Fiche de révision : Constituants chimiques du vivant

📋 Plan du Cours

1. Atomes et valence
2. Molécules et ions
3. Fonctions chimiques organiques
4. Glucides et régulation énergétique
5. Lipides et stockage
6. Protides et protéines
7. Enzymes et acides nucléiques

📖 1. Atomes et valence

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : La plus petite partie de la matière, en particulier de la matière organique.

★ À maîtriser

• Un atome est constitué d’un noyau contenant des protons positifs et des neutrons, autour duquel gravitent des électrons.

📌 Un atome est électriquement neutre car il possède autant de protons que d’électrons.

• La valence correspond au nombre maximal de voisins qu’un atome peut avoir, avec 4 pour le carbone, 3 pour l’azote, 2 pour l’oxygène et 1 pour l’hydrogène.

Compléments

• L’eau H2O est constituée de deux hydrogènes liés à un oxygène par des liaisons covalentes.

💡 Astuce mémo

Noyau chargé positivement, électrons chargés négativement, mais atome globalement neutre

📖 2. Molécules et ions

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule : Un assemblage de plusieurs atomes.
• Ion monoatomique : Constitué à partir d’un seul atome.
• Ion polyatomique : Constitué à partir de plusieurs atomes.

★ À maîtriser

📌 Un ion est toujours chargé, soit négativement comme un anion, soit positivement comme un cation.

Compléments

• Les principaux minéraux sont:
  • Ca2+
  • Mg2+
  • Na+
  • K+
  • Cl-
  • PO43-

💡 Astuce mémo

Molécule neutre, ion chargé : anion négatif, cation positif

📖 3. Fonctions chimiques organiques

★ À maîtriser

• Une molécule qui contient un groupe –OH appartient à la famille des alcools, et une molécule qui contient plusieurs groupes –OH appartient aussi à la famille des polyols.

• Une molécule qui contient un groupe –C=O appartient à la famille des acides carboxyliques.

• Une molécule qui contient le groupe –N–H ou NH2 appartient à la famille des amines.

Compléments

• L’éthanol est un exemple de molécule appartenant à la famille des alcools, tandis que l’acide éthanoïque est un exemple d’acide carboxylique.

💡 Astuce mémo

OH–alcool, C=O–acide, NH–amine

📖 4. Glucides et régulation énergétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Glucides : Les glucides sont des polyols qui existent sous deux formes, cyclique et linéaire.

★ À maîtriser

• Les principaux rôles des glucides sont le rôle énergétique, avec les sucres lents et rapides, et le rôle structurel au niveau des cellules.

• Après l’ingestion, l’amidon est dégradé en glucose par l’amylase, produite par les glandes salivaires, puis le glucose traverse la paroi intestinale et passe dans le sang.

• L’insuline permet de stocker le glucose dans le foie sous forme de glycogène, tandis qu’en cas d’hypoglycémie le glycogène est déstocké et dégradé en glucose.

Compléments

• Les principaux exemples de glucides sont:

  • fructose
  • lactose
  • saccharose
  • glucose

• Le stockage des glucides régule la glycémie et évite l’hypoglycémie, qui correspond à un taux de sucre trop bas, ou l’hyperglycémie, qui correspond à un taux trop élevé.

• Le cerveau est l’organe qui consomme le plus de sucre et l’homéothermie est le processus qui en consomme le plus chez l’être humain.

💡 Astuce mémo

Amidon → glucose → sang → glycogène

📖 5. Lipides et stockage

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide gras : Une molécule constituée d’une chaîne linéaire de carbone terminée par un groupement COOH, qui est un acide carboxylique.
• Tissu adipeux : Un ensemble de cellules qui ont la même fonction et qui stockent les triglycérides.

★ À maîtriser

📌 Un acide gras est dit insaturé s’il comporte au moins une double liaison dans sa chaîne carbonée, et les acides gras insaturés sont présentés comme meilleurs pour la santé.

• Les lipides ont quatre rôles principaux:

  • rôle énergétique
  • rôle structurel dans les membranes cellulaires
  • rôle fonctionnel dans la synthèse des hormones
  • rôle protecteur autour des reins et du cœur

• Le glycérol se combine à des molécules d’acides gras pour produire des triglycérides, qui sont stockés dans le tissu adipeux.

Compléments

• Les lipides proviennent de sources animales, associées aux graisses saturées, ou de sources végétales, associées aux graisses insaturées.

💡 Astuce mémo

Acide gras saturé sans double liaison, insaturé avec double liaison

📖 6. Protides et protéines

🔑 Notions clés & Définitions

• Protides : Des molécules qui contiennent un groupement NH2, correspondant à une amine, et un groupement COOH, correspondant à un acide carboxylique.
• Acides aminés : Les briques élémentaires qui, mises bout à bout, constituent les protides.

📝 Points essentiels

• Les protides jouent un rôle structural dans les cellules et un rôle fonctionnel, notamment comme enzymes.

• La dénomination dépend du nombre d’acides aminés:

  • oligopeptide : moins de 10 acides aminés
  • polypeptide : de 10 à 80 acides aminés
  • protéine : plus de 80 acides aminés

💡 Astuce mémo

Acides aminés → oligopeptide → polypeptide → protéine

📖 7. Enzymes et acides nucléiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Enzyme : Une protéine de plus de 80 acides aminés qui accélère les réactions chimiques et constitue ainsi un catalyseur biochimique.

★ À maîtriser

📌 Les enzymes interviennent dans les réactions de catabolisme, qui correspondent à une dégradation, et d’anabolisme, qui correspondent à une synthèse.

• Les nucléotides sont les briques élémentaires des acides nucléiques, parmi lesquels figurent l’ADN et l’ARN.

Compléments

• Les enzymes possèdent quatre structures, dont la structure primaire, qui est l’enchaînement des acides aminés, et la structure secondaire, qui est le repliement de cette chaîne dans l’espace.

💡 Astuce mémo

Catabolisme : dégradation ; anabolisme : synthèse

📊 Tableaux de synthèse

Principales familles organiques