Sphingolipide400px|vignette|droite|Structure générique d'un sphingolipide. Le groupe R peut être : - un atome d'hydrogène pour un céramide, - la phosphocholine pour une sphingomyéline, - un ose pour un glycosphingolipide. Les sphingolipides sont des lipides complexes, dérivés de la molécule de sphingosine, présents entre autres dans les membranes plasmiques. Ils résultent de l’amidification d’un acide gras sur une sphingosine. Ils jouent un rôle important dans la transmission du signal, et la reconnaissance des cellules.
Céramidevignette|Structure générique d'un céramide. Un céramide est un sphingolipide résultant de la combinaison d'un acide gras avec la sphingosine via une liaison amide. On trouve de telles molécules en abondance dans les membranes cellulaires, où elles entrent notamment dans la constitution des sphingomyélines. Les céramides ne jouent pas qu'un rôle structurel dans les membranes biologiques, et peuvent également revêtir des fonctions de signalisation lipidique.
Sphingomyélineupright=1.25|vignette|Structure des sphingomyélines à choline. Une sphingomyéline est un sphingolipide constitué d'une unité céramide liée à un résidu de choline par une liaison phosphodiester. Chez l'Homme, les sphingomyélines constituent environ 85 % de tous les sphingolipides et seraient le seul phospholipide qui ne soit pas un phosphoglycéride. Ce sont les constituants fondamentaux de la gaine de myéline des nerfs et sont donc de bons isolants électriques.
Appareil de Golgivignette|300px|Schéma d'un appareil de Golgi. L'appareil de Golgi est un organite des cellules eucaryotes. Il est un lieu majeur de transfert et de tri des molécules, ainsi que de synthèse des glycoprotéines et des sphingolipides. Par sa position, entre le réticulum endoplasmique et la membrane plasmique, et sa fonction, il est l'intermédiaire entre la maturation et la sécrétion des protéines élaborées dans le réticulum, il régule le transport vésiculaire et poursuit et finalise les modifications post-traductionnelles des protéines comme les glycosylations, sulfatations, phosphorylations.
SphingosineLa sphingosine, également appelée sphingénine, est un aminodiol possédant une double liaison (éthylénique). Cet alcool gras possède dix-huit atomes de carbone, deux groupements hydroxyle –OH, un groupement amine . C'est sur sa fonction amine que viennent se fixer les acides gras via une liaison amide. Les groupements hydroxyle ont leurs propres substitutions. La sphingosine est à la base de la structure des sphingolipides.
Système endomembranaireLe système endomembranaire se compose des différentes membranes internes qui sont en suspension dans le cytoplasme d'une cellule eucaryote. Ces membranes divisent la cellule en compartiments fonctionnels et structurels appelés organites. Chez les eucaryotes, les organites du système endomembranaire comprennent : la partie externe de la membrane nucléaire, le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi, les lysosomes, les vacuoles, les vésicules et des endosomes.
Lipideredresse=1.33|vignette|Phosphatidylcholine, un phosphoglycéride constitué d'un résidu glycérol (en noir) estérifié par la phosphocholine (en rouge), l'acide palmitique (en bleu) et l'acide oléique (en vert). redresse=1.33|vignette|Représentation schématique de la « tête polaire » 1 et des « queues apolaires » 2 de molécules amphiphiles de phosphoglycérides. redresse=1.33|vignette|Les phospholipides peuvent s'auto-assembler en milieu aqueux pour former des liposomes, des micelles ou des bicouches lipidiques.
Lipid metabolismLipid metabolism is the synthesis and degradation of lipids in cells, involving the breakdown and storage of fats for energy and the synthesis of structural and functional lipids, such as those involved in the construction of cell membranes. In animals, these fats are obtained from food and are synthesized by the liver. Lipogenesis is the process of synthesizing these fats. The majority of lipids found in the human body from ingesting food are triglycerides and cholesterol.
MétabolismeLe métabolisme est l'ensemble des réactions chimiques qui se déroulent à l'intérieur de chaque cellule d'un être vivant et lui permettent notamment de se maintenir en vie, de se reproduire (se diviser), de se développer et de répondre aux stimuli de son environnement (échanges par exemple). Certaines de ces réactions chimiques se déroulent en dehors des cellules de l'organisme, comme la digestion ou le transport de substances entre cellules. Cependant, la plupart de ces réactions ont lieu dans les cellules elles-mêmes et constituent le métabolisme intermédiaire.
Inhibiteur enzymatiquethumb|upright=1.2|Complexe d'une protéase du VIH (rubans rouges, bleus et jaunes) associée à l'inhibiteur qu'est le ritonavir (petite structure en bâtons et boules près du centre). Un inhibiteur enzymatique est une substance se liant à une enzyme et qui en diminue l'activité. Un inhibiteur peut empêcher la fixation du substrat sur le site actif en se fixant à sa place, ou provoquer une déformation de l'enzyme qui rend celle-ci inactive (inhibiteur allostérique).
Enzymeredresse=1.5|vignette| Représentation d'une α-glucosidase () avec à sa droite le substrat au-dessus des produits de réaction . redresse=1.5|vignette|Diagramme d'une réaction catalysée montrant l'énergie E requise à différentes étapes suivant l'axe du temps t. Les substrats A et B en conditions normales requièrent une quantité d'énergie E1 pour atteindre l'état de transition A...B, à la suite duquel le produit de réaction AB peut se former. L'enzyme E crée un microenvironnement dans lequel A et B peuvent atteindre l'état de transition A.
Activateur enzymatiqueUn activateur enzymatique est une substance qui se lie à une enzyme et favorise son activité. C'est l'opposé d'un inhibiteur enzymatique. Ce sont des espèces chimiques souvent impliquées dans la régulation allostérique d'enzymes clés du métabolisme. Ainsi, le fructose-2,6-bisphosphate est un activateur de la phosphofructokinase-1 et accélère la glycolyse en réponse à la présence d'insuline. Autre exemple, l'acétyl-CoA est un activateur allostérique de la pyruvate carboxylase.
Fatty acid metabolismFatty acid metabolism consists of various metabolic processes involving or closely related to fatty acids, a family of molecules classified within the lipid macronutrient category. These processes can mainly be divided into (1) catabolic processes that generate energy and (2) anabolic processes where they serve as building blocks for other compounds. In catabolism, fatty acids are metabolized to produce energy, mainly in the form of adenosine triphosphate (ATP).
Cinétique enzymatiqueLa cinétique enzymatique a pour objet d'identifier et de décrire les mécanismes des réactions biochimiques, catalysées par les enzymes (réaction enzymatique), en étudiant leur vitesse c'est-à-dire leur évolution en fonction du temps. En partant des enzymes isolées et en allant vers les systèmes métaboliques organisés et intégrés, la cinétique enzymatique permet de décrire quantitativement les propriétés catalytiques des enzymes et les mécanismes mis en place pour leur régulation.
Voie des pentoses phosphatesvignette|Voie des pentoses phosphates. La voie des pentoses phosphates, ou voie de Warburg-Dickens-Horecker, est l'une des quatre voies métaboliques principales du métabolisme énergétique, avec la glycolyse, la voie d'Entner-Doudoroff de dégradation du glucose en pyruvate et la voie du méthylglyoxal. Les rôles essentiels de cette voie sont : la production de NADPH + H+, utilisé lors de la biosynthèse des acides gras, du cholestérol et pour la réduction du glutathion ; la production de ribose-5-phosphate utilisé lors de la synthèse des nucléotides ; la production d'érythrose-4-phosphate, précurseur d'acides aminés aromatiques : phénylalanine, tyrosine et tryptophane.
De novo synthesisIn chemistry, de novo synthesis () refers to the synthesis of complex molecules from simple molecules such as sugars or amino acids, as opposed to recycling after partial degradation. For example, nucleotides are not needed in the diet as they can be constructed from small precursor molecules such as formate and aspartate. Methionine, on the other hand, is needed in the diet because while it can be degraded to and then regenerated from homocysteine, it cannot be synthesized de novo.
Nicotinamide adénine dinucléotideLe nicotinamide adénine dinucléotide (NAD) est une coenzyme présente dans toutes les cellules vivantes. Il s'agit d'un dinucléotide, dans la mesure où la molécule est constituée d'un premier nucléotide, dont la base nucléique est l'adénine, uni à un second nucléotide, dont la base est le nicotinamide. Le NAD existe sous une forme oxydée, notée NAD+, et une forme réduite, notée NADH. Le NAD intervient dans le métabolisme comme transporteur d'électrons dans les réactions d'oxydoréduction, le NAD+ comme oxydant et le NADH comme réducteur.
Purine metabolismPurine metabolism refers to the metabolic pathways to synthesize and break down purines that are present in many organisms. Purines are biologically synthesized as nucleotides and in particular as ribotides, i.e. bases attached to ribose 5-phosphate. Both adenine and guanine are derived from the nucleotide inosine monophosphate (IMP), which is the first compound in the pathway to have a completely formed purine ring system. Inosine monophosphate is synthesized on a pre-existing ribose-phosphate through a complex pathway (as shown in the figure on the right).
Signalisation lipidiqueupright=1.6|vignette|Exemples de lipides de signalisation cellulaire : - LPA : acide lysophosphatidique, - S1P : sphingosine-1-phosphate, - PAF : facteur d'activation plaquettaire, - AEA : anandamide. La signalisation lipidique désigne l'ensemble des processus biochimiques de signalisation cellulaire impliquant des lipides qui se fixent sur une protéine cible, telle qu'un récepteur, une kinase ou une phosphatase, laquelle déclenche à son tour d'autres processus au sein de la cellule en fonction des messagers lipidiques.
Membrane plasmiqueLa membrane plasmique, également appelée membrane cellulaire, membrane cytoplasmique, voire plasmalemme, est une membrane biologique séparant l'intérieur d'une cellule, appelé cytoplasme, de son environnement extérieur, c'est-à-dire du milieu extracellulaire. Cette membrane joue un rôle biologique fondamental en isolant la cellule de son environnement.
