Les Biomolécules Essentielles : Lipides, Glucides, Protéines et Acides Nucléiques

Lipides

Que sont les lipides et à quoi servent-ils ? Les lipides sont des molécules insolubles dans l'eau et moins denses qu'elle. Il existe deux types principaux de lipides : les triglycérides et les esters de cholestérol. Les animaux les utilisent comme réserve d'énergie à long terme, comme isolant et pour la protection des tissus. Chez les plantes, on les trouve dans les graines et les fruits.

Triglycérides

Les triglycérides sont composés de glycérol et de 3 acides gras. Les acides gras peuvent être :

• Saturés : acide butyrique, acide stéarique, acide palmitique
• Insaturés :
  • Mono-insaturés : acide oléique
  • Polyinsaturés : acide linoléique, acide linolénique, oméga-3, oméga-6

Il existe aussi les acides gras trans, formés par hydrogénation partielle d'acides gras polyinsaturés.

Cholestérol

Un ester de cholestérol est composé d'un acide gras et de cholestérol. Il en existe trois types : HDL, LDL, VLDL. Le cholestérol, souvent qualifié de "bon" ou "mauvais", est nécessaire pour former les membranes cellulaires, la vitamine D, les acides biliaires, etc. Il est impliqué dans la formation des athéromes.

Digestion et Utilisation des Lipides

La digestion des lipides implique la rupture des molécules avec l'intervention d'enzymes pour obtenir des monoglycérides, des acides gras et du cholestérol. Ils fournissent 9,3 kcal/g, soit plus de deux fois l'énergie fournie par les glucides.

Glucides

Les glucides ont plusieurs fonctions : ils sont une source d'énergie pour tous les êtres vivants, un support tissulaire chez les plantes et constituent la gaine extérieure des insectes et des crustacés. Ils sont également impliqués dans la composition de l'ARN et de l'ADN.

Types de Glucides

• Monosaccharides :
  • Pentoses : ribose, désoxyribose
  • Hexoses : glucose, fructose, galactose
• Disaccharides (union de deux monosaccharides) : saccharose, lactose, maltose
• Polysaccharides (union de plusieurs monosaccharides) : cellulose, amidon, glycogène, chitine

Digestion et Utilisation des Glucides

Les monosaccharides sont absorbés directement dans les villosités intestinales. Les autres glucides sont divisés par hydrolyse, sous l'action d'enzymes, en monosaccharides. Le glucose passe dans le sang et est oxydé dans les cellules ou transformé en glycogène sous l'action de l'insuline. Le glycogène est hydrolysé en monosaccharides par l'hormone glucagon. Les monosaccharides sont une source d'énergie pour une utilisation immédiate.

Protéines

Que sont les protéines et à quoi servent-elles ? Les protéines sont des macromolécules composées de nombreux acides aminés. Elles forment les tissus et les organes, jouent un rôle important dans le système immunitaire, catalysent les réactions (enzymes) et régulent le métabolisme (hormones).

Acides Aminés

Les acides aminés sont les composants essentiels des protéines. Seulement 20 acides aminés suffisent à former les protéines dans les organismes vivants. Chez l'homme, 8 sont dits "essentiels". Ils sont constitués d'un groupe amino, d'un groupe acide carboxylique et d'un radical.

Digestion et Utilisation des Protéines

La digestion des protéines consiste à rompre la longue chaîne en ses acides aminés constitutifs. Ils sont utilisés pour construire les tissus (anabolisme) ou comme source d'énergie (catabolisme). La valeur biologique d'une protéine dépend de la qualité de ses acides aminés (absorption et nombre d'acides aminés essentiels).

Acides Nucléiques

Que sont les acides nucléiques et quelles fonctions exercent-ils ? Les acides nucléiques sont les composants fondamentaux de tous les êtres vivants : l'ARN et l'ADN. Ils se trouvent dans le noyau des cellules, permettent la formation des protéines et sont responsables des mécanismes héréditaires. Ce sont les molécules les plus complexes qui existent et sont formées par l'union de nucléotides par des liaisons hydrogène.

Nucléotides : les Blocs de Construction

Les nucléotides se composent de trois parties :

1. Un groupe phosphate
2. Un pentose : ribose (ARN) ou désoxyribose (ADN)
3. Une base azotée :
   • ARN : adénine, cytosine, guanine ou uracile
   • ADN : adénine, cytosine, guanine et thymine

ARN

La molécule d'ARN est une spirale, beaucoup plus petite que l'ADN. Les phosphates des nucléotides sont attachés les uns aux autres. Chacune des bases est attachée au pentose. L'ARN est impliqué dans la fabrication des protéines par l'ARNm (ARN messager) et l'ARNt (ARN de transfert).

ADN

La molécule d'ADN est la plus longue et la plus complexe connue. Elle se compose d'une double hélice qui s'enroule autour d'un axe commun. Les bases de chaque chaîne sont reliées par des ponts hydrogène : doubles (A-T) et triples (C-G). L'ADN est impliqué dans la division cellulaire grâce à la réplication de la double hélice et code l'information pour la synthèse des protéines, qui sont ensuite synthétisées par l'ARN.