Fiche de révision : Composants chimiques du vivant

📋 Plan du Cours

1. Atomes et éléments du vivant
2. Molécules et eau du vivant
3. Glucides et lipides
4. Protides et protéines
5. Acides nucléiques et information génétique
6. Structures de l’ADN et de l’ARN

📖 1. Atomes et éléments du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

Atome : Une unité de matière considérée comme indivisible, constituée de protons, de neutrons et d’électrons.

Numéro atomique : Le nombre de protons présents dans son noyau.

★ À maîtriser

• Un atome possède le même nombre de protons, d’électrons et de neutrons, les protons et les neutrons étant situés dans le noyau.

• Les quatre atomes qui forment 96 % de la matière sont:

  • le carbone (C)
  • l’hydrogène (H)
  • l’oxygène (O)
  • l’azote (N)

• Les atomes se combinent par des liaisons pour former des molécules stables, et leurs couches électroniques déterminent le nombre de liaisons qu’ils peuvent établir.

Compléments

Il existe 118 types d’atomes.

💡 Astuce mémo

Les atomes sont les briques élémentaires de la matière.

📖 2. Molécules et eau du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

Monomère : Une petite molécule qui peut s’assembler avec d’autres monomères pour former un oligomère ou un polymère.

★ À maîtriser

Un oligomère résulte de l’assemblage de quelques monomères, tandis qu’un polymère résulte de l’assemblage d’un grand nombre de monomères.

L’eau est le constituant le plus important du vivant et représente 60 à 65 % du corps adulte, 70 % de celui du bébé et 90 % de celui de l’embryon.

• L’eau agit comme solvant et intervient dans l’édification ainsi que dans la stabilité des grosses molécules.

Les molécules organiques possèdent au moins un atome de carbone, tandis que les molécules minérales sont dépourvues de carbone, à l’exception du CO2 et du CH4.

Compléments

La première couche électronique peut contenir au maximum 2 électrons et la deuxième couche au maximum 8 électrons.

💡 Astuce mémo

Monomère → oligomère → polymère.

📖 3. Glucides et lipides

🔑 Notions clés & Définitions

Glucide : Une molécule organique dont les monomères sont des monosaccharides, ou oses, contenant de 3 à 9 atomes de carbone.

Triglycéride : Un lipide simple stocké dans les tissus adipeux, où il emmagasine de l’énergie.

Phospholipide : Un lipide complexe constitué d’une tête hydrophile et de deux queues hydrophobes, et il constitue la composante principale des membranes cellulaires.

★ À maîtriser

• Les quatre grandes classes de molécules organiques sont:
  • les glucides
  • les lipides
  • les protides
  • les nucléotides et les acides nucléiques

Deux monosaccharides forment un disaccharide, trois forment un trisaccharide, et un grand nombre forme un polysaccharide.

• Les glucides jouent un rôle de réserve d’énergie et un rôle de matériaux de structure.

Compléments

Les pentoses contiennent 5 atomes de carbone, les hexoses en contiennent 6, et la structure des oses devient cyclique au-delà de 4 atomes de carbone.

• Les triglycérides protègent les organes vitaux et assurent une isolation thermique, notamment chez les animaux marins.

💡 Astuce mémo

Glucides : réserve et structure ; lipides : réserve, membranes et protection.

📖 4. Protides et protéines

🔑 Notions clés & Définitions

Acide aminé : Le monomère des protides, et 20 types d’acides aminés suffisent à former presque toutes les protéines d’un organisme.

Liaison peptidique : Une liaison entre deux acides aminés, et l’ensemble de ces liaisons forme une chaîne polypeptidique.

Enzyme : Un catalyseur chimique qui accélère les réactions chimiques, et beaucoup de protéines sont des enzymes.

📝 Points essentiels

Un peptide est un oligomère de 2 à 100 acides aminés, tandis qu’une protéine est un polymère de plus de 100 acides aminés.

• Les quatre niveaux de structure des protéines sont:

  • la structure primaire, séquence unique d’acides aminés
  • la structure secondaire, repliement en feuillet bêta ou en hélice alpha
  • la structure tertiaire, orientation spatiale des feuillets ou des hélices
  • la structure quaternaire, association de plusieurs chaînes polypeptidiques

Les protéines représentent 50 % de la matière sèche des cellules et sont indispensables à la structure et au fonctionnement des êtres vivants.

💡 Astuce mémo

Primaire → secondaire → tertiaire → quaternaire.

📖 5. Acides nucléiques et information génétique

🔑 Notions clés & Définitions

Nucléotide : Composé d’un groupement phosphate, d’un sucre et d’une base azotée.

Gène : Un segment d’ADN qui code pour une protéine.

★ À maîtriser

Les deux types d’acides nucléiques sont l’acide désoxyribonucléique, ou ADN, et les acides ribonucléiques, ou ARN.

• L’ADN stocke l’information génétique, car l’ordre des nucléotides dans ses séquences porte cette information.

• L’expression des gènes correspond à la lecture des gènes dans une cellule pour fabriquer une protéine.

Compléments

L’ADN est transmis des parents à leur descendance, et 99,99 % de l’information génétique est commune chez l’être humain.

💡 Astuce mémo

Séquence des nucléotides → information génétique → production des protéines.

📖 6. Structures de l’ADN et de l’ARN

★ À maîtriser

• Dans une cellule, l’ADN est conservé dans le noyau, tandis que les protéines sont fabriquées dans le cytoplasme.

• Les ARN permettent de transporter et d’interpréter l’information génétique dans le cytoplasme.

• Dans l’ADN, le sucre du nucléotide est le désoxyribose, tandis que dans l’ARN il s’agit du ribose.

La structure de l’ADN décrite par Watson et Crick en 1953 comprend deux brins de nucléotides complémentaires et antiparallèles organisés en hélice.

• Dans l’ADN, l’appariement des bases est spécifique : la cytosine s’apparie avec la guanine et l’adénine avec la thymine.

Compléments

Les nucléotides de l’ADN peuvent comporter quatre bases azotées.

Les glycoprotéines associent un glucide et une protéine, tandis que les lipoprotéines associent un lipide et une protéine.

💡 Astuce mémo

ADN dans le noyau ; ARN dans le cytoplasme.