Fiche de révision : Molécules du vivant

📋 Plan du Cours

1. Atomes et radio-isotopes
2. Liaisons chimiques
3. Réactions chimiques
4. Eau et matière minérale
5. Glucides et lipides
6. Protéines et enzymes
7. Nucléotides et acides nucléiques

📖 1. Atomes et radio-isotopes

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : Particule constituée d’un noyau contenant des protons et des neutrons, entouré d’un nuage électronique.

★ À maîtriser

📌 Le numéro atomique Z correspond au nombre de protons, tandis que le nombre de masse correspond au nombre total de protons et de neutrons.

📌 Les isotopes possèdent le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons et donc un nombre de masse différent.

• Un radio-isotope possède un noyau instable qui se désintègre en libérant de l’énergie sous forme de rayonnements alpha, bêta ou gamma.

Compléments

• La masse de l’atome est concentrée à 99 % dans le noyau, dont la taille est faible par rapport à celle du nuage électronique.

• Les rayonnements ionisants peuvent produire des radicaux libres et modifier ou casser l’ADN.

• Les principales utilisations médicales sont:
  • la scintigraphie
  • la tomographie par émission de positons
  • la radiothérapie externe
  • la radiothérapie interne

💡 Astuce mémo

Instabilité du noyau → désintégration → rayonnement

📖 2. Liaisons chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Molécule : Combinaison d’au moins deux atomes associés par des liaisons chimiques.
• Liaison covalente : Partage d’électrons entre atomes qui complète leur couche de valence sans transfert d’électrons.

📝 Points essentiels

• Les trois types de liaisons chimiques sont:
  • les liaisons covalentes
  • les liaisons ioniques
  • les liaisons hydrogène

📌 Les électrons de la couche de valence déterminent la réactivité chimique d’un élément : une couche incomplète favorise les réactions, tandis qu’une couche complète rend l’élément chimiquement inerte.

📌 Dans une liaison ionique, l’atome qui perd des électrons devient un cation positif et celui qui gagne des électrons devient un anion négatif.

💡 Astuce mémo

Covalente = partage ; ionique = transfert

📖 3. Réactions chimiques

★ À maîtriser

• Les réactions chimiques comprennent:

  • la synthèse ou anabolisme
  • la dégradation ou catabolisme
  • l’échange

• L’anabolisme assemble des molécules en formant des liaisons et en consommant de l’énergie.

• Le catabolisme dégrade des molécules en rompant des liaisons et en libérant de l’énergie.

Compléments

• La formation d’une protéine par assemblage d’acides aminés est un exemple d’anabolisme.

• La dissociation du glycogène en unités de glucose est un exemple de catabolisme.

• La formation du glucose-phosphate résulte du transfert du groupement phosphate terminal de l’ATP sur le glucose.

💡 Astuce mémo

Anabolisme construit ; catabolisme dégrade

📖 4. Eau et matière minérale

★ À maîtriser

• L’eau représente 60 % du poids du corps et constitue la molécule la plus abondante de la matière vivante.

• L’eau est un solvant universel polaire qui participe à la circulation, à la thermorégulation, aux réactions chimiques, à la protection et à la lubrification.

📌 La matière sèche comprend une matière organique contenant du carbone et une matière inorganique constituée notamment de sels minéraux.

Compléments

• Les macro-éléments sont nécessaires en grandes quantités, tandis que les oligo-éléments sont nécessaires en faibles quantités.

📖 5. Glucides et lipides

📝 Points essentiels

• Les glucides sont principalement constitués de carbone, d’hydrogène et d’oxygène selon la formule générale $\left(\mathrm{CH_2O}\right)_n$.

📌 Les monosaccharides sont les unités de base des glucides, les disaccharides associent deux monosaccharides et les polysaccharides associent de nombreuses unités monosaccharidiques.

• Le saccharose associe le glucose et le fructose, le lactose associe le glucose et le galactose, et le maltose associe deux molécules de glucose.

• Les principaux polysaccharides sont:
  • cellulose : structure des cellules végétales
  • amidon : stockage du glucose chez les végétaux
  • glycogène : stockage du glucose dans les cellules animales

📌 Les acides gras saturés ne possèdent que des liaisons simples entre carbones et sont associés aux graisses solides, tandis que les acides gras insaturés possèdent une ou plusieurs doubles liaisons et sont associés aux huiles végétales.

• Les trois grandes catégories de lipides sont:
  • les triglycérides
  • les phospholipides
  • les stéroïdes

💡 Astuce mémo

Glucides : énergie rapide ; lipides : réserve et membranes

📖 6. Protéines et enzymes

🔑 Notions clés & Définitions

• Protéine : Molécule constituée d’acides aminés reliés par des liaisons peptidiques.
• Enzyme : Catalyseur biologique qui accélère une réaction chimique sans être consommé et qui est spécifique de son ou de ses substrats.

★ À maîtriser

• Vingt acides aminés entrent dans la composition des protéines, et les acides aminés essentiels doivent être apportés par l’alimentation.

• Les protéines assurent des fonctions de protection, de communication, de structure et mouvement, de transport, d’énergie et de catalyse enzymatique.

Compléments

• Les enzymes peuvent nécessiter des cofacteurs ou coenzymes, notamment des ions ou des vitamines.

📖 7. Nucléotides et acides nucléiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Nucléotide : Constitué d’une base azotée, d’un pentose et d’un ou plusieurs groupements phosphate.

★ À maîtriser

• L’ATP est constitué d’adénine, de ribose et de trois groupements phosphate reliés par des liaisons riches en énergie.

• L’ADN est un polymère de désoxyribonucléotides contenant les bases A, T, G et C, organisé en double hélice et support de l’information génétique.

📌 Dans l’ADN, les bases sont complémentaires selon les paires A-T et G-C, et les deux brins sont complémentaires et antiparallèles.

• L’ARN est un polymère de ribonucléotides contenant les bases A, U, G et C et possède généralement une structure simple brin.

• L’ARN messager code les protéines, l’ARN de transfert relie l’ARN messager aux acides aminés, l’ARN ribosomal participe à la structure du ribosome et les microARN bloquent la traduction de certains ARN messagers.

Compléments

• Les propriétés des ARN sont exploitées dans les vaccins à ARNm et dans des thérapies étudiées pour les maladies infectieuses, inflammatoires, génétiques et le cancer.

💡 Astuce mémo

ADN → transcription → ARN → traduction → protéine

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison ADN et ARN