2OCOR1

lipides de réserve

(graisses)

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CH2

O CHCOR2

O P

O

OH

O CH2 CH2 +N

CH3

CH3

CH3

Membranes cellulaires

PL

CH2

CH2

O CHCOR2

OCOR1

O P

O

OH

O CH2 CH2NH3

+

CH2

CH2

O CHCOR2

OCOR1

O P

O

OH

O CH2 CH NH3+

COO-

amphotères

Les phospholipides sont associes à des stérols et des protéinesavec lesquelles ils forment les structures membranaires

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face extracellulaire

face intracellulaire

2.1.3- Hydrolyse des glycérophospholipides: 

a- Saponification par les alcools

b- Enzymatique: phospholipases spécifiques

CH2OCOR1

A1

à 37o détache les 2 Ag

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2

CH2

O CHCOR2

O P

OH

O CH2 CH2+N CH3

CH3

AO CH3

Phospholipases:

A1: coupe l’Ag R1

CD

A2: coupe l’Ag R2, donne lysolécithine

C: donne un glycéride + phosphocholine

D: Ac phosphatidique + choline

2.2- Sphingolipides

Lipides amphipathiques

Très abondantes dans le système nerveux central des mammifères

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Lipides complexes: alcool = sphingosine

OH

NH2

OH

H

H

CH2(CH2)11CH3

1

234

5

618 sphingosine

2.2.1- Acylsphingosine (= céramide) 

OH

NH

H

CH2(CH2)11CH3

Sphingosine

Liaison amide

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OHH CO

Ag

Les céramides existent dans les tissus animaux

L’Ag peut être:

Ac. lignocérique C24:0

Ac. hydrolignocérique

Ac. nervonique C24:1∆15ceramide + ac. Phosphorique:sphingomyélines

ceramide + glucides : sphingoglycolipides

2.2.2- Sphingomyélines 

O

NH

H

CH2(CH2)11CH3

P

O-

O

CH2

O

SphingosinePhosphorylcholine

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OHH

CO

(CH2)22

CH2

N+

CH

CH3

CH3

 

CH3

.

Sphingomyéline

Existent dans:

L’ac. lignocérique peut être remplacé par l’ac palmitique ou stéarique

Les membranes cellulairesSNC: gaine de myéline

Les lipoprotéines plasmatiques

2.2.3- Sphingoglycolipides 

O O

OH

OHcéramide

a- Galactosylcéramide

= Céramide + un ose (glucose ou galactose)2.2.3.1- Cérébrosides

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O

NH

H

CH2(CH2)11CH3

O

OH

OH galactose1

2 3

OHH CO

(CH2)22

CH3

Existe essentiellement dans le cerveau

en petite quantité dans les autres tissus

galactosylcéramide

c- Cérébrosulfatides = sulfatides

Galactosylcéramide dont une fonction OH en C3 du galactose est

b- GlucosylcéramideExiste en petite quantité dans le cerveau et en grande quantitédans les autres tissus et dans le plasma

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estérifiée par l’acide sulfurique

OH

O

OH

OH

-

NH

OHH

CH2(CH2)11CH3

CO

(CH2)22

CH3

OH

-

Existe dans le cerveau, foie et le rein

2 3

2.2.3.2- Oligosido céramides neutres

Ce sont des sphingo-glycolipides neutres, renfermant plusieursmolécules d’oses (galactose, glucose, osamines acétylées etc) liés à un

céramide.

céramide oligosides

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OH

Glu GalGal N-acet Glu Gal

g

NH

OHH

CH2(CH2)11CH3

CO

(CH2)22

CH3

Existent dans les tissus animaux

2.2.3.3- Gangliosides

H

O

Sphingo-glycolipides acides, caractérisés par la présence d’acide N-acétyl neuraminique (NANA).

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NH

H

CH2(CH2)11CH3

1 Glucose 4

 

OHH CO

R

 3

2 NANA

1 N-acetylgalactosamine

Existent dans les membranes, plus spécialement dans le cerveau

Les oligoglycolipides et Les ganglyosides

plus de 100 espèces

Rôle dans: - la reconnaissance cellulaire

les communications intercellulaires

Très nombreux:

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- les communications intercellulaires.

- détermination de l’appartenance au groupesanguin A, B, AB ou O.

- substances liposolubles

dérivent de l’isoprène

3- LES ISOPRENOÏDES: STEROÏDES ET CAROTENOÏDES

isoprénoïdes

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- dérivent de l isoprène

- insaponifiables

isoprénoïdes

CH2 C

CH3

C

H

CH2

Isoprène: molécule à 5 carbones

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Les molécules d’isoprène se polymérisent pour former

Les isoprénoïdes diffèrent par le nombre de molécules d’isoprène, ilspeuvent être linéaires ou cycliques

une c a ne sopr n que

CH3

CH3

CH3CH3

CH3

3.1.1.- Formule générale 

3.1- Stéroïdes: stérols et dérivésStérols: alcools

Stérides: alcools (stérols) + Ag

Stéroïdes: dérivés des stérols

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CH3

18

CH3

A B

C D1

2

3

45

6

7

8

910

11 13

1415

16

17

19

CH3

CH3

OH

CH3

CH3

OH

10 10

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OHOH

OH trans /CH3 (C10)

Configuration α

OH Cis /CH3 (C10)

Configuration β

CH3

CH

3.1.2.1- Stérols animaux

20

24

21

271827 C

3.1.2- Les différents stérols 

- Cholestérol

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CH3

CH

CH3

CH3

20 2718

19

OH

1

35

6

7

9 26

OH en 3 (Cis/CH3 porté par C10) Dérivé 3β OH

Cholestène -3 β-ol

- Coprostérol

7 dé h d h l té l

obtenu par réduction de la double liaison (5-6) du cholestérol

2 isomères présents dans les matières fécales

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- 7 déshydrocholestérol

précurseur de la vit Ddouble liaison 7-8

3.1.2.2- Stérols végétaux

- Ergostérol

CH3 en position 24

double liaison 7-8

double liaison 22-23

précurseur de la vit D

3.1.3- Propriétés physiques des stérols 

Insolubles dans l’eau

3.1.4- Propriétés chimiques des stérols 

= stérol + acideesters

a- Formation d’ester

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= stérol + Agstérides

’-

c- Réactions colorées

est d’autant plus élevé que les doubles liaisons sontnombreuses

Cholestérol + anhydride acétique + H2SO4 Coloration verte

Réaction de Liebermann

3.1.5- Répartition des stérols 

Membranes

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lipoprotéines

cholestérol

LP

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Cholestérol + Ag Cholestérol estérifié

Chylomicrons

VLDL LDL HDL

rot nes(apoprotéines)

3.1.6.1- Acides biliaires

3.1.6- Dérivés biologiques des stérols 

Formés dans le foie à partir du cholestérol, stockés dans lavésicule biliaire

a- localisation

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CH3

CH3

CH3

O

OH

OH

Noyau saturé C24Pas de double liaison 5-6

Les OH en position α1

12

24

b- Structure Le principal = acide cholique

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OH OH

Les OH en position α 

3 7

Ac. Cholique: 3OH position 3,7,12

Desoxycholique 2OH position 3,12

Ac. Chenodesoxycholique 2OH position 3,7

Ac lithocholique 1OH position 3

Il y a plus de dérivés triOH que di OH les mono sont toxiques

Calculs biliaires

Dans la bile les acides biliaires sont liés ou conjugués au

Glycocolle ou à la taurine qui permettent leur solubilisation

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c- Rôles

 ouen un r e mpor an ans a ges on es gra sses, commeles savons forment des micelles avec les lipides alimentaires

3.1.6.2- Vitamine D

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

OH

UV

7-dehydrochlestérol

12

25

26

27

(ergostérol)

75

63

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CH3

CH3CH325

3

CH3

CH2

OHOH

OH CH3

CH3

CH3

CH2

OH

cholecalciférol = Vit D3Foie, rein

1,25 dihydroxycalciférol

1

(ergocalciférol= vit D2)

1

2

3

3.1.6.3- Hormones stéroïdes

CH3 CH3

CH3

On distingue 3 noyaux fabriqués à partir du cholestérol

Isolés des corticosurrénales, testicules, ovaires et placenta

1

2 9

11

1213

16

1718 18

19

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2

3

9

14 15

57810

CH3

CH3

CH3

Oestrane (18C)Androstane (19C)

Prégnane (21C)

18

19

20 21

3.1.6.3.1- Hormones testiculaires mâles

CH3

CH3

OH

dérivent de l’androstane (19 C)

CH3

CH3

O

17 17

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CH3

3

testostérone

H

O

17 β-OH-4 androstene-3-one

Secrétée par le testicule, en petite quantité par l’ovaire

HOH

Androstérone

3 α-OH-5α androstane-17-one

45

3.1.6.3.2- Hormones ovariennes et placentaires dites femelles2 groupes d’hormones sont secrétées par les ovaires

a- Oestrogènes

dérivent du noyau oestrane C18

CH3OH CH3 O

noyau aromatique

1717

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3 3

CH3OH

OH

OH

β-oestradiol

OH OH

Oestrone (Folliculine)

Oestriol

1,3,5 oestratriene 3,17β diol

1,3,5 oestratriene 3ol 17 one

1,3,5 oestratriene 3β,16α,17β triol

3

17

16

b- Hormones lutéales: dérivent du noyau prégnane (21C)

CH3

CH3

O

CH3

CH3

CH3

OH

CH3

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O OH

Progestérone

4-pregnene 3, 20 dione

Prégnandiol

prégnane 3α, 20 diol

3.1.6.3.3- Hormones corticosurrénaliennesdérivent du noyau pregnène (21C)

CH3

OH

O

OH

O

- glucocorticoïdes

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C 3

CH3

OH OH CH3OH

Cortisol

11β, 17α, 21-triOH-4-prégnène 3,20 dione

Corticostérone

11β, 21-diOH-4-prégnène 3,20 dione

OO

Anti-inflammatoires

Aldostérone (minéralocortico ï de)

CH3

OH

OO

OH

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O

18,11-hemiacetal de 11β, 21diOH-3,20 dioxo-4- pregnène 18 al

Aldostérone

Assure la régulation du métabolisme de l’eau et des selsminéraux dans l’organisme au niveau des tubules rénaux

3.2- CAROTENOÏDES ET DERIVÉS

3.2.1- Carotènes 

Pigments végétals isolés de la tomate, abricot, orange, carotte

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3 carotènes α, β et γ

CH3CH3

CH3

CH3

CH3

CH3CH3

CH3

CH3

CH3α-carotène

CH3

CH3

CH3CH3CH3

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CH3CH3 CH3

CH3

CH3

β-carotène

CH3CH3

CH3

CH3

CH3

CH3CH3

CH3

CH3

CH3 γ-carotène

3.2.2- Vitamine A = axérophtol ou rétinol = alcool polyéthénique

Carotènes = provitamine A

Intestin

foie

Vit A

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a- Structure Alcool primaire + cycle β ionone

CH3CH3

CH3

CH3

CH3

OH

β-ionone

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

b- Propriétés

c- rôles physiologiques

- Intervient dans la synthèse des glycoprotéines

liquide jaune oxydable à l’air

s’accumule dans le foie

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- Facteur de croissance

 - Nécessaire à la déshydrogénation des stérols

- Rôle dans la vision

Sa carence provoque

- Un arrêt de croissance- Manifestations oculaires: héméralopie

CH3CH3

OCH3

CH3

3.2.3- Vitamine K  antihémorragique

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CH3CH3O

   3.2.4- Vitamine E 

CH3

O

CH3CH3

CH3CH3

CH3

CH3

CH3

OH

H H

= tocophérol antioxydant

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