Fiche de révision : Organisation et chimie de la matière

📋 Plan du Cours

1. Carbone et niveaux d’organisation
2. Éléments et composition chimique
3. Niveaux cellulaire et tissulaire
4. Organes, systèmes et organisme
5. Glucides et transformations
6. Lipides et leurs fonctions
7. Protéines et acides aminés

📖 1. Carbone et niveaux d’organisation

★ À maîtriser

• L’essentiel des molécules constitutives d’une cellule sont des molécules carbonées.

• Un atome de carbone peut former quatre liaisons covalentes avec d’autres atomes.

Compléments

• L’eau constitue 70 % du poids des cellules.

• Les molécules carbonées décrites sont construites autour de squelettes en chaînes ou en cycles comptant de 2 à 20 atomes de carbone.

📖 2. Éléments et composition chimique

★ À maîtriser

• Dans le corps humain, O, C, H et N représentent 96 % de la composition indiquée, les minéraux 3,9 % et les oligoéléments 0,1 %.

• Les treize principaux éléments de l’organisme sont O (65,0 %), C (18,5 %), H (9,5 %), N (3,2 %), Ca (1,5 %), P (1,0 %), K (0,4 %), S (0,3 %), Na (0,2 %), Cl (0,2 %), Mg (0,1 %), I (environ 0,00004 %) et Fe (environ 0,006 %).

Compléments

• 118 éléments chimiques sont identifiés, dont 92 sont présents sur la planète et 26 sont normalement présents dans le corps humain.

• Les symboles des éléments chimiques sont formés de la première ou des deux premières lettres de leur nom.

• Les treize oligoéléments cités sont Al (aluminium), B (bore), Cr (chrome), Co (cobalt), Cu (cuivre), F (fluor), Mn (manganèse), Mo (molybdène), Se (sélénium), Si (silicium), Sn (étain), V (vanadium) et Zn (zinc).

📖 3. Niveaux cellulaire et tissulaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Niveau cellulaire : Des combinaisons de molécules formant les unités structurales et fonctionnelles de base, les plus petites unités vivantes du corps humain.
• Tissu : Un groupe de cellules qui exécutent une fonction particulière.

★ À maîtriser

• Les niveaux structuraux présentés sont :

  • le niveau chimique
  • le niveau cellulaire
  • le niveau tissulaire
  • le niveau organique
  • le niveau systémique
  • l’organisme entier

• Le cours distingue quatre types de tissus :

  • épithélial
  • conjonctif
  • musculaire
  • nerveux

Compléments

• Le tissu épithélial est non vascularisé, recouvre et protège la surface externe du corps et ses cavités naturelles, et forme la partie sécrétoire des glandes au contact du tissu conjonctif.

• Dans le tissu épithélial, les desmosomes maintiennent le contact entre les cellules, les jonctions serrées assurent l’étanchéité et protègent les tissus sous-jacents des invasions microbiennes, et les jonctions à trous permettent le passage de petites molécules.

• Le tissu conjonctif relie et soutient d’autres tissus, et sa consistance va du semi-liquide dans les formes lâches au ferme dans les cartilages et les os.

• La matrice extracellulaire des tissus conjonctifs comprend du collagène, de l’élastine et des protéoglycanes avides d’eau qui forment des gels déterminant l’élasticité et la viscosité des conjonctifs et des cartilages.

• Le tissu nerveux comprend des neurones qui produisent et transmettent des signaux ainsi que des cellules gliales qui entourent et soutiennent les neurones.

📖 4. Organes, systèmes et organisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Organe : Associe au moins deux tissus, possède un rôle précis et une forme reconnaissable.
• Système : Associe des organes pour accomplir une fonction commune.
• Organisme entier : Aux parties du corps humain qui interagissent les unes avec les autres.

★ À maîtriser

• À chaque niveau d’organisation émergent de nouvelles propriétés que ne possèdent pas séparément les éléments qui le composent ; les propriétés de l’eau diffèrent de celles de l’oxygène et de l’hydrogène.

Compléments

• Les organes comprennent notamment une enveloppe extérieure appelée séreuse, composée de tissu épithélial et conjonctif, ainsi que du tissu musculaire et du tissu épithélial.

• Le système digestif dégrade et absorbe les aliments et met en jeu :

  • la bouche
  • les glandes salivaires
  • le pharynx
  • l’œsophage
  • l’estomac
  • l’intestin
  • le rectum
  • le foie
  • la vésicule biliaire et le pancréas

• Un même organe peut participer à plusieurs systèmes ; le pancréas intervient dans les systèmes digestif et endocrinien.

• Les systèmes ou appareils cités sont :

  • cutané
  • digestif
  • respiratoire
  • urinaire
  • reproducteur
  • cardio-vasculaire
  • endocrinien
  • musculaire et osseux

📖 5. Glucides et transformations

★ À maîtriser

• Les glucides fournissent une source d’énergie rapidement utilisable pour produire de l’ATP et constituent une réserve d’énergie sous forme de glycogène dans le foie et les muscles.

• Les trois groupes principaux de glucides sont :

  • les monosaccharides, ou oses
  • les disaccharides
  • les polysaccharides

• La déshydratation associe le glucose et le fructose pour former du sucrose et de l’eau, tandis que l’hydrolyse dégrade les polysaccharides en monosaccharides.

Compléments

• Les glucides regroupent notamment les sucres, les amidons, le glycogène et la cellulose, et représentent 2 à 3 % de la masse corporelle totale.

• Les glucides sont constitués de carbone, d’hydrogène et d’oxygène, avec deux atomes d’hydrogène pour un atome d’oxygène et une proportion décrite comme un atome de carbone par H₂O.

• Les exemples de sucres simples cités sont :

  • le glucose
  • le fructose
  • le galactose
  • le désoxyribose
  • le ribose
  • le sucrose et le lactose

• Un monosaccharide contient de 3 à 7 atomes de carbone, tandis qu’un disaccharide associe deux monosaccharides.

• Les catégories de monosaccharides citées se distinguent ainsi :

  • les trioses (3 carbones) : dihydroxyacétone et glycéraldéhyde
  • les pentoses (5 carbones) : ribose, associé à l’ADN et à l’ARN
  • les hexoses (6 carbones) : glucose, fructose et galactose, molécules alimentaires

• Les polysaccharides contiennent des dizaines ou des centaines de monosaccharides, sont insolubles dans l’eau et n’ont pas de goût sucré.

• Le principal polysaccharide du corps humain est le glycogène.

💡 Astuce mémo

Déshydratation assemble les oses en retirant l’eau ; hydrolyse les sépare en ajoutant l’eau.

📖 6. Lipides et leurs fonctions

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide gras : Possède un groupement acide terminal (-COOH) et une longue chaîne constituée uniquement de carbone et d’hydrogène, insoluble dans l’eau, tandis que son extrémité acide est soluble.

★ À maîtriser

• Les lipides sont hydrophobes et forment dans le plasma des complexes avec des protéines hydrophiles appelés lipoprotéines.

• Les types de lipides cités sont : les triglycérides, les phospholipides, les stéroïdes, les eicosanoïdes, d’autres lipides, notamment les acides gras, les carotènes, les vitamines E et K et les lipoprotéines

• Les triglycérides sont les lipides les plus abondants de l’organisme et fournissent, à masse égale, plus du double de l’énergie fournie par les glucides ou les protéines.

• Un phospholipide comprend un glycérol et deux chaînes d’acides gras, avec une tête polaire hydrophile et des queues non polaires hydrophobes ; c’est une molécule amphiphile.

Compléments

• Les lipides représentent 18 à 25 % de la masse corporelle totale chez les adultes minces et contiennent du carbone, de l’oxygène et de l’hydrogène.

• Les triglycérides sont formés d’une molécule de glycérol et de trois molécules d’acides gras.

• Les glucides, les protéines et les lipides en excès sont stockés dans les tissus adipeux sous forme de triglycérides, dont la capacité de stockage est décrite comme quasiment illimitée.

• Les stéroïdes possèdent un squelette formé de quatre cycles de carbone ; le cholestérol entre dans la composition des membranes cellulaires et sert à fabriquer certaines hormones, notamment les stéroïdes, la testostérone et les œstrogènes.

💡 Astuce mémo

Imaginez un phospholipide avec une tête attirée par l’eau et deux queues qui la fuient.

📖 7. Protéines et acides aminés

★ À maîtriser

• Les protéines sont composées de carbone, d’hydrogène, d’oxygène et d’azote, et leurs unités constitutives sont les acides aminés, au nombre de 20 chez les êtres vivants.

• Les types de protéines cités sont :

  • structurales
  • régulatrices
  • contractiles
  • immunologiques
  • de transport
  • catalyseurs

Compléments

• Les protéines possèdent un groupe acide (-COOH) et un groupe amine (-NH₂) portés par un atome de carbone d’une molécule.