Fiche de révision : Unicité moléculaire et biomolécules

📋 Plan du Cours

1. Matière vivante et éléments chimiques
2. Molécules organiques et biomolécules
3. Monomères et polymères orientés
4. Glucides et rôles énergétiques
5. Protides et protéines
6. Acides nucléiques et information
7. Lipides et lipoïdes
8. Diversité et rôles des biomolécules

📖 1. Matière vivante et éléments chimiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Matière : Occupe un espace et possède une masse.

• Élément chimique : La plus petite entité composant la matière et ne pouvant pas être décomposée en substances plus petites par une réaction chimique.

★ À maîtriser

• Les six éléments chimiques C, H, O, N, P et S constituent 98 % à 99 % de la matière vivante.

Compléments

• Le vivant utilise environ une trentaine des 92 éléments chimiques naturels de l’univers.

• L’eau est une molécule minérale présente en très grande quantité chez les êtres vivants.

💡 Astuce mémo

CHONPS

📖 2. Molécules organiques et biomolécules

🔑 Notions clés & Définitions

• Biomolécule : Molécule organique synthétisée par un être vivant.

★ À maîtriser

📌 Une molécule organique contient au moins un atome de carbone associé à au moins un atome d’hydrogène, tandis qu’une molécule minérale n’est généralement pas constituée de cette association.

• Les quatre grandes familles de biomolécules sont:
  • les acides nucléiques
  • les protides
  • les glucides
  • les lipides

Compléments

• La plus petite molécule organique est le méthane CH4, constitué d’un carbone et de quatre hydrogènes.

💡 Astuce mémo

Organique = carbone + hydrogène ; minérale = généralement sans leur association

📖 3. Monomères et polymères orientés

★ À maîtriser

📌 Un monomère est une petite brique élémentaire, tandis qu’un polymère est formé par l’association covalente de plusieurs monomères.

• Les polymères de protéines et d’acides nucléiques sont orientés parce que leurs monomères sont asymétriques.

📌 Les protéines possèdent une extrémité N-terminale et une extrémité C-terminale, tandis que les acides nucléiques possèdent une extrémité 5′ phosphate et une extrémité 3′OH.

Compléments

• Lorsque la molécule devient assez grande, elle est appelée macromolécule.

💡 Astuce mémo

Protéines : N-terminale → C-terminale ; acides nucléiques : 5′ → 3′

📖 4. Glucides et rôles énergétiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Glucide : Molécule organique comprenant un groupe carbonyle, aldéhyde ou cétone, et au minimum deux groupements hydroxyles –OH.
• Ose : Un ose, ou monosaccharide, est le monomère des glucides et possède généralement une forme cyclisée ainsi que la formule générale $(CH_2O)_n$.

★ À maîtriser

• Le glucose, le galactose et le fructose sont des hexoses à six carbones, tandis que le ribose est un pentose à cinq carbones.

• Deux oses s’associent par condensation avec libération d’une molécule d’eau et formation d’une liaison osidique.

• L’amidon chez les végétaux et le glycogène chez les animaux sont des polymères ramifiés servant au stockage de l’énergie.

Compléments

• Les polysaccharides sont de gros polymères d’oses comprenant environ 1000 à 20 000 oses.

💡 Astuce mémo

Assemblage d’oses → polysaccharides → réserve, énergie ou structure

📖 5. Protides et protéines

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide aminé : Acide-α-aminé portant sur un même carbone central une fonction amine, une fonction acide carboxylique et un groupement radical R.

📝 Points essentiels

• Vingt acides aminés protéinogènes sont utilisés pour la synthèse des protéines chez le vivant.

📌 Un peptide est un polymère comprenant au maximum 50 acides aminés, tandis qu’une protéine en comprend plus de 50.

• Les acides aminés s’unissent par condensation avec libération d’eau et formation d’une liaison peptidique entre une fonction acide et une fonction amine.

• Le sens de lecture d’une séquence protéique va de l’extrémité N-terminale vers l’extrémité C-terminale.

💡 Astuce mémo

Acide aminé → peptide → protéine

📖 6. Acides nucléiques et information

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide nucléique : Polymère de nucléotides.

★ À maîtriser

📌 Un nucléoside associe une base azotée et un ose, tandis qu’un nucléotide ajoute un, deux ou trois phosphates à cet ensemble.

• Les nucléotides s’enchaînent par une liaison phosphodiester entre le 3′OH d’un nucléotide et l’extrémité 5′ du phosphate, avec libération de deux phosphates.

📌 L’ARN est formé de ribonucléotides et se présente sous forme simple brin, tandis que l’ADN est formé de désoxyribonucléotides et se présente en double hélice bicaténaire.

• L’ADN porte l’information génétique, tandis que les ARN de transfert, ribosomiaux et messagers assurent différentes fonctions cellulaires.

Compléments

• L’ATP signifie adénosine triphosphate et constitue un intermédiaire énergétique.

💡 Astuce mémo

Base + ose → nucléoside ; + phosphate(s) → nucléotide ; 5′ → 3′

📖 7. Lipides et lipoïdes

🔑 Notions clés & Définitions

• Lipide : Molécule biologique insoluble dans l’eau, donc liposoluble, mais pas totalement hydrophobe et souvent amphiphile.

★ À maîtriser

📌 Les lipides hydrolysables libèrent des acides gras, tandis que les lipides non hydrolysables sont des lipoïdes.

• Un triglycéride résulte de l’association de trois acides gras avec un glycérol par condensation et constitue une réserve énergétique.

Compléments

📌 Un acide gras est saturé s’il ne possède pas d’insaturation, et insaturé s’il possède au moins une double liaison dans sa chaîne carbonée.

• Le cholestérol est le principal stérol animal, l’ergostérol est un stérol de champignon et le stigmastérol est un stérol végétal.

💡 Astuce mémo

Hydrolysables : acides gras ; non hydrolysables : lipoïdes

📖 8. Diversité et rôles des biomolécules

★ À maîtriser

• Les rôles principaux des quatre familles sont:

  • les glucides : énergétiques, de réserve et structuraux
  • les protides : fonctionnels, énergétiques et structuraux
  • les acides nucléiques : informationnels et énergétiques
  • les lipides : structuraux, énergétiques et fonctionnels

• Les glucides fournissent du glucose énergétique, les protéines participent notamment aux enzymes, hormones, transports et structures, l’ADN porte l’information génétique et les lipides composent les membranes biologiques.

• Une membrane plasmique contient:
  • des lipides
  • des protéines
  • des polysaccharides
  • des stérols ou dérivés

Compléments

• Les molécules organiques élémentaires représentent environ 400 molécules différentes et 2 % de la masse d’une bactérie, tandis que les macromolécules représentent environ 3000 molécules et 25 % de cette masse.

📊 Tableaux de synthèse

Familles de biomolécules

Rôles principaux