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
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C
H
O
C
O
NH2
C
O
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. Définition de la notion de groupe caractéristique.
2. 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
chimique
Nom du groupe
caractéristique
Représentation de Lewis du
groupe caractéristique
Exemples
(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-
/
/
pour les amines dites
PRIMAIRES
pour les amines dites
SECONDAIRES
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
 Les aldéhydes (fonction chimique) sont des molécules possédant le groupe caractéristique formyl- :
 Les cétones (fonction chimique) sont des molécules possédant le groupe caractéristique oxo- :
 L’ensemble des aldéhydes et des cétones sont appelés les carbonyles.
 Les acides carboxyliques (fonction chimique) sont des molécules possédant le groupe caractéristique
carboxy- :
 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)
H2N
HN
N
C
HO
O

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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
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Document 2 : Représentations moléculaires
méthanol
éthène
méthanamide
acide éthanoïque
méthanamine
propanone
propanal
éthanol
acide méthanoïque
propène
N-méthyléthanamide
éthylamine
acide propanoïque
butanone
benzaldéhyde
but-1-ène
CH3OH
CH2CH2
HCNH2
O
CH3COH
O
CH3NH2
CH3CCH3
O
CH2
CH
O
CH3
CH3
CH2OH
CH OH
O
CH3CH CH2
CH3
CNH
O
CH3
CH3
CH2NH2
CH2COH
O
CH3
CH2
CCH3
O
CH3
HC
HC CH CH
CH CCH
O
CH3CH2CH CH2

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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
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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. Définition de la notion de biomolécules. Liste des principaux atomes qui composent les biomolécules.
2. 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.
3. Tableau récapitulatif :
Nom de l’unité constitutive
Définition
Structure générique de l’unité
constitutive
Exemples
(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
COMPOSES
MOLECULES « EXEMPLES »
ROLE PRINCIPAL DES
EXEMPLES
GLUCIDES
Monosaccharides (=oses)
Glucose – Fructose
Sources d’énergie. Le
glucose joue un rôle
important dans le
métabolisme cellulaire.
Disaccharides
Saccharose = Glucose-Fructose
Polysaccharides
Glycogène
Réserve énergétique.
PROTIDES
Acides aminés (=AA)
Glycine – Valine – Acide glutamique
Constituant des protéines.
Peptides (< 50 AA)
Insuline
Hormone.
Protéines (> 50 AA)
Hémoglobine
Transport du dioxygène
dans le sang.
LIPIDES
Acides gras (=AG)
Acide palmitique
Constituant des lipides
complexes.
Glycérides
Triglycéride = 3 Acide gras - Glycérol
Source d’énergie.
Phospholipides
PHosphatidylcholine
Constituants
membranaires.
Stéroïdes
Palmilate de cholestérol

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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
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ACIDES
NUCLEIQUES
Nucléotides : Base azotée
+ Phosphate + pentose
Adénosine triphosphate (ATP)
Réserve de l’énergie
cellulaire.
ADN (acide
désoxyribonucléique)
ARN (acide ribonucléique)
ADN d’Escherichia coli
Double chaîne de nucléotides
Support de l’information
génétique.
Document 4 : Définitions des unités constitutives des biomolécules
oses
polyalcools pourvus d’une fonction aldéhyde ou d’une fonction cétone
AA
molécule comportant 1 fonction acide carboxylique et une fonction amine
AG
molécule comportant une longue chaîne carbonée et une fonction acide carboxylique
Nucléotide
assemblage de 3 composants : au centre un pentose + en C1 de l’ose on remplace le groupe –OH par un
base azotée + en C5 de l’ose on introduit un substituant phosphate.
Document 5 : Représentations moléculaires de biomolécules
acide palmique
valine
acide 2’-désoxycytidylique
(1 des nucléotides de l’ADN)
acide oléïque
D-glucose
acide uridylique
(1 des nucléotides de l’ARN)
CH3
CH2CH2 CH2CH2 CH2CH2 CH2CH2 CH2CH2 CH2CH2 CH2CH2 COOH
C
H
N
CH
CH3CH3
H
H
HO
C
O
CH
CH
CH2
OH
CHCCH2
O
N
CCN
CO
NH2
HO
O
P
OC1
C5
CH3(CH2)7(CH2)7COOHCH CH
C
C
C
C
CH2OH
CO
H
OHH
HHO
OHH
OHH
CH
N
CH2
OH
CHCCH
O
N
CO
HO
O
P
OC1
C5
OH
H
CH
CH C
O

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
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asparagine
-D-glucofuranose
C
H
N
CH
H
H
HO
C
O
CO
H2N
COH
H
HHOH
OH CC C H
O
CH CH2OHHO