Fiche de révision : Molécules du vivant

📋 Plan du Cours

1. Atomes et liaisons chimiques
2. Eau et éléments majeurs
3. Vitamines et oligo-éléments
4. Enzymes et catalyse biologique
5. Glucides et énergie
6. Protides et protéines
7. Lipides et transport sanguin
8. Lipides alimentaires et membranes

📖 1. Atomes et liaisons chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome : Comprend un noyau formé de protons et de neutrons, entouré d’électrons maintenus par attraction électrique.

★ À maîtriser

📌 Un isotope conserve le même nombre de protons mais varie par son nombre de neutrons, tandis qu’un ion résulte d’un gain ou d’une perte d’électrons.

📌 La liaison covalente partage des électrons entre atomes, la liaison ionique implique un transfert complet d’électrons et la liaison hydrogène est une liaison non covalente de faible intensité.

Compléments

📌 Les isomères de constitution ont la même formule brute mais des liaisons différentes, tandis que les stéréoisomères ont la même formule brute et la même connectivité mais une organisation spatiale différente.

💡 Astuce mémo

Isotope : neutrons variables ; ion : électrons variables

📖 2. Eau et éléments majeurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Eau : Un solvant, un lubrifiant, un transporteur de molécules et un participant à l’hydrolyse et à la thermorégulation.

📝 Points essentiels

• L’eau est une molécule bipolaire représentant 60 % de la masse corporelle adulte, dont 40 % correspondent au liquide intracellulaire et 20 % au liquide extracellulaire.

• Le dioxygène représente 21 % de l’air atmosphérique et permet la respiration cellulaire produisant de l’énergie sous forme d’ATP.

• Le carbone constitue le squelette des glucides, des lipides et des protides, tandis que l’azote entre dans la composition des acides aminés et des bases azotées de l’ADN et de l’ARN.

• Le sodium est le principal cation extracellulaire, tandis que le potassium est le principal cation intracellulaire.

💡 Astuce mémo

Eau → solvant, transport et thermorégulation

📖 3. Vitamines et oligo-éléments

★ À maîtriser

• L’iode participe à la synthèse des hormones thyroïdiennes T3 et T4, tandis que le fer lié à l’hémoglobine permet le transport de l’oxygène.

• La vitamine C participe à la synthèse des acides nucléiques, à la fabrication des globules rouges et au métabolisme des lipides, et sa carence provoque le scorbut.

Compléments

• Le zinc contribue au fonctionnement immunitaire, aux fonctions cognitives, à la fertilité, à la vision et au maintien d’un taux normal de testostérone.

📖 4. Enzymes et catalyse biologique

🔑 Notions clés & Définitions

• Enzyme : Une protéine possédant un site actif adapté spécifiquement à un substrat et jouant un rôle de catalyseur.

★ À maîtriser

• Lors d’une réaction enzymatique, l’enzyme se lie au substrat pour former un complexe enzyme-substrat, puis le substrat est transformé en produit.

Compléments

• La température et le pH peuvent perturber le fonctionnement des enzymes.

💡 Astuce mémo

Substrat + enzyme → produit

📖 5. Glucides et énergie

🔑 Notions clés & Définitions

• Oses simples : Des monosaccharides hydrosolubles absorbés sans digestion, possédant une fonction aldéhyde ou cétone.

📝 Points essentiels

• Un gramme de glucides fournit $4\ \mathrm{kcal}$, soit environ $17\ \mathrm{kJ}$, et les glucides représentent 45 à 55 % de l’apport énergétique quotidien.

• Le glucose est la principale source d’énergie humaine, le fructose se trouve dans les fruits et le galactose dans le lait; ces trois hexoses ont la formule $C_6H_{12}O_6$.

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

💡 Astuce mémo

Oses → diholosides → oligosaccharides → polyosides

📖 6. Protides et protéines

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide aminé : La plus petite structure protidique, contenant une fonction amine, une fonction acide carboxylique et une chaîne latérale.

★ À maîtriser

• L’être humain possède 20 acides aminés, dont 9 sont essentiels et doivent être apportés par l’alimentation.

📌 Un oligopeptide contient 2 à 10 acides aminés, un polypeptide en contient 10 à 50, et une protéine en contient plus de 50 reliés par des liaisons peptidiques.

• La structure primaire correspond à l’ordre des acides aminés, la structure secondaire aux hélices alpha et feuillets bêta, la structure tertiaire au repliement spatial et la structure quaternaire à l’association de plusieurs structures tertiaires.

Compléments

📐 Formule — Les protéines fournissent $4\ \mathrm{kcal/g}$ et représentent 10 à 15 % de l’apport énergétique quotidien.

💡 Astuce mémo

Acides aminés → peptides → protéines

📖 7. Lipides et transport sanguin

🔑 Notions clés & Définitions

• Triglycéride : Formé d’un glycérol et de trois acides gras et constituant une réserve énergétique très hydrophobe.
• Lipoprotéine : Un édifice moléculaire amphiphile transportant les lipides dans le sang, avec un cœur lipidique et une surface contenant des apolipoprotéines, des phospholipides et du cholestérol libre.

📝 Points essentiels

• Un gramme de lipides fournit $9\ \mathrm{kcal}$, soit environ $38\ \mathrm{kJ}$, et les lipides représentent 30 à 40 % de l’apport énergétique adulte.

📌 Les chylomicrons et les VLDL transportent surtout les triglycérides vers les tissus, tandis que les HDL participent à l’élimination du cholestérol.

💡 Astuce mémo

LDL distribue le cholestérol ; HDL le ramène au foie

📖 8. Lipides alimentaires et membranes

★ À maîtriser

• 🔄 L’absorption intestinale suit ces étapes:

  1. hydrolyse par la lipase pancréatique
  2. absorption des lipides
  3. synthèse des triglycérides
  4. assemblage en lipoprotéines
  5. sécrétion des chylomicrons

• Les acides gras se distinguent en:

  • acides gras saturés
  • acides gras mono-insaturés
  • acides gras polyinsaturés

• Les membranes biologiques sont constituées d’une bicouche lipidique formée de lipides amphiphiles, et les acides gras souvent insaturés des phospholipides favorisent sa fluidité.

Compléments

• Les glycolipides sont des lipides de reconnaissance, notamment les antigènes des groupes sanguins A, B et O.

💡 Astuce mémo

Hydrolyse → absorption → triglycérides → chylomicrons

📊 Tableaux de synthèse

Principaux macronutriments