
Une micelle est un agrégat sphérique auto-assemblé formé de molécules amphipathiques, celles qui possèdent une tête hydrophile (polaire) et une queue hydrophobe (non polaire). Les queues hydrophobes se rassemblent dans le noyau, à l'abri de l'eau, tandis que les têtes hydrophiles sont tournées vers l'extérieur, interagissant avec l'environnement aqueux. Cet arrangement est fondamental pour de nombreux processus biologiques, notamment la digestion et l'absorption des graisses alimentaires et des vitamines liposolubles dans l'intestin.
Les molécules amphipathiques telles que les acides gras, les savons et les phospholipides peuvent s'assembler en micelles. La force motrice est le décalage de polarité :les têtes respectueuses de l’eau recherchent le contact avec l’eau, tandis que les queues opposées à l’eau se replient vers l’intérieur. Le résultat est une structure sphérique stable qui peut migrer à travers le milieu aqueux.
Les phospholipides contiennent deux queues hydrophobes et ont donc tendance à former des membranes bicouches plutôt que des micelles, car un noyau monocouche serait surpeuplé. Les acides gras, dotés d'une seule queue, forment facilement des micelles, c'est pourquoi ils constituent l'espèce prédominante dans l'absorption des graisses intestinales.
Lors de la digestion, les triglycérides alimentaires sont décomposés en monoglycérides et acides gras libres. Ces molécules hydrophobes s'intègrent spontanément aux micelles formées dans la lumière de l'intestin grêle. Les micelles se dissocient et se reforment continuellement ; lorsqu'ils atteignent la bordure en brosse des entérocytes, les monoglycérides et les acides gras sont libérés et diffusent à travers la membrane cellulaire. La micelle transporte également les vitamines liposolubles (A, D, E, K) et le cholestérol vers l'épithélium intestinal pour y être absorbé.
La formation de micelles ne se produit que lorsque la concentration de molécules amphipathiques dépasse un seuil appelé concentration critique de micelles. En dessous de ce niveau, les molécules préfèrent résider à l’interface air-eau, avec leurs queues pointées vers le haut. Une fois la CMC dépassée, des molécules supplémentaires contribuent à la croissance des micelles, améliorant ainsi l'efficacité de la solubilisation et du transport.