Fiche de Révision - BIOCELLULAIRE

1. Introduction aux liaisons et macromolécules

Liaison covalente polaire et non polaire

• Liaison covalente non polaire : atomes ayant une électronégativité similaire, partage équitable des électrons (ex : liaison entre atomes identiques).
• Liaison covalente polaire : atomes avec électronégativités différentes, partage inégal des électrons, conduisant à une charge partielle.

Polymérisation / Dépolymérisation

• Polymérisation : formation de macromolécules complexes à partir de petites molécules (monomères).
• Dépolymérisation : dégradation d'une macromolécule en petites molécules.

Exemple : La maltose est un disaccharide composé de 2 glucoses.

Rôle du foie

• Maintenir la glycémie constante en libérant du glucose selon les besoins.

2. Classification des molécules organiques

3. Les glucides

Structure et formule générale

• Composés de carbone (C), hydrogène (H), oxygène (O).
• Formule brute : [Formule], où [Formule].
• Possèdent plusieurs groupes hydroxyles (-OH).
• Aussi appelés hydrates de carbone ou sucres.

Fonctions biologiques

• Source d’énergie.
• Matériaux de construction.
• Reconnaissance cellulaire.

Classes des glucides

• Monosaccharides (Oses) : unités simples, de 3 à 7 carbones.
• Oligosaccharides : 2 à 10 monosaccharides liés.
• Polysaccharides (osides) : plus de 10 monosaccharides.

Structure des monosaccharides

• Formule brute : [Formule], avec [Formule].
• Nomenclature selon le nombre de carbones :
  • [Formule] : triose
  • [Formule] : tétrose
  • [Formule] : pentose
  • [Formule] : hexose
  • [Formule] : heptose

Types de monosaccharides

• Aldoses : contiennent un groupement aldéhyde (-CHO).
• Cétoses : contiennent un groupement cétone (=CO).

Exemples :

• Le glycéraldéhyde est une aldose à 3 carbones.
• La dihydroxyacétone est un cétose à 3 carbones.

4. Activité optique et chiralité

Activité optique : propriété d’une molécule chirale à faire tourner le plan de polarisation de la lumière polarisée.

• Une molécule est chiral si elle n’est pas superposable à son image dans un miroir.
• La chiralité implique la présence d’un carbone asymétrique ([Formule]), un atome de carbone avec 4 substituants différents.
• Énantiomères : paires d’isomères miroirs non superposables, deux antipodes optiques.
• Dextrogyre : énantiomère tournant la lumière à droite.
• Lévogyre : énantiomère tournant la lumière à gauche.
• Un mélange équimolaire des deux est un mélange racémique, optiquement inactif.

5. Représentations moléculaires

• Représentation de Fisher : représentation plane simplifiée des molécules tridimensionnelles, utile pour les sucres.
• Représentation de Cram : représentation spatiale en perspective réaliste, montre la configuration des atomes.

Relation :

[Diagramme]

6. Filiation des aldoses et cétoses

Aldoses

• Synthèse de monosaccharides par réactions chimiques (synthèse de Fischer).
• Lors de la polymérisation, le carbone 1 portant la fonction aldéhyde devient un carbone secondaire (C2) avec deux configurations possibles, créant un site chiral.

Cétoses

• Même principe que les aldoses pour la synthèse.
• Présence d’un atome de carbone asymétrique en moins que les aldoses, donc moins d’isomères.
• Le carbone asymétrique apparaît à partir des tétroses.

7. Cyclisation des oses

• Les monosaccharides possédant 5 carbones ou plus peuvent cycliser (formation d’une structure cyclique stable).
• Ceci est crucial pour la formation de polymères.

8. Oligosaccharides et polysaccharides

Définitions

• Oligosaccharides : 2 à 10 unités monosaccharidiques.

  • Exemples :
    • Saccharose : glucose + fructose
    • Lactose : galactose + glucose
    • Maltose : deux glucoses

• Polysaccharides : plus de 10 unités.

  • Exemples : Amidon, glycogène, cellulose.

Liaisons glycosidiques

• Les unités monosaccharidiques sont reliées par liaisons glycosidiques (liaison covalente entre groupements hydroxyles).

[Diagramme]

9. Résumé conceptuel

[Diagramme]

Points-clés à retenir

• Les glucides sont essentiels comme source d’énergie et matériaux biologiques.
• La polymérisation/ dépolymérisation régule la taille et fonction des macromolécules.
• La chiralité joue un rôle critique dans la fonction et reconnaissance des molécules biologiques.
• Les liaisons glycosidiques unissent les sucres pour former des structures complexes utiles à l’organisme.
• Les représentations moléculaires (Fisher, Cram) aident à visualiser et comprendre la structure et la configuration des sucres.

Cette fiche fournit une base claire et structurée pour comprendre les glucides et leurs propriétés biochimiques en biocellulaire.