Fiche de révision : Fondements des biomolécules

📋 Plan du Cours

1. Acides aminés et classification
2. Peptides et métabolisme azoté
3. Structure et fonctions protéiques
4. Enzymes et intérêt clinique
5. Glucides et énergie cellulaire
6. Lipides et fonctions biologiques

📖 1. Acides aminés et classification

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide aminé : Comprend un groupe amine NH2, un groupe carboxyle COOH, un carbone central et une chaîne latérale R variable.

★ À maîtriser

• L’organisme humain utilise 20 acides aminés protéinogènes, majoritairement sous forme L, et la glycine est le seul acide aminé non chiral.

• Les acides aminés sont classés en:

  • apolaires ou hydrophobes
  • polaires non chargés
  • chargés positivement ou basiques
  • chargés négativement ou acides

Compléments

📌 La classification des chaînes latérales selon leur polarité et leur charge contribue au repliement et aux interactions des protéines.

💡 Astuce mémo

Essentiel = alimentation ; non essentiel = synthèse corporelle

📖 2. Peptides et métabolisme azoté

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison peptidique : Liaison qui relie deux acides aminés dans une chaîne polypeptidique.

★ À maîtriser

• Un peptide est une courte chaîne d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques, tandis qu’une chaîne de plus de 50 acides aminés est considérée comme une protéine.

• Un acide aminé essentiel ne peut pas être synthétisé par l’organisme et doit provenir de l’alimentation, tandis qu’un acide aminé non essentiel peut être produit par l’organisme.

• Un acide aminé limitant est l’acide aminé essentiel présent en quantité insuffisante par rapport aux besoins et qui freine la synthèse protéique malgré la présence suffisante des autres acides aminés.

• 🔄 Les acides aminés suivent le cheminement:

  1. alimentation
  2. digestion
  3. absorption
  4. circulation
  5. anabolisme ou catabolisme

📌 Lors de la dégradation des acides aminés, le groupe azoté est transformé en urée par le foie puis éliminé par les reins, car l’ammoniac est particulièrement toxique pour le système nerveux.

📌 Un acide aminé glycogénique fournit un squelette carboné transformable en glucose, tandis qu’un acide aminé cétogène fournit un squelette carboné transformable en corps cétoniques.

Compléments

• Le glucagon est une hormone pancréatique hyperglycémiante de 29 acides aminés, tandis que l’insuline est une hormone pancréatique hypoglycémiante composée de 21 à 30 acides aminés répartis en deux chaînes reliées.

• Associer des céréales, limitées en lysine, avec des légumineuses, limitées en acides aminés soufrés, permet de compléter les apports en acides aminés essentiels.

💡 Astuce mémo

Alimentation → digestion → absorption → circulation → anabolisme ou catabolisme

📖 3. Structure et fonctions protéiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Structure primaire : Séquence des acides aminés dans leur ordre le long de la chaîne, déterminée par le code génétique lors de la traduction.

★ À maîtriser

📌 La structure tridimensionnelle d’une protéine détermine directement sa fonction biologique, et une protéine mal repliée peut perdre sa fonction par dénaturation.

• Les protéines assurent des fonctions de:
  • structure
  • transport
  • défense
  • catalyse
  • mouvement
  • régulation

Compléments

• Les facteurs de dénaturation comprennent:

  • la chaleur
  • un pH extrême
  • une concentration élevée en ions
  • certains détergents

• Les modifications post-traductionnelles sont des modifications chimiques réalisées après la traduction et peuvent activer, désactiver ou adresser une protéine à un emplacement cellulaire précis.

💡 Astuce mémo

Mauvais repliement → perte de fonction

📖 4. Enzymes et intérêt clinique

🔑 Notions clés & Définitions

• Enzyme : Protéine qui catalyse, donc accélère, une réaction chimique sans être consommée au cours de cette réaction.
• Site actif : Zone de l’enzyme où se fixe le substrat et où se déroule la réaction chimique.
• Cofacteur : Molécule non protéique nécessaire au fonctionnement de certaines enzymes.

★ À maîtriser

📌 Une variation de température ou de pH peut inactiver une enzyme et modifier son activité enzymatique.

📌 Le dosage d’activités enzymatiques aide à détecter et suivre une atteinte d’organe, car un organe lésé libère ses enzymes dans le sang ; des ALAT et ASAT élevées indiquent une souffrance hépatique.

Compléments

• Les enzymopathies sont des maladies causées par le déficit ou le dysfonctionnement d’une enzyme et certaines peuvent être dépistées chez le nouveau-né, notamment par le test de Guthrie.

💡 Astuce mémo

Lésion d’organe → enzymes libérées dans le sang → dosage clinique

📖 5. Glucides et énergie cellulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Index glycémique : Mesure de la vitesse à laquelle un aliment augmente la glycémie après son ingestion.
• ATP : Principale source d’énergie utilisable par la cellule, fournissant l’énergie nécessaire à des réactions comme la contraction musculaire.
• Glycoconjugué : Molécule associant un glucide à une protéine ou à un lipide, comme une glycoprotéine ou un glycolipide.

★ À maîtriser

📌 Un ose est un sucre simple comme le glucose ou le fructose, un diholoside contient deux oses comme le saccharose, et un polyholoside contient de nombreux oses en chaîne comme l’amidon ou le glycogène.

• Le glycogène est une forme de stockage du glucose dans le foie et les muscles, permettant de libérer rapidement du glucose en cas de besoin.

📌 La pénicilline agit contre les bactéries en bloquant la synthèse de leur paroi, mais elle n’agit pas contre les virus qui ne possèdent ni paroi ni métabolisme propre.

• Les transporteurs NAD+/NADH et FAD/FADH2 acheminent des électrons vers la chaîne respiratoire mitochondriale, où ils permettent la production d’ATP ; l’oxygène en est l’accepteur final et forme de l’eau avec les électrons et les protons.

Compléments

• Une mitochondrie possède une double membrane et une matrice interne où se déroulent certaines réactions du métabolisme.

💡 Astuce mémo

Glucose → glycogène → électrons → chaîne respiratoire → ATP

📖 6. Lipides et fonctions biologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Lipide : Molécule organique insoluble dans l’eau mais soluble dans les solvants organiques.

★ À maîtriser

• Les trois principales familles de lipides sont:

  • les acides gras
  • les phospholipides
  • le cholestérol

• Les lipides servent de réserve d’énergie, de constituants des membranes cellulaires, de précurseurs d’hormones et d’isolants thermiques.

📌 Les lipides hydrophobes sont transportés dans le sang associés à des protéines sous forme de lipoprotéines.

Compléments

📌 L’organisme peut synthétiser la plupart des lipides, mais certains acides gras essentiels doivent obligatoirement être apportés par l’alimentation.

💡 Astuce mémo

Hydrophobes dans l’eau, mais transportés par des lipoprotéines

📊 Tableaux de synthèse

Classification des glucides