F5_e_gpe_caract_biomolecules

TP CBSV _ 1ère STL SPCL
Thème 1 : Les systèmes vivants présentent une organisation particulière de la matière
1.5. Les molécules des organismes vivants présentent des structures et des propriétés spécifiques
F5 / Groupes caractéristiques et Structure générale de biomolécules
F5_ Activité 1 et Exercice 1 : Les groupes caractéristiques utiles en CBSV
Travail élève : Analyser les documents présentés et faire un compte-rendu comportant les informations suivantes :
1.
2.
Définition de la notion de groupe caractéristique.
Pour chaque molécule du doc.2 indiquer dans la case vide : le nom de la fonction chimique / sur la représentation :
entourer le groupe caractéristique correspondant + compléter avec les doublets manquants.
3. Tableau récapitulatif :
Nom de la fonction
Nom du groupe
Représentation de Lewis du
Exemples
chimique
caractéristique
groupe caractéristique
(molécules du doc.2)
Document 1 : Définitions

Les alcools (fonction chimique) sont des molécules possédant le groupe caractéristique hydroxyde : −𝑂𝐻.

Les amines (fonction chimique) sont des molécules possédant les groupes caractéristiques :
amino/
/
H2N
pour les amines dites
PRIMAIRES

HN
pour les amines dites
SECONDAIRES
N
pour les amines dites
TERTIAIRES
Les alcènes (fonction chimique) sont des molécules possédant une double liaison carbone carbone (ce n’est
pas un groupe caractéristique) : 𝐶 = 𝐶
O

Les aldéhydes (fonction chimique) sont des molécules possédant le groupe caractéristique formyl- :
C
H

O
Les cétones (fonction chimique) sont des molécules possédant le groupe caractéristique oxo- :
C

L’ensemble des aldéhydes et des cétones sont appelés les carbonyles.

Les acides carboxyliques (fonction chimique) sont des molécules possédant le groupe caractéristique
O
C
carboxy- : HO
O

Les amides (fonction chimique) sont des molécules possédant le groupe caractéristique carbamoyle- :
(+ comme pour les amines le remplacement des H de –NH2 par des chaines carbonées)
NH2
Page 1 sur 5
C
TP CBSV _ 1ère STL SPCL
Thème 1 : Les systèmes vivants présentent une organisation particulière de la matière
1.5. Les molécules des organismes vivants présentent des structures et des propriétés spécifiques
Document 2 : Représentations moléculaires
O
CH3
CH2
OH
CH2
O
C
C
méthanol
éthène
méthanamide
OH
acide éthanoïque
O
O
CH3
CH3
NH2
H
CH2
NH2
C
méthanamine
CH3
CH
CH3
CH3
OH
CH2
CH3
propanone
propanal
éthanol
O
O
CH
CH3
CH
CH2
C
CH2
CH3
NH
CH3
OH
NH2
CH3
acide méthanoïque
propène
N-méthyléthanamide
éthylamine
O
O
O
CH3
C
CH2
C
CH3
OH
CH
HC
CH2
CH3
C
C
HC
H
CH2
CH3
CH2
CH
CH
CH
acide propanoïque
butanone
benzaldéhyde
but-1-ène
Page 2 sur 5
TP CBSV _ 1ère STL SPCL
Thème 1 : Les systèmes vivants présentent une organisation particulière de la matière
1.5. Les molécules des organismes vivants présentent des structures et des propriétés spécifiques
F5 / Groupes caractéristiques et Structure générale de biomolécules
F5_ Activité 2 et Exercice 2 : Les groupes caractéristiques utiles en CBSV
Travail élève : Analyser les documents présentés et faire un compte-rendu comportant les informations suivantes :
1.
2.
3.
Définition de la notion de biomolécules. Liste des principaux atomes qui composent les biomolécules.
Pour chaque molécule du doument 5 indiquer :
 le type de biomolécule (oses, AA, AG, Nucléotide)
 Pour les Oses, AA et AG : entourer le groupe caractéristique correspondant + compléter avec les doublets
manquants.
 Pour les Nucléotides : entourer dans 3 couleurs distinctes, la partie OSE, la partie Base Azotée et la partie
Phosphate.
Tableau récapitulatif :
Structure générique de l’unité
Exemples
Nom de l’unité constitutive Définition
constitutive
(molécules du doc.5)
Document 1 : http://www.cassiopeiaproject.com/vid_courses3.php?Tape_Name=Biology
Watch Video 1: Carbohydrates 1:45s-3:00s / Watch Video 2: lipids 0s-1:40s / Watch Video 3: Proteins 0s-1:10s
Document 2 : Généralités sur les biomolécules
Dans la matière vivante, il existe une multitude de molécules différentes qui peuvent être classées en grandes
familles de biomolécules. La connaissance de leur structure chimique est importante afin de pouvoir comprendre la
manière dont elles se transforment et se renouvellent dans les processus métaboliques nécessaires à chaque cellule.
On distingue 4 catégories principales de molécules organiques selon leur structure.
La plupart de ces biomolécules ont une taille importante car elles sont constituées de milliers d’atomes, ce sont des
macromolécules. Elles sont composées d’un grand nombre de sous unités, les monomères, reliés entre eux par des
liaisons covalentes. Le monomère qui n’est pas hydrolysable représente donc l’unité constitutive des
macromolécules ou polymères. Un dimère correspond à deux monomères liés par une liaison covalente.
Document 3 : Les 4 grandes familles de biomolécules
CLASSE
GLUCIDES
PROTIDES
LIPIDES
COMPOSES
MOLECULES « EXEMPLES »
Monosaccharides (=oses)
Glucose – Fructose
Disaccharides
Saccharose = Glucose-Fructose
Polysaccharides
Acides aminés (=AA)
Peptides (< 50 AA)
Glycogène
Glycine – Valine – Acide glutamique
Insuline
Protéines (> 50 AA)
Hémoglobine
Acides gras (=AG)
Acide palmitique
Glycérides
Triglycéride = 3 Acide gras - Glycérol
Phospholipides
PHosphatidylcholine
Stéroïdes
Palmilate de cholestérol
ROLE PRINCIPAL DES
EXEMPLES
Sources d’énergie. Le
glucose joue un rôle
important
dans
le
métabolisme cellulaire.
Réserve énergétique.
Constituant des protéines.
Hormone.
Transport du dioxygène
dans le sang.
Constituant des lipides
complexes.
Source d’énergie.
Constituants
membranaires.
Page 3 sur 5
TP CBSV _ 1ère STL SPCL
Thème 1 : Les systèmes vivants présentent une organisation particulière de la matière
1.5. Les molécules des organismes vivants présentent des structures et des propriétés spécifiques
Nucléotides : Base azotée
+ Phosphate + pentose
ADN (acide
désoxyribonucléique)
ARN (acide ribonucléique)
ACIDES
NUCLEIQUES
Adénosine triphosphate (ATP)
Réserve
de
cellulaire.
l’énergie
ADN d’Escherichia coli
Double chaîne de nucléotides
Support de l’information
génétique.
Document 4 : Définitions des unités constitutives des biomolécules
oses
AA
AG
polyalcools pourvus d’une fonction aldéhyde ou d’une fonction cétone
molécule comportant 1 fonction acide carboxylique et une fonction amine
molécule comportant une longue chaîne carbonée et une fonction acide carboxylique
assemblage de 3 composants : au centre un pentose + en C1 de l’ose on remplace le groupe –OH par un
Nucléotide
base azotée + en C5 de l’ose on introduit un substituant phosphate.
Document 5 : Représentations moléculaires de biomolécules
O
CH2
CH3
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
H
C
COOH
CH2
H
C
N
H
HO
CH
CH3
acide palmique
CH3
valine
NH2
C
C
O
HO
P
N
C5
CH2
C
CH
C
CH
C1
CH
O
O
N
O
CH3
(CH2)7
CH
CH
(CH2)7
COOH
CH2
OH
acide 2’-désoxycytidylique
(1 des nucléotides de l’ADN)
acide oléïque
O
H
O
C
H
C
OH
HO
C
H
C
P
C
C5
CH2
OH
CH2OH
D-glucose
CH
C
N
O
OH
O
H
N
O
HO
H
H
C
CH
O
C1
C
CH
CH
CH
OH
OH
acide uridylique
(1 des nucléotides de l’ARN)
Page 4 sur 5
TP CBSV _ 1ère STL SPCL
Thème 1 : Les systèmes vivants présentent une organisation particulière de la matière
1.5. Les molécules des organismes vivants présentent des structures et des propriétés spécifiques
O
H
C
C
H
N
HO
CH2OH
CH
O
H
HO
CH
C OH
H C
C
H2N
O
asparagine
H
H
H C
C OH
OH
-D-glucofuranose
Page 5 sur 5