Fiche de révision : Physiologie des biomolécules et de l’ATP

📋 Plan du Cours

1. Organisation fonctionnelle de l’organisme
2. Niveau chimique et biomolécules
3. Glucides et approvisionnement énergétique
4. Lipides et structure membranaire
5. Protides et structure des protéines
6. Acides nucléiques et information génétique
7. ATP et fourniture d’énergie

📖 1. Organisation fonctionnelle de l’organisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Physiologie : Étude de l’organisme qui se met en mouvement

★ À maîtriser

• La course modifie le fonctionnement des systèmes de l’organisme, notamment celui du système cardiorespiratoire et d’organes comme le cœur et les vaisseaux sanguins.

Compléments

📌 Les cellules activent des signaux intracellulaires différents selon l’activité chimique et le type d’effort, comme un sprint ou un marathon.

💡 Astuce mémo

Activité → signaux cellulaires → adaptation des tissus et des organes

📖 2. Niveau chimique et biomolécules

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule : Ensemble d’atomes liés les uns aux autres par des liaisons spécifiques

📝 Points essentiels

📌 Une molécule organique contient du carbone, tandis qu’une molécule inorganique n’en contient pas.

• Les quatre grands groupes de biomolécules sont:
  • les glucides
  • les lipides
  • les protides
  • les acides nucléiques

📖 3. Glucides et approvisionnement énergétique

★ À maîtriser

• Les glucides représentent environ 1 % de la masse totale de l’organisme, mais ils sont indispensables aux réactions nécessaires à l’approvisionnement énergétique cellulaire et à la contraction musculaire.

• Les pentoses comprennent le ribose et le désoxyribose, tandis que les hexoses comprennent le glucose, le galactose et le fructose.

• Le glucose, principal glucide du sang, a pour formule $C_6H_{12}O_6$, et sa concentration sanguine est appelée glycémie.

• Le glycogène est un polymère de glucose présent dans les cellules animales, tandis que l’amidon est un polymère de glucose présent dans les cellules végétales.

Compléments

• Les monosaccharides, ou oses, ont pour formule générale $\left(CH_2O\right)_n$.

💡 Astuce mémo

Glycogène animal, amidon végétal : deux réserves de glucose

📖 4. Lipides et structure membranaire

★ À maîtriser

• Les lipides représentent environ 15 % de la masse corporelle totale.

📌 Un acide gras saturé ne possède que des liaisons simples entre ses carbones, tandis qu’un acide gras insaturé possède une ou plusieurs liaisons doubles entre ses carbones.

• Un triglycéride est formé d’un glycérol et de trois acides gras et constitue la majeure partie des lipides de l’organisme.

• Un phospholipide est formé d’un glycérol, de deux acides gras et d’un groupe phosphate, avec une tête hydrophile et des acides gras hydrophobes.

Compléments

• Le cholestérol permet notamment de fabriquer:
  • la cortisone
  • les œstrogènes
  • la testostérone

💡 Astuce mémo

Une phospholipide porte une tête hydrophile et deux queues hydrophobes

📖 5. Protides et structure des protéines

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide aminé : Possède un groupement acide carboxyle COOH, un groupement amine NH2 et une chaîne latérale notée R

📝 Points essentiels

• Les protides représentent plus de 17 % de la masse corporelle totale et sont constitués d’acides aminés liés par des liaisons peptidiques.

• Une liaison peptidique se forme entre le radical carboxyle d’un acide aminé et le radical aminé d’un autre acide aminé.

📌 Un polypeptide est une longue chaîne d’acides aminés liés par des liaisons peptidiques, tandis qu’une protéine est une macromolécule biologique formée d’une ou plusieurs chaînes polypeptidiques.

• Les quatre niveaux d’organisation des protéines sont:
  • la structure primaire
  • la structure secondaire
  • la structure tertiaire
  • la structure quaternaire

💡 Astuce mémo

Primaire → secondaire → tertiaire → quaternaire

📖 6. Acides nucléiques et information génétique

★ À maîtriser

• Les acides nucléiques représentent environ 2 % de la masse corporelle totale et assurent le stockage, l’expression et la transmission de l’information génétique.

📌 L’ADN stocke l’information génétique dans le noyau et constitue un élément majeur des chromosomes, tandis que l’ARN participe à l’expression de cette information dans le cytosol.

• L’ADN intervient dans la réplication, qui permet d’obtenir une cellule fille identique à la cellule mère, et dans la transcription, qui produit de l’ARN messager nécessaire à la synthèse des protéines.

Compléments

• L’ADN est formé de deux chaînes de nucléotides en double hélice, dont les nucléotides contiennent un désoxyribose, une base A, G, T ou C et un groupement phosphate.

• L’ARN est formé d’une seule chaîne de nucléotides contenant un ribose, une base A, C, G ou U et un groupement phosphate.

💡 Astuce mémo

ADN : stockage dans le noyau ; ARN : expression hors du noyau

📖 7. ATP et fourniture d’énergie

🔑 Notions clés & Définitions

• ATP : Nucléotide capable de transmettre l’énergie nécessaire aux activités cellulaires, notamment à la contraction musculaire

★ À maîtriser

• L’ATP est constitué d’une adénine, d’un ribose et de trois groupements phosphate, les deux groupements supplémentaires étant associés par des liaisons phosphoanhydride.

• L’hydrolyse de l’ATP rompt les liaisons phosphoanhydride et produit de l’ADP, du phosphate inorganique et de l’énergie immédiatement utilisable par la cellule.

📐 Formule — L’hydrolyse de l’ATP suit la réaction $ATP + H_2O \rightarrow ADP + P_i + énergie$.

Compléments

• La resynthèse de l’ATP est nécessaire pour poursuivre l’effort.

💡 Astuce mémo

Hydrolyse de l’ATP → ADP + Pi → énergie immédiatement utilisable

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison ADN et ARN

Niveaux de structure des protéines