Les phospholipides appartiennent à la famille des lipides des polymères biologiques. Un phospholipide est composé de deux acides gras, d’une unité de glycérol, d’un groupe phosphate et d’une molécule polaire. La région de la tête polaire dans le groupe phosphate de la molécule est hydrophile (attirée par l’eau), tandis que la queue de l’acide gras est hydrophobe (repoussée par l’eau). Lorsqu’ils sont placés dans l’eau, les phospholipides s’orientent en une bicouche dans laquelle la région de la queue non polaire fait face à la zone interne de la bicouche. Les phospholipides sont un composant majeur des membranes cellulaires, qui renferment le cytoplasme et d’autres contenus de la cellule. Les phospholipides forment une bicouche lipidique dans laquelle leurs zones de tête hydrophiles s’arrangent spontanément pour faire face au cytosol aqueux et au liquide extracellulaire, tandis que leurs zones de queue hydrophobes sont tournées vers l’extérieur du cytosol et du liquide extracellulaire. La bicouche lipidique est semi-perméable, ce qui permet à certaines molécules seulement de se diffuser à travers la membrane pour entrer ou sortir de la cellule. Les grosses molécules organiques telles que les acides nucléiques, les glucides et les protéines ne peuvent pas diffuser à travers la bicouche lipidique. Les grandes molécules peuvent entrer dans une cellule de manière sélective par le biais de protéines transmembranaires qui traversent la bicouche lipidique.
Types de phospholipides
Tous les phospholipides ne sont pas identiques car ils diffèrent par leur taille, leur forme et leur composition chimique. Les différentes classes de phospholipides sont déterminées par le type de molécule qui est liée au groupe phosphate. Les types de phospholipides qui participent à la formation de la membrane cellulaire comprennent : la phosphatidylcholine, la phosphatidyléthanolamine, la phosphatidylsérine et le phosphatidylinositol.
Phosphatidylcholine (PC) est le phospholipide le plus abondant dans les membranes cellulaires. La choline est liée à la région de la tête du phosphate de la molécule. La choline présente dans l’organisme est principalement dérivée des phosholipides PC. La choline est un précurseur du neurotransmetteur acétylcholine, qui transmet les impulsions nerveuses dans le système nerveux. Le PC est important sur le plan structurel pour les membranes car il aide à maintenir leur forme. Il est également nécessaire au bon fonctionnement du foie et à l’absorption des lipides. Les phospholipides du PC sont des composants de la bile, ils aident à la digestion des graisses et à l’acheminement du cholestérol et d’autres lipides vers les organes du corps.
Phosphatidyléthanolamine (PE) a la molécule éthanolamine attachée à la région de tête de ce phospholipide. C’est le deuxième phospholipide le plus abondant de la membrane cellulaire. La petite taille du groupe de tête de cette molécule facilite le positionnement des protéines à l’intérieur de la membrane. Elle rend également possible la fusion de la membrane et les processus de bourgeonnement. En outre, le PE est un constituant important des membranes mitochondriales.
Phosphatidylsérine (PS) a l’acide aminé sérine lié à la région de tête du phosphate de la molécule. Il est généralement confiné à la partie interne de la membrane cellulaire qui fait face au cytoplasme. Les phospholipides PS jouent un rôle important dans la signalisation cellulaire car leur présence sur la surface de la membrane externe des cellules mourantes signale aux macrophages de les digérer. Les phospholipides PS présents dans les cellules sanguines des plaquettes contribuent au processus de coagulation du sang.
Phosphatidylinositol se trouve moins souvent dans les membranes cellulaires que le PC, le PE ou le PS. L’inositol est lié au groupe phosphate de ce phospholipide. Le phosphatidylinositol est présent dans de nombreux types de cellules et de tissus, mais il est particulièrement abondant dans le cerveau. Ces phospholipides sont importants pour la formation d’autres molécules qui participent à la signalisation cellulaire et aident à fixer les protéines et les glucides à la membrane cellulaire externe.