Évolution et Diversité du Vivant
(101-NYA-05)
Cours 2
(Quatrième partie)
INTRODUCTION AUX INTRODUCTION AUX
MOLÉCULES MOLÉCULES ORGANIQUES ORGANIQUES
Glucose
1. Molécules organiques et minérales
2. Les groupements fonctionnels sont des groupes d'atomes qui font partie des molécules et qui ont des propriétés réactives spécifiques
3. Les propriétés des molécules organiques dépendent de leur squelette carboné ainsi que de leurs groupements fonctionnels
4. Les molécules organiques sont souvent des macromolécules
5. Les macromolécules organiques sont généralement des polymères
6. Les polymères se construisent et se
démantèlent (condensation et hydrolyse) 7. L’ensemble des réactions cellulaires
permettant de construire et de dégrader les macromolécules biologiques constitue le
métabolisme
1- Les molécules organiques et minérales sont essentielles à la vie
MOLÉCULES ORGANIQUES MOLÉCULES MINÉRALES
Protéines, acides nucléiques (ADN
Étudiées par la chimie organique Étudiées par la chimie inorganique
Unies par liaisons covalentes Unies par liaisons ioniques
Présence de carbone Pas de
carbone (sauf le CO2 ) Le CO2 est considéré comme organique car il contient du
carbone et comme inorganique car il est très abondant dans
l'environnement.
Campbell : 58 (2eéd.) — Figure 4.4
Grosses molécules qui servent de support structural aux êtres vivants à cause du carbone
qui établit des chaînes
carbonées droites, ramifiées et cycliques.
Petites molécules qui ne peuvent servir de support
structural aux êtres vivants à cause de l'absence du
carbone.
2- Les groupements fonctionnels sont des
groupes d'atomes qui font partie des molécules et qui ont des propriétés réactives spécifiques.
Groupement hydroxyle
Éthanol
H - C - C - OH H
H H H
Campbell, p. 61
• Groupemen t acide car il libère un proton H
+dans la solution
• Rend les molécules
acides H - C - C O
O
-H
Forme ionisée Forme non
ionisée
H - C - C O OH H
H
Acide
acétique Groupement
carboxyle
• Groupemen t basique car il
accepte un proton H
+de la
solution.
• Rend les molécules basiques.
Forme non
ionisée
H
+Forme ionisée
C - C - N H
H
H
H O
HO
C - C - N
+H
H
H
H O
HO
H Glycine
Groupement
amine
• Se comporte comme un acide
Glycérophosphate Groupement
phosphate
3- Les propriétés des molécules organiques dépendent de :
Glucose
Sucre du pain, du riz, des patates…
Galactose Sucre du lait
Fructose
Sucre des fruits Le glucose, le galactose et le fructose sont trois
isomères c’est-à-dire qu’ils ont la même formule
moléculaire (C6 H12 O6) mais un arrangement distinct de leurs atomes (pas le même squelette carboné).
Ils n’ont pas les mêmes propriétés. La cellule préfère le glucose.
Leur squelette carboné (arrangement précis des atomes dans la molécule)
Leurs groupements fonctionnels
Hormone femelle : oestradiol
OHCH3 HO
Groupem ent
hydroxyl e
Les hormones mâle et femelle ont un squelette carboné semblable mais leurs groupements fonctionnels différents leur confèrent des
propriétés distinctes.
Hormone mâle : testostérone
OHCH3 CH3 O
Groupem ent
carbonyl e
Groupement CH3
C
4- Les molécules organiques sont souvent des macromolécules
Macromolécule
Molécule géante constituée de milliers
d'atomes
5- Les macromolécules organiques sont généralement des polymères
Polymère
Grosse molécule formée d’un grand nombre d’unités identiques ou
semblables : les monomères
Monomère Unité
structurale d’un polymère
Le glycogène est un polymère de glucose
• Petit et très ramifié
• Réserve de sucre chez les animaux
• Dans le foie et les muscles
Glucose Glucose
•Monomère du glycogène
•Sucre à 6 carbones
L’amidon est un polymère de glucose
• Beaucoup plus gros que le glycogène
• Réserve de sucre pour la plante
Campbell (2eéd. française) — Figure 5.6a : 69
La cellulose est un polymère de glucose
• Constituant structural de la paroi végétale
• Non digestible par les enzymes animaux
• Maintient le volume des selles et empêche la
constipation
Campbell (2eéd. française) — Figure 5.8 : 71
Fibres de cellulo se
Une molécule de cellulose Amylopectine Chaîne ramifiée Amylose
Chaîne droite
6- Les polymères se construisent et se démantèlent
Condensation
•Formation d’un lien chimique grâce au retrait d’une molécule d’eau
•Processus qui requiert de l’énergie et l’aide d’un enzyme
Les polymères se construisent souvent par des réactions de condensation
Campbell (2eéd. française) — Figure 5.2 : 66
La formation des
protéines se fait par
condensatio n d’acides aminés, des monomères, et ce, grâce
Hydrolyse
•Dissociation d’un lien chimique grâce à l’ajout d’une molécule d’eau
•Processus qui libère de l’énergie et l’aide d’un enzyme
Les polymères se démantèlent souvent par des réactions d’hydrolyse
Campbell (2eéd. française) — Figure 5.2 : 66
La digestion des aliments se fait par hydrolyse grâce aux enzymes de l’intestin.
8- L’ensemble des réactions cellulaires
permettant de construire et de dégrader les macromolécules biologiques constitue le
métabolisme
Métabolisme Métabolisme
Anabolisme Anabolisme
• Voies métaboliques qui
synthétisent des molécules complexes en réunissant des molécules simples (souvent par condensation mais pas toujours).
• La formation des liaisons chimiques consomme de l'énergie.
Catabolisme Catabolisme
• Voies métaboliques qui
décomposent des molécules complexes en molécules
simples (souvent par
hydrolyse mais pas toujours).
• Le bris des liaisons chimiques libère de l'énergie.
La synthèse des protéines et la
synthèse de l'ADN sont deux processus
La respiration cellulaire est le
processus catabolique qui dégrade le glucose
Via des enzymes
