amphipathique est un mot utilisé pour décrire un composé chimique contenant des parties polaires (solubles dans l’eau) et non polaires (non solubles dans l’eau) dans sa structure. Il peut également se rapporter à un composé chimique ayant à la fois des régions hydrophobes et hydrophiles. En biologie, les molécules amphipathiques sont importantes dans la formation des membranes biologiques et des micelles., Grâce à eux, la membrane plasmique, en particulier, est capable de créer une barrière sélective efficace afin que toutes les substances ne puissent pas entrer ou sortir de la cellule. Au lieu de cela, certains d’entre eux ont besoin de mécanismes de transport. Ceci est essentiel pour réguler leur concentration à l’intérieur de la cellule, et ceci, à son tour, est crucial dans le maintien de l’homéostasie.

Étymologie

le terme amphipathique vient du Grec amphis, qui signifie « à la fois” et pathétique, du Grec pátheia, qui signifie « souffrance”, « sentiment”. Synonymes: amphiphile.

Structure

Le terme amphipathique est un mot descriptif pour une substance ou un composé chimique qui possède à la fois hydrophobes et hydrophiles des parties dans sa structure., La partie hydrophobe est typiquement une grande fraction hydrocarbonée CH3 (CH2)n, avec n > 4). Cette partie est non polaire et lipophile. La partie hydrophile est un groupe fonctionnel polaire chargé ou non chargé. Le groupe chargé peut être anionique ou cationique. Le groupe anionique porte une charge négative et peut être sous forme de carboxylates (RCO2–), de sulfates (RSO4–), de sulfonates (RSO3–) et de phosphates. Le groupe cationique, à son tour, porte une charge positive. Un exemple est l’ammonium (RNH3+)., Un composé amphipathique peut avoir plusieurs composants hydrophobes, ou plusieurs composants hydrophiles, ou les deux.

Caractéristiques

comme un composé amphipathique est composé de deux constituants différents, ses parties peuvent réagir de manière opposée. Par exemple, sa partie hydrophile réagira facilement avec les molécules polaires. Ainsi, il peut être dissous en utilisant des solvants polaires, tels que l’eau. En revanche, la partie hydrophobe ne réagira pas avec les molécules polaires. Plutôt, elle les refoule., Et ainsi, contrairement à la partie hydrophile, la partie hydrophobe ne se dissociera pas en ions en présence d’eau. D’autres molécules polaires ne pourraient pas réagir avec cette portion, mais certains solvants organiques non polaires le feraient. Ainsi, une solution contenant à la fois des solvants organiques aqueux et non polaires pourra séparer un composé amphipathique en deux partitions.,

Amphiphatic biomolecules

An amphiphatic chemical compound is called an amphiphile. Many biomolecules are amphipathic, such as proteins, phospholipids, cholesterol, glycolipids, bile acids, and saponins.

Amphipathic proteins

Amphipathic proteins are comprised of polar and nonpolar sequences of amino acids., Par exemple, une protéine peut être constituée de parties hydrophiles d’acides aminés polaires (chargés) (par exemple Asp-Ser, Tyr-Glu) et de parties hydrophobes d’acides aminés non polaires (par exemple Gly-Pro, Ile-Pro-Met). Un exemple est les protéines membranaires présentes dans les membranes biologiques.(1) leur nature amphipathique leur permet de s’insérer dans la région hydrophobe et non polaire d’une membrane biologique tout en exposant leur partie hydrophile au milieu aqueux polaire. Et ces parties hydrophiles saillantes de la protéine peuvent interagir avec les molécules polaires., La plupart de ces protéines amphipathiques sont capables de ces interactions apparemment opposées en raison de leurs hélices amphipathiques. Une hélice amphipathique est une conformation d’hélice protéique caractérisée par la présence de faces opposées. La face orientée le long de l’axe de l’hélice est hydrophile alors que la face opposée est hydrophobe. Ainsi, il peut séparer les domaines hydrophobes et hydrophiles d’une protéine. En outre, il permet l’auto-association et les interactions protéine-protéine. Les hélices amphipathiques sont une caractéristique structurelle commune des protéines., Examples of proteins with this conformation are ion channel membrane proteins, lung surfactant proteins, and apolipoproteins.(2)

Phospholipids

Phospholipid is another amphipathic molecule. It is a type of lipid comprised of a glycerol bound to two fatty acids and a phosphate group., Le glycérol avec un groupe phosphate chargé négativement attaché est la tête hydrophile d’un phospholipide. Le groupe phosphate peut être en outre lié à l’hydrogène, à la choline, à la sérine, à l’éthanolamine ou à l’inositol, se diversifiant ainsi en acide phosphatidique, phosphatidylcholine, phosphatidylsérine, phosphatidyléthanolamine et phosphatidylinositol phospholipides, respectivement. Les deux longues chaînes d’acides gras sont la queue hydrophobe lipophile du phospholipide. La nature amphipathique des phospholipides a fait de ces derniers un composant essentiel des membranes biologiques., La membrane plasmique, par exemple, est en grande partie constituée de deux couches de phospholipides. En tant qu’amphipathiques, les phospholipides peuvent interagir avec diverses molécules en fonction de la polarité. Les têtes de phospholipides interagissent facilement avec l’eau et d’autres molécules polaires. Les queues de phospholipides, en revanche, ont tendance à éviter l’eau et d’autres interactions polaires. Ainsi, les phospholipides dans l’eau vont s’agréger en orientant leurs queues les unes vers les autres tout en exposant leurs têtes à l’environnement aqueux. En fait, c’est la nature amphipathique des phospholipides qui aident à former la structure bicouche de la membrane plasmique., Les queues des phospholipides s’orientent de telle sorte que leurs queues s’alignent à l’intérieur de la membrane plasmique tandis que les têtes des phospholipides font face à l’extérieur.

cholestérol

un autre amphiphile est le cholestérol. Il est composé du groupe hydroxyle hydrophile (- OH) et de la chaîne de stéroïdes et d’hydrocarbures volumineux hydrophobes. Le cholestérol se trouve dans les membranes plasmatiques animales. Sa partie hydrophile interagit avec le milieu aqueux et avec les têtes polaires des phospholipides., Sa partie hydrophobe, à son tour, est intégrée dans la membrane à côté des queues hydrophobes des phospholipides et des chaînes d’acides gras non polaires d’autres lipides.

Glycolipides

Glycolipides sont composés amphipathiques, car ils sont constitués de hydrophiles sucre de groupe(s) liée de manière covalente à un lipidique hydrophobe de la queue. Ils sont également présents dans la membrane plasmique., Le composant glucidique s’étend jusqu’à l’extérieur de la cellule tandis que le composant lipidique est incorporé dans la bicouche lipidique. Les résidus de sucre exposés à l’extérieur de la cellule permettent des interactions glucides-glucides.

acides biliaires

Les acides biliaires ont une structure stéroïdienne composée de quatre cycles et d’une chaîne latérale se terminant par un acide carboxylique et des groupes hydroxyle. Les sels d’acides biliaires peuvent s’agréger autour des gouttelettes de lipides et former des micelles. Lorsqu’ils sont agrégés, ils agissent comme un tensioactif. Ils émulsionnent les lipides. Cela empêche les gouttelettes de graisse de s’agréger en grosses particules de graisse.,

Saponines

les Saponines sont amphipathique glycosides qui sont abondants dans les plantes. La structure fondamentale est une fraction hydrophile de glycoside et un dérivé hydrophobe de triterpène ou de stéroïde.3 plantes les produisent, vraisemblablement, pour décourager trop d’herbivorie. Ils sont amers et rendent donc les plantes moins agréables au goût.,

les fonctions

La nature amphipathique de biomolécules est essentiel de leurs rôles biologiques. Les membranes biologiques et les micelles se forment à mesure que les molécules amphipathiques s’organisent. Parce qu’ils ont des composants opposés, ils sont capables de réagir distinctement avec diverses molécules.,

formation membranaire

la membrane plasmique est un exemple classique de structure biologique constituée de biomolécules dont les caractéristiques amphipathiques permettent à la membrane plasmique de devenir sélectivement perméable. En particulier, les phospholipides occupent une proportion énorme de la membrane plasmique. Ces molécules lipidiques ont des composants hydrophiles et hydrophobes qui, lorsqu’ils s’orientent, créent une bicouche lipidique. Les queues de phospholipides forment l’intérieur de la bicouche lipidique. Ensuite, leurs têtes de phospholipides sont placées à l’extérieur., Cet arrangement spatial est crucial pour les mouvements des molécules à travers la membrane plasmique. Les petites molécules non polaires peuvent facilement diffuser à leur gradient de concentration à travers la membrane alors que les molécules polaires seront interdites de le faire. La bicouche lipidique hydrophobe forme une barrière entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule. Ainsi, le transport des molécules polaires doit être modulé. Les molécules polaires, telles que l’eau et certaines protéines, et les ions ont besoin d’un transporteur dans la membrane plasmique pour se croiser. C’est la fonction des protéines membranaires., Étant donné que les protéines membranaires sont également des molécules amphipathiques, elles peuvent interagir avec la bicouche lipidique hydrophobe et s’insérer ainsi dans la membrane. En même temps, ils fournissent un mécanisme de transport par lequel les molécules polaires et chargées passent à travers. Ainsi, alors que la bicouche lipidique les empêche d’entrer ou de quitter la cellule, les protéines membranaires sont leurs véhicules d’entrée et de sortie. Ceci est important pour que la cellule s’assure que les composants cytosoliques sont maintenus à des niveaux optimaux, maintenant ainsi l’homéostasie., La perméabilité sélective de la membrane plasmique est une caractéristique fondamentale des membranes biologiques. Ainsi, les organites membranaires tels que le noyau, le réticulum endoplasmique, l’appareil de Golgi, les mitochondries, les chloroplastes et les vésicules sont capables de réguler de manière similaire le passage des molécules.
Les molécules de cholestérol sont un autre amphiphile essentiel. Ils sont présents dans la membrane plasmique des cellules animales et sont responsables de la fluidité membranaire et de l’intégrité structurelle des cellules animales. À cause d’eux, les cellules animales n’ont pas besoin d’une paroi cellulaire., Leur présence dans la membrane cellulaire animale assure l’intégrité cellulaire. Bien qu’ils maintiennent la membrane stable, ils permettent également à une cellule animale de modifier sa forme et de se déplacer. Ils sont également impliqués dans le transport intracellulaire, la perméabilité sélective, la signalisation cellulaire et la conduction nerveuse.
les glycolipides sont un autre composant de la membrane plasmique. Ils assurent la stabilité de la cellule. Ils permettent également des interactions cellule à cellule. Ils permettent la formation de tissus par adhérence cellulaire. En outre, ils facilitent la reconnaissance cellulaire, ce qui est essentiel dans les fonctions immunologiques.,

formation de micelles

une micelle est un agrégat de molécules tensioactives dans lequel les régions de tête hydrophiles font face à la solution aqueuse et les régions de queue hydrophobes sont orientées vers le centre. Ainsi, il est souvent de forme sphérique. En raison de la nature amphipathique des acides biliaires, ils sont capables de former des micelles. Les micelles contenant des acides biliaires aident à la digestion des lipides. Ils apportent les lipides près de la membrane de bordure de brosse intestinale pour accélérer l’absorption des graisses.,4

See also

• Amphiphile
• Phospholipid
• Cholesterol