chimie de la matiere vivante

PETITES MOLECULES
ACIDES GRAS
GLUCIDES
ACIDES AMINES
NUCLEOTIDES
Chaque être vivant contient des milliers de molécules
différentes.
On peut regrouper la plupart de ces molécules en 4 grandes
familles:
• Glucides (sucres ou hydrates de carbone)
• Lipides (acides gras, huiles et stéroïdes)
• Protéines
• Acides nucléiques
Les petites molécules en sont les composants
Petites molécules
Définition
composés organiques obtenus par liaisons d’atomes
essentiellement H, N, O … P, S à C
de poids moléculaire 100  1000 (soit  30 C)
généralement libres dans le cytoplasme.
Représentent environ 1/10ème de la matière organique
totale et 4 % du poids cellulaire.
Glucides : monosaccharides
oligosaccharides
polysaccharides
Sources d’énergie pour les cellules, soutien mécanique (cellulose, chitine),
Reconnaissance et spécificité cellulaire (groupes sanguins)
Acides gras et lipides complexes
Molécules des membranes cellulaires, molécules alimentaires, communication
cellulaire (hormones)
Acides aminés :Oligopeptides
Protéines Macromolécules
Fonctionnalité cellulaire
Nucléotides : acides nucléiques Macromolécules (ADN, ARN)
Message génétique, énergie, communication cellulaire
Glucides
Structure :
Monosaccharides = Glucides simples ou hydrates de C
(CH20)N où N =3, 4, 5, 6 ou 7
Cette formule ne définit pas complètement la molécule
qui est variable selon l’orientation des groupements.
Polymères
Disaccharides obtenus par liaisons covalentes entre 2
monosaccharides.
Oligosaccharides  3
Polysaccharides géants  milliers de monosaccharides
nombre de structure possibles très élevé (liaison OH)
=> difficulté d’analyse de la structure
=> compétence dans la reconnaissance cellulaire
Fonctions :
Energie
Glucose = source d’énergie pour la cellule (dégradation en
mollécules énergétiques)
Polysaccharides simples composés de glucose = réserves
énergétiques (glycogène - amidon)

Soutien mécanique
Polysaccharides base de parois cellulaire végétale = cellulose
parois cellulaire champignons et
exosquelette insecte = chitine
Pricipaux composants des mucus, bave, cartilage.

Reconnaissance cellulaire
Membrane cellulaire,
Oligosaccharide + protéine = glycoprotéine souvent présents à
la surface (groupes
+ lipide = glycolipide
sanguins)

Monosaccharides
Sucres à 6 carbones (hexoses)
Glucose (C6H12O6)
Fructose (C6H12O6)
Galactose (C6H12O6)
Certains sucres ont 5 carbones = pentoses
Disaccharides
Les monosaccharides peuvent se lier deux à deux :
Sucrose (ou saccharose):
glucose + fructose
glucose-fructose + H2O
= synthèse par déshydratation (une molécule
d'eau est libérée)
Le saccharose est un autre nom donné au sucrose
Maltose : glucose - glucose
Lactose : glucose - galactose
Pouvoir sucrant des glucides
• Sucrose :
100
• Fructose : 114
Les dissaccharides ne
peuvent pas être directement
absorbés par le sang. Ils
doivent être séparés en
monosaccharides par
l'intestin.
• Glucose :
69
• Galactose : 63
• Maltose :
46
• Lactose :
16
Ex. Intolérance au lactose
Le miel est formé d'un mélange d'eau (25%) et de
glucides (75%): glucose (25 à 35%), fructose (35
à 45%) et saccharose (5%)
Polysaccharides
= polymères de glucoses (glu-glu-glu-glu….glu)
• Amidon
• Glycogène
• Cellulose
Amidon
Glycogène
Cellulose
= polymère pouvant être formé de
plusieurs centaines de glucoses liés les
uns aux autres.
= forme sous laquelle les plantes
emmagasinent le glucose.
Abondant dans les féculents
(céréales, pommes de terre,
légumineuses).
Digestion de l'amidon = transformation de l'amidon en
glucose
Grain d'amidon
Cellule de pomme de terre
Petits sacs remplis d'amidon dans les cellules
d'une pomme de terre. L'amidon a ici été coloré en
bleu par de l'iode.
Amidon
Semblable à l'amidon
Glycogène
= façon de faire de réserves de
glucose chez les animaux
Cellulose
S'il y a des surplus de glucose dans
le sang :
glu + glu + glu +…+glu
glycogène
Le glycogène s'accumule dans le
foie et les muscles
S'il y a carence de glucose :
glycogène
glu + glu + glu +…+glu
Amidon
Glycogène
Cellulose
= chaînes linéaires de glucose
Liaisons entre les glucoses différentes de
celles de l'amidon ou du glycogène
(liaisons  plutôt que )
Forme des fibres. Ces fibres se collent
ensemble pour former les tissus durs des
végétaux.
Papier, bois, coton = cellulose
Les animaux ne peuvent pas digérer la cellulose: ne peuvent
pas briser les liaisons 
Fonctions des glucides (p. 45)
Rôle principal = fournir de l'énergie aux cellules
Tous les glucides peuvent se transformer en glucose.
Glucose = "carburant" dans la respiration cellulaire
1 glucose + 6 O2
6 CO2 + 6 H2O + Énergie
Structure :
Lipides
Molécules = acides gras, isoprènes ou stéroïdes
Acides gras = acides carboxyliques à longue chaîne hydrocarbonée
Propriétés dérivées de cette structure spécifique en 2 régions :
 une région hydrophile (CooH) <=> liaisons
 une région hydrophobe (chaîne hydrocarbonée ou cycle
aromatique )<=> caractéristique spécifique
longueur de la chaîne,
 présence de double liaisons => chaîne insaturée ou cycle
insaturé (margarine dure = saturée, margarine molle = insaturée).

Dans l’organisme, présence presque toujours sous forme de
molécules liées par liaison covalente à d ’autres molécules par le
gpt COOH.
Molécules caractérisées par leur insolubilité dans l ’eau et leur
solubilité dans les solvants organiques.
Fonctions :
Construction des membranes cellulaires
Souvent composées de phospholipides.
Molécules faites d ’acides gras et de glycerol.
Le glycérol est lié à 2 molécules d ’acides gras et une
molécule de phosphate lui-même couplé à un groupement
hydrophile type choline.
Dans l’eau, les phospholipides forment soit un film lipidique,
soit éventuellement une organisation en double couche
phospholipidique => micelles ou parois cellulaires.
 Energie
Réserve 6 fois plus productive d’énergie que le glucose.
Stock = triacylglycerol (ou triglycérides)
Graisses animales : viande, beurre, crème
Graisse végétales : maïs, olives

Gras saturés et gras insaturés :
On ne peut pas ajouter
d'hydrogène
On pourrait ajouter 2
hydrogènes en
transformant la liaison
double en liaison
simple
Plusieurs doubles
liaisons
Gras saturés et gras insaturés
Gras saturés:
• Gras animal en général
• Solide à la température de la pièce
• Consommation liée à des problèmes cardio-vasculaires
Gras insaturés:
• Gras végétal en général (beaucoup d'exceptions
quand même)
• Liquide à la température de la pièce
Hydrogénation d'une huile insaturée:
Triglycérides
= molécules formées de 1 glycérol lié à 3 acides gras
Rôle principal des triglycérides:
= Réserve d'énergie
Surplus en lipides, glucides ou protéines alimentaires
peuvent se transformer en gras.
1 g graisse = 2 fois plus d'énergie que 1 g de glucide
Phospholipides (constituants des membranes cellulaires)
Formé de :
• 1 glycérol
• 2 acides gras
• 1 groupement phosphate
Forment les membranes
des cellules
Groupement chimique
contenant du P et du N
Glycérol
Acides gras
Comportement des phosphoglycérolipides face à l'eau:
Groupement
phosphate hydrophile
Acides gras
hydrophobes
Les stéroïdes
= molécules formées d'un squelette de 4 cycles de
carbone (noyau stérol).
Le plus connu =
cholestérol
• Entre dans la
composition des
membranes
cellulaires.
• Sert à fabriquer
certaines hormones
(hormones stéroïdes,
testostérone et
oestrogènes, par
exemple).
Acides Aminés
Molécule de structure commune
Gpt Coosur le même C
+
Gpt NH2
Chaîne latérale variable
NH2+
COOC
R
20 acides aminés tous identiques dans matière vivante : bactéries,
végétaux, animaux, résultant d’un choix ou hasard et d’une
sélection par l’évolution.
Sous unités des protéines : polymères linéaires d’acides aminés.
Il y a 20 sortes différentes d'acides aminés
Liaison peptidique:permet la construction des protéines
Ex. le lysosyme :
129 acides aminés
1er acide aminé (Lysine)
129e acide aminé (Leucine)
Structure primaire de la protéine =
ordre dans lequel sont placés les
acides aminés.
Les protéines sont des molécules très variées:
On peut imaginer:
3,6 millions de protéines différentes de 10 acides aminés
chacune,
1,3 milliards de 15 acides aminés,
15,5 milliards de 25 acides aminés.
Si on assemblait au hasard 129 acides aminés piqués
au hasard parmi les 20, il y aurait une chance sur
20129 d'obtenir du lysosyme.
Nucléotides
Structure : Base
+
+
pyrimidine
cycle azoté
purine
Sucre pentose (5 C) en cycle
gpt phosphate
Fonction :
Conservation de l’information biologique => acides
nucléiques => transmission génétique
 Transport de l’énergie chimique
 Vecteur des communications cellulaires
