Fiche de révision : Biomolécules et groupes fonctionnels

📋 Plan du Cours

1. Éléments constitutifs des biomolécules
2. Liaisons chimiques des biomolécules
3. Stabilité électronique et valence
4. Cas particuliers de l’azote et du phosphore
5. Groupements fonctionnels principaux

📖 1. Éléments constitutifs des biomolécules

📝 Points essentiels

• Les éléments principaux et accessoires des biomolécules sont:
  • carbone (C)
  • hydrogène (H)
  • oxygène (O)
  • azote (N)
  • soufre (S)
  • phosphore (P)

💡 Astuce mémo

CHON, puis S et P

📖 2. Liaisons chimiques des biomolécules

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison covalente : Liaison chimique forte correspondant à la mise en commun d’une paire d’électrons entre deux atomes.

★ À maîtriser

• Les liaisons covalentes sont:

  • simples
  • doubles
  • triples

• Les liaisons faibles comprennent:

  • les liaisons hydrogène
  • les liaisons ioniques
  • les liaisons de Van der Waals

Compléments

📌 Les liaisons faibles peuvent être intramoléculaires ou intermoléculaires et servent principalement à stabiliser la structure spatiale des molécules.

💡 Astuce mémo

Covalentes fortes contre liaisons faibles stabilisatrices

📖 3. Stabilité électronique et valence

★ À maîtriser

📌 La loi de l’octet indique qu’un atome atteint généralement sa stabilité en saturant sa couche électronique externe avec huit électrons, avec certaines exceptions.

• Le carbone possède quatre électrons sur sa couche périphérique, obéit à la loi de l’octet et est tétravalent, comme dans le méthane et le dioxyde de carbone (CO2).

• L’oxygène possède six électrons sur sa couche périphérique, obéit à la loi de l’octet et est divalent, comme dans le dioxygène (O2).

• L’hydrogène possède un électron sur sa couche périphérique, se stabilise avec deux électrons plutôt qu’avec huit et est monovalent, comme dans le dihydrogène (H2).

Compléments

• Le soufre possède six électrons sur sa couche périphérique et est divalent dans les biomolécules, comme dans le groupement thiol.

💡 Astuce mémo

C, O, H, S, N, P : 4, 2, 1, 2, 3, 5 valences usuelles

📖 4. Cas particuliers de l’azote et du phosphore

★ À maîtriser

• L’azote possède cinq électrons sur sa couche périphérique et est trivalent lorsqu’il obéit à la loi de l’octet, comme dans l’ammoniac (NH3).

• Le phosphore possède cinq électrons sur sa couche périphérique et se retrouve dans les biomolécules sous la forme d’un groupement phosphate, avec dix électrons sur sa couche externe et une pentavalence.

• La fixation d’un proton (H+) par le doublet d’électrons externe de l’azote conduit à l’ion ammonium (NH4+), dans lequel l’azote devient tétravalent et porte une charge positive.

Compléments

• Une molécule de phosphate possède des propriétés acido-basiques.

💡 Astuce mémo

Fixation d’un proton → ammonium chargé positivement

📖 5. Groupements fonctionnels principaux

★ À maîtriser

• Les principaux groupements fonctionnels présentés sont les fonctions alcool, amine, carboxyle ou carboxylate, carbonyle, aldéhyde, cétone, ester, amide, amide substituée, thiol, phényl et phénol.

Compléments

• Les catégories de la fonction alcool sont:

  • alcool primaire
  • alcool secondaire
  • alcool tertiaire

• La fonction thiol peut participer à la formation d’un pont disulfure.