Énergie - Mitochondries
publicité
La Membrane • Composants : - Lipides - Protéines - Glucides liés aux lipides et protéines Membrane Plasmique • • • • La frontière de chaque cellule. Signalisation et interactions intercellulaires Approximativement 8 nm épaisseur. Separation de la cellule vivante de l’environnement non vivant Région Hydrophobe • Agit comme une barrière de perméabilité sélective. Membrane N Cytoplasme Région Hydrophile Cholestérol Cholestérol Groupe Hydrophile des phospolipides Acides Gras Eau Échanges entre la cellule et l’environnement - Membrane cellulaire Modèle mosaïque fluide Positions Protéines et Liaisons avec d ’autres Protéines Spécialisation membranaire (I) Glycoccalyx Absorption Cellule intestinale Microvillosités Spécialisation membranaire (II) Axone Gaine de Myéline 15 µM Neurone Axone Compartimentalisation Membranes des organites (I) Membranes des organites (I) EAU EAU Ë Représente 80% de la masse du vivant Ë les réactions chimiques du vivant ont lieu dans l’eau Les valeurs d’ électronégativité Augmentation de l ’électronégativité Propriétés physico-chimiques en relation avec le maintien de la vie • Solvant- de part la polarité de celle-ci (Charges). Molécules chargées telles que les sels, sucres, acides aminés se dissolvent facilement dans l’eau (Composés hydrophiles). Les molécules non chargées ( lipides ne se dissolvent pas dans l’eau (Composés hyrophobes). • Chaleur spécifique élevée Inertie calorifique importante (maintient d’une température constante). • Chaleur de vaporisation importante Maintien homéostasie • Densité la glace est moins dense que l’eau (Iceberg). • Cohésion- capillarité (sève - (plantes) Modélisation molécule d ’H20 Bohr Probabiliste H Liens Covalent H O H H H H Molécules H2 0 O Liens Hydrogène O O H H • Molécules d’eau sont chargées. Atomes d’oxygène légèrement négatifs Atomes d’hydrogène légèrement positifs. • Liens de faibles énergie, très répandus et jouent des rôles essentiels en biologie. • Attraction entre les charges opposées forme les liens hydrogène. Eau • Dipôle • Lien Hydrogène • Hydrophile – liaison favorisée avec d’autres molécules polaires • Hydrophobe – Pas de liaisons avec molécules apolaires Eau (liaison hydrogène) Eau (glace) Propriétées de l ’eau Solvatation Liens Hydrogène -Protéines Exemples de liens hydrogène en Biologie Structure secondaire des protéines Protéine : La soie L ’acidité Le pH Potentiel Hydrogène (pH) • Dissociation de la molécule d’eau + H2O D H + OH - + – Ion Hydrogène ( H ) = Simple Proton - – Hydroxyle ion ( OH ) + - – Ions H + OH sont très réactifs - + – Dans l’eau pure la concentration des ions H + OH est égale + à [10-7 M] - 0,0000001 gramme de H dans 1 litre se solution • Formule (potentiel hydrogène) – pH = -log [H+] + - – pH = Échelle de pH: [ H ][OH ] = 1014 Molaire • Acide - Base Base = une substance qui va augmenter la - concentration en ions OH . Substance Neutre = quand la concentration + des ions H est égale à celle des ions OH - Acide = une substance qui va augmenter la + concentration.en ions H Échelle de pH Valeur Echelle de pH de pH 0 Acidité Croissante Concentration Concentration + Des ions OH Des ions H (moles par litre) (moles par litre) 0 1.0 10-14 1 Suc gastrique 1 10-1 10-13 2 Jus de citron Coca-Cola Vinaigre 2 10-2 10-12 3 10-3 10-11 4 10-4 10-10 5 Jus de tomate Bière Café noir 5 10-5 10-9 6 Eau de pluie 6 10-6 10-8 7 10-7 10-7 8 10-8 10-6 9 10-9 10-5 10 10-10 10-4 11 10-11 10-3 12 12 10-12 10-2 13 13 10-13 10-1 Alcalinité Croissante 14 14 10-14 1.0 3 4 Neutralité 7 8 Salive Sang Blanc d ’œuf Eau de mer 9 10 11 Bicarbonate de soude Savon liquide Le carbone Le Carbone Les Lipides Les Carbohydrates (sucres) Carbone Isomères actifs Vie - Enantiomère de type L Les Hydrates de Carbone Sucre Amidon Glycogène Monomères et Polymères Condensation Hydrolyse Hydrates de Carbone (Sucres) Cyclisation 6 C 2OH CH 1 2 OH OH 3 4 5 6 5 4 OH OH OH O C C OH OH C OH C C 3 2 OH 1 Hydrates de Carbone (Sucres) Cyclisation 6 C 2OH CH 1 2 OH OH 3 4 5 6 OH OH 5 D 4 O C C OH OH C C C 3 2 OH OH Forme Ouverte OH Forme cyclisée 1 Carbohydrates = Hydrates de Carbone Cn (H20)m 1. Disaccharides Liaison glycosidiques 2. Polysaccharides α et β ring structures Amidon Cellulose Glucides membranaires •Liés aux lipides et glucides membranaires •Exposés à l'extérieur de la cellule ou sur le feuillet opposé au cytosol Glycocalyx Glycolipides Membranaires • Groupe sanguin ABO – O: pas d'activité enzymatique – A: enzyme ajoute un groupe Gal NaC – B: enzyme ajoute un galactose •Récepteurs de la toxine du choléra du virus de la grippe Lipides (saturé versus non saturé) Acide gras Glycérol Graisse Les lipides Lipides Insaturés Double liaison - C C- dans la molécule Phospholipides Phospholipides Protéines ancrées Lipides s ’insérent dans la bicouche Thy-1 Ancre GPI Ras Src Cholestérol Stéroides Les groupements fonctionnels Groupement Fonctionnel Groupement Fonctionnels Aminé Type de Composés -NH2 Amines Phosphate -OPO 23 - Phosphates Organiques Sulfhydryle -SH Thiols Groupement Fonctionnel Groupement Fonctionnels Type de Composés Hydroxyle OH Alcools Carbonyle -CHO Aldéhydes Carbonyle Cétones CO Carboxyle -COOH Acides Carboxyliques L ’Azote Les acides aminés Les Protéines PROTÉINE: ACIDES AMINÉS ATOMES - Éléments suivants : C 20 Acides Aminés Différents Tous contiennent Partie Aminée ( Azote [ N H 2] ) - + Partie Acide (COO [ H ]) Chaîne latérale (R) H O N (S ) Acides Aminés Acides Aminés Essentiels (NEAA) Acides Aminés Non Essentiels (EAA) Protéines : Polymères d’ Acides Aminés 1. Carbone alpha 2. Hydrogène 3. Group Carboxyle 4. Groupe Aminé 5. Radica Classification des acides aminés en fonction des propriéts chimiques de leurs chaînes latérales Non Polaire Polaire Chargé Polaire Acide Polaire non chargé Basique Acides Aminés • Acide Aminé – Hydrogène – Groupe aminé – Carbone α – Groupe carboxyle – Chaîne latérale (R) • Qui distingue les aa ÿ 20 Acides Aminés H H2N Cα COOH R R = CH3 : alanine R = H : glycine Amino Acids 1-lettre Abbré. Nom 11 M Met Methionine Cysteine 12 N Asn Asparagine Asp Aspartic Acid 13 P Pro Proline E Glu Glutamic Acid 14 Q Gln Glutamine 5 F Phe Phenylalanine 15 R Arg Arginine 6 G Gly Glycine 16 S Ser Serine 7 H His Histidine 17 T Thr Threonine 8 I Ile Isoleucine 18 V Val Valine 9 K Lys Lysine 19 W Trp Tryptophan 10 L Leu Leucine 20 Y Tyr Tyrosine 1-lettre Abbré. Nom 1 A Ala Alanine 2 C Cys 3 D 4 Lien peptidique • Permet la liaison entre acides Aminés AA 1 + AA 2 Dipeptide AA 1 + AA 2 + AA 3 +… ..Aa n Polypeptide Lien Peptidique Lien Peptidique R1 H2N Cα H COOH H2N Cα H R1 H2N Cα H COOH R2 H2O H H C N Cα O R2 COOH Protéines sont constituées par l’enchaînement d’ Acides Aminés • Squelette : chaîne polypeptidique R1 H Cα N C O H O R3 Cα C Cα R2 N H Structure des protéines (I) Structure Primaire – Séquence Linéaire des acides aminés commençant par la partie N terminale et se terminant par la partie C terminale – Formation au cours de la traduction Structure des protéines (II) Structure Secondaire – Hélice α – Feuillet plissé β – Liens H entre fonction COO- (Carboxyl) et fonction NH2 (amine) le long du polypeptide. Hélice α Structure des protéines (III) Structure Tertiaire – Liens H (Faibles) – Liens Covalents – Interaction entre les groupes R Structure des protéines (IV) Structure Quaternaire – Interaction entre polypeptides – Homodimère; Hétérodimère – Tétramères
