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Module 2
Chimie de la Vie
2.1 Les atomes et les molécules
A. La ma tière
Tu as déjà vu que tout ce qui occupe de l'espace et qui a une masse se nomme________ .
On la retrouve sous trois états principaux: _________, __________, ________.
N.B. La différence entre la matière vivante et la matière non vivante, c'est la façon
qu’elle est organisée.
j'
B. Les Éléments et les atomes
Les principaux éléments chimiques qui sont reliés à la vie sont:
oxygène
Phosphore
Carbone
Potassium
Hydrogène
Soufre
Azote
Sodium
Calcium
Chlore
Les cinq éléments qui sont en caractères gras sont les plus importants bien que les cinq
autres le soi aussi. Ajoute les symboles chimiques de ces 10 éléments.
C. Les liaisons ioniques et covalentes
Pour s’unir les éléments vont quelques fois donner et recevoir des électrons. Celui
qui donne ses électrons devient positif et se nomme cation tandis que celui qui reçoit les
électrons se nomme anion et devient négatif. Lorsque l’anion et le cation s’unissent, ils
forment des liaisons ioniques. (sel)
Dans certains, au lieu de donner ou recevoir des électrons afin de former des ions, les
éléments se partagent les électrons. C'est ce qu'on appelle les liaisons covalentes. La molécule
d'eau en est un exemple.

2.2 Importance de l'eau pour les êtres vivants
2.2.1 La Polarité de l'eau
La plupart des organismes sont composées de 65 à 95% d'eau liquide. Nous savons que la formule
chimique de l'eau est H
2
O. Donc, ça prend deux atomes d'hydrogène pour se combiner avec un atome
d'oxygène pour faire une molécule d'eau. Les liaisons qui unissent ces atomes sont des liaisons covalentes.
C'est-à-dire qu'il n'y a pas d'électrons d'échangés mais bien de partagés.
Dans les liaisons covalentes, il arrive parfois que le partage d'électrons ne soit pas égal. Dans
une molécule d'eau par exemple, l'atome d'oxygène exerce sur les électrons partagés, une attraction plus
grande que celle de l'atome d'hydrogène. Donc, ces électrons passent plus de temps près de l'atome
d'oxygène lui donnant une faible charge négative et par conséquent une faible charge positive à
l'hydrogène. On appelle molécules polaires une molécule où les chargent ne sont pas distribuées de
façon égale. Cette molécule d'eau se retrouve donc avec un côté positif et un côté négatif ce qui
signifie qu'elle peut attitrer d'autres molécules polaires dont l'eau. Elle peut également dissoudre
d'autres molécules telles le sucre et le sel. Lorsque les molécules d'eau attirent les ions des composés
ioniques, si cette force d'attraction est assez forte, ceux-ci se dissocient et se dissolvent dans l'eau.
(P.627 Bio 11)
Les molécules d'eau s'attirent aussi les unes les autres. Les atomes d'hydrogène de charge
positive attirent les atomes d'oxygène de charge négative. Cette attraction forme des liaisons
d'hydrogène. Une liaison d'hydrogène est cependant moins forte qu'une liaison chimique (environ 5%
de la force d'une liaison covalente). C'est même liaison d'hydrogène se retrouvent aussi dans les
molécules des protéines et de l'ADN. L'eau est aussi attirée par les ions des surfaces solides. Ça
lui permet entre autre de remonter dans la tige des plantes pour gue les feuilles puissent recevoir
de l'eau provenant du sol.
Les composés qui interagissent avec l'eau en se dissolvant sont appelés hydrophiles tandis que
ceux qui n'interagissent pas avec l'eau sont appelés hydrophobes. Les composés non polaires sont
hydrophobes, ils sont donc insolubles. L'huile est un exemple d'un hydrophobe parce qu'elle ne se
dissoudra pas dans l'eau.
L’eau possède aussi d'autres caractéristiques particulières qui en font la molécule la plus
importante de toute la cellule. Ses propriétés chimiques uniques lui permettent de transporter les

molécules dissoutes de l'intérieur à l'extérieur de la cellule et vice-versa. Elle agit comme matière
première dans les réactions cellulaires essentielles. Elle joue aussi le rôle de lubrifiant entre les
organes, les tissus et les cellules.
Voici une liste de ses propriétés qui la rendent unique :
- elle reste liquide à des températures où la plupart des substances
formées de petites molécules sont à l'état gazeux
- elle dissout la plupart des substances qui jouent un rôle dans les processus vitaux
(ex -.oxygène, dioxyde de carbone, glucides, acides aminées)
- elle change de température progressivement ce qui aide à protéger les cellules
contre le changement de température trop rapide;
- elle est la seule substance pure qui augmente en volume quand elle passe de
l'état liquide à l'état solide.
2.3 Composés organiques
2.3.1 Notions de base en chimie organique
A. Les composés organiques
Une fois que l'eau est retirée d'un organisme, il reste principalement du carbone et des traces
d'hydrogène, d'azote et d'oxygène. C'est quatre éléments forment essentiellement 99% de la masse
totale d'une cellule. Il existe des millions de composés organiques différents. Les composés du
carbone pur et qui n'ont pas d'hydrogène comme les gaz carboniques et le carbonate de calcium sont
considérés comme des composés inorganiques. Toutefois, les composés inorganiques font partie
intégrante de la vie.
B. Le carbone
Le plus important des atomes pour la vie est le carbone. La diversité de la vie dépend grandement de la
polyvalence de cet atome. Étant donné qu'il a quatre électrons de valence, il peut faire des liaisons
covalentes avec quatre atomes différents ou même d’autres carbones. Les principaux atomes avec
lesquels il s'unira sont : l'hydrogène, l'oxygène, l'azote, le phosphore, le soufre et le carbone. Sa
capacité de former des liaisons avec d'autres atomes de carbone lui permettent de créer des
structures géométriques différentes. Il y aura des chaînes linéaires (droite), des chaînes ramifiées
ou des chaînes cycliques (en anneaux)
C----- C----- C ------- C-----C Linéaire
C
C -----H Ramifiée
C
Cyclique

Ces formes de structures diversifiées servent aussi de squelette de nombreux
composés que l'on retrouve dans les cellules. Elles peuvent être formées de un ou plusieurs
atomes de carbone. Elles peuvent aussi contenir plusieurs milliers de ces atomes. On les
appelle alors macromolécules. Les petites sous unités gui composent ces macromolécules se
nomment monomères. Les longues chaînes de monomères qui forment les macromolécules se
nomment polymères.
Les squelettes carbonés peuvent être différents les uns des autres mêmes s'ils
ont la même formule chimique. Les composés ayant la même formule chimique mais une
structure différente se nomme isomère. Le fructose et le galactose sont des isomères
du glucose. Les trois ont la même formule chimique soit : C
6
H
12
O
6
. Il est donc plus facile
d'utiliser des schémas de ces composés pour discuter avec d'autres scientifiques
étrangers puisque la formule est identique pour les trois.
ÇH2HO
CH2OH
Condensation et hydrolyse
Les différents polymères que l'on retrouve dans les êtres vivants se forment de
la même façon. Un monomère perd un ion d'hydrogène (H+) et un autre perd un ion
d'hydroxyde (OH-). Une liaison covalente se forme entre les deux atomes qui ont perdu
leurs ions. Par conséquent il se forme aussi une molécule d'eau. L'union de deux molécules
par le retrait d'une molécule d'eau est appelée condensation.
OH--C-C-H HO-C-C-H
H20
H-C-C-C-C-H
H OH
glucose
H OH
galactose

Inversement, les polymères se séparent par l'ajout d'eau. Ce processus se nomme
hydrolyse. La digestion est une forme d'hydrolyse parce que l'ajout de molécules d'eau
brise les liaisons entre les monomères des polymères.
OH-C-C-C-C-O + H20
OH-C-C-H HO-C-C-O
2.3.2 Les glucides
- Composé organique formé de carbone, d'hydrogène e t d'oxygène.
- Ils sont nommés aussi hydrates de carbone parce que l'eau ( H20 ) et le carbone sont
toujours présent.
- Important pour les organismes parce qu'ils emmagasinent l'énergie nécessaire à la survie de
ceux-ci. Toujours 1:2 :1.
ÇH2HO
CH2OH
On les retrouve dans le miel et les fruits en autres. Lorsque deux monosaccharides s'unissent, ils
forment un disaccharide Si le fructose et le glucose se combinent lors d'une réaction de condensation,
ils forment le sucrose qui est une forme naturelle de sucre que l'on retrouve sur notre table (avant qu'il
soit transformé) et qui est aussi la principale forme de sucre transporté dans les plantes. Les plus gros
glucides sont formés de plusieurs monomères et ont les appelle polysaccharides. Les plantes font des
réserves d'énergie sous forme d'amidon qui lui est une forme de polymère de glucose. Chez les animaux,
une partie de l'énergie est emmagasinée sous forme de glycogène, un autre polymère de glucose. Quand le
corps a besoin d'énergie de façon rapide, le glycogène emmagasiné dans le foie et dans les muscles se
décompose rapidement par hydrolyse. Pour ce qui est du glucose, il libère de l'énergie lorsqu'il se
décompose dans les muscles dans le processus de la respiration cellulaire. Les cellules utilisent l'oxygène
et le glucose pour en faire des molécules d'énergie nommée ATP.
Le glucose, le galactose et le fructose sont des exemples de glucides simples nommés
monosaccharides. Ce sont les monomères qui composent tous les glucides .
H OH
glucose
H OH
galactose