Fiche de révision : Chimie cellulaire fondamentale

📋 Plan du Cours

1. Chimie des organismes vivants
2. Structure et propriétés de l’atome
3. Isotopes et radioactivité
4. Éléments et molécules cellulaires

📖 1. Chimie des organismes vivants

🔑 Notions clés & Définitions

• Élément chimique : Un élément chimique est une entité définie par un même numéro atomique, qu’elle soit chargée ou non chargée.

★ À maîtriser

• Les organismes vivants obéissent aux lois de la physique et de la chimie.

• Les cellules sont composées d’environ 70 % d’eau et la vie dépend donc de réactions chimiques réalisées en solution aqueuse.

Compléments

• La chimie des organismes vivants repose en grande partie sur les composés carbonés étudiés en chimie organique.

💡 Astuce mémo

70 % d’eau → réactions chimiques en solution aqueuse

📖 2. Structure et propriétés de l’atome

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : Un atome est la plus petite particule élémentaire qui conserve les propriétés chimiques particulières d’un élément et qui comprend un noyau entouré d’un nuage d’électrons.

★ À maîtriser

📌 Le noyau atomique, chargé positivement, contient la plus grande partie de la masse de l’atome, tandis que les électrons, chargés négativement, sont beaucoup plus légers et occupent l’espace autour du noyau.

• Le numéro atomique d’un élément correspond au nombre de protons présents dans son noyau et, pour un atome neutre, au nombre d’électrons qui l’entourent.

Compléments

• Les électrons sont maintenus autour du noyau par leur attraction électrostatique et leur position exacte ne peut pas être prédite à un moment donné selon les lois de la mécanique quantique.

• Le noyau de l’hydrogène contient un proton et son numéro atomique est 1, tandis que le noyau du carbone contient six protons et son numéro atomique est 6.

💡 Astuce mémo

Noyau massif et positif, nuage électronique léger et négatif

📖 3. Isotopes et radioactivité

🔑 Notions clés & Définitions

• Isotope : Un isotope est une forme d’un même élément qui possède le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons.

★ À maîtriser

📌 Plus un isotope possède de neutrons, plus sa masse augmente, car la masse d’un neutron est pratiquement équivalente à celle d’un proton.

• Le carbone 12 et le carbone 13 sont des isotopes stables, tandis que le carbone 14 est instable et radioactif.

Compléments

• Le protium et le deutérium sont des isotopes stables de l’hydrogène, tandis que le tritium est instable et radioactif.

• Les isotopes instables sont utilisés dans:

  • la médecine
  • l’agriculture
  • les sciences radiopharmaceutiques
  • les applications industrielles
  • le suivi environnemental
  • les études biologiques

• Les isotopes de l’hydrogène possèdent tous un proton, mais peuvent avoir zéro, un ou deux neutrons.

• Les isotopes du carbone possèdent tous six protons et les isotopes les plus abondants sont le carbone 12, le carbone 13 et le carbone 14.

💡 Astuce mémo

Même nombre de protons, neutrons différents

📖 4. Éléments et molécules cellulaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule : Une molécule est un assemblage d’au moins deux éléments identiques ou différents qui se combinent entre eux.

★ À maîtriser

• L’hydrogène, l’oxygène, le carbone et l’azote représentent ensemble plus de 95 % du poids d’un organisme humain. — Alberts et al, L’essentiel de la biologie cellulaire. 3ème Edition

Compléments

• Le dioxygène O₂, le dihydrogène H₂ et le diazote N₂ sont des molécules constituées d’éléments identiques.

• L’eau H₂O, le sulfure d’hydrogène H₂S et l’acide acétique CH₃COOH sont des molécules formées d’éléments de natures différentes.

💡 Astuce mémo

CHON : carbone, hydrogène, oxygène, azote

📊 Tableaux de synthèse

Particules et propriétés atomiques